华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试
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简答题(共10题。)。
1 、
2 mol 乙醇在正常沸点(78.4℃)下,变为蒸汽,其摩尔汽化焓为41.50KJ.mol
-1
,乙醇蒸汽可视为理想气体。
(1)
试求该相变过程的Q,W,△U,△S,△A,△G。
(2)
若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时,那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少?
(3)
当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下,从78.4℃升温至100℃时,△H,△
S各为多少?(已知
C
p, m
(C
2
H
5
OH,g)=65.44 J.mol
-1
K
-1
)。
(本题15 分)
请填写答案:
2 、
已知在298K,100 kPa下,反应:
C
2
H
4
(g)+H
2
O (l)==C
2
H
5
OH (l)
数据如下:(C
2
H
4
(g)视为理想气体)
C
2
H
4
(g)
H
2
O (l)
C
2
H
5
OH (l)
△
f
H
m
Ө
/KJ.mol
-1
52.26
-285.83
-277.7
S
m
Ө
/J.mol
-1
.K
-1
219.6
69.91
161
C
p,m
/J.mol
-1
.K
-1
43.56
75.291
111.5
(1)
试求在298K下,反应的标准平衡常数K
Ө
。
(2)
在298K时,当乙烯的压力为200kPa,能否生成C
2
H
5
OH (l)?
(3)
在500K,100kPa下,反应的△
r
H
m
Ө
和△
r
S
m
Ө
各为多少?升高温度对C
2
H
5
OH (l)生成是否有利?
(本题20 分)
请填写答案:
3 、
电池Pt│H
2
(100 kPa) │HCl (0.1mol.Kg
-1
) │Hg
2
Cl
2
(S)│Hg
在298K时电动势为0.3724V,标准电动势为0.3335V,电动势的温度系数为1.526×10
-4
V.K
-1
。
(1)
写出正、负极及电池反应。
(2)
计算在298K时该反应的标准平衡常数K
Ө
, △
r
G
m
, Q
r, m
。
(3)
计算在298K时,HCl (0.1mol.Kg
-1
)水溶液的活度、平均活度a
±
及离子平均活度系数。
(本题15 分)
请填写答案:
4 、
某电镀液含有Sn
2+
,Cu
2+
离子,其活度分别为
:
a
Sn
2+
=1, a
Cu
2+
=1,
已知E
Ө
Sn
2+
/Sn
= -0.1366V, E
Ө
Cu
2+
/Cu
=0.3400V,不考虑超电势,在298K下,进行电镀。
(1)
何者首先在阴极上析出?
(2)
当第二种金属也开始析出时,原先析出的金属离子在镀液中的浓度为多少?
(3)
为了得到铜锡合金,你认为应采取何种措施?
(本题15 分)
请填写答案:
5 、
A、
B两液体能形成理想液态混合物,已知在t℃
时,纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为P
A
*=40 kPa, P
B
*=120 kPa。
(1)
若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,t℃下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸汽压的组成(摩尔分数)?
(2)
在298K,100kPa下,1mol A和1mol B混合,求混合过程的△
mix
G
m
, △
mix
H
m
, △
mix
S
m
以及A的化学势μ
A
(已知△
f
G
m
0
(A,l,25℃)=123KJ.mol
-1
)。
(本题10 分)
请填写答案:
6 、
水-异丁醇系统液相部分互溶,在101325 Pa下,系统的共沸点为89.7℃,气(G),液(L1),液(L2)三相平衡时的组成(含异丁醇%质量)依次为70.0%,8.7%,85.0%。已知水,异丁醇正常沸点分别为100℃,
108℃。
(1)
画出水-异丁醇系统平衡的相图(t ~ w%图)(草图),并标出各相区的相态。
(2)
共沸点处的自由度数F为多少?
(3)
350g水和150g异丁醇形成的系统在101325Pa下,由室温加热至温度刚到共沸点时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少?
(本题15 分)
请填写答案:
7 、
某双原子分子的振动频率ν=5.72×10
13
Hz, 求298K时该分子的振动特性温度Θ
V
, 振动配分函数
q
V
. (玻尔兹曼常数k=1.38×10
-23
J/K, 普朗克常数 h = 6.626 ×10
-34
J.s)
(本题10 分)
请填写答案:
8 、
(1) 20℃时将半径为5×10
-5
m的毛细管插入盛有汞的容器中,在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×10
4
千克/立方米,求汞的表面张力。
(2) 若20℃时水的表面张力为0.0728N/m,汞-水的界面张力为0.375N/m。试判断水能否在汞的表面铺展开?
(本题15 分)
请填写答案:
9 、
测得使1.0×10
-5
m
3
Al(OH)
3
溶胶明显聚沉时, 最小需加1.0×10
-5
m
3
浓度为1.0 mol/dm
-3
的KCl溶液, 或加6.5×10
-6
m
3
浓度为0.1 mol/dm
-3
的K
2
SO
4
溶液. 试求上述两电解质对Al(OH)
3
溶胶的聚沉值和聚沉能力之比.
(本题15 分)
请填写答案:
10 、
实验测得恒容气相反应NO + O
3
→NO
2
+ O
2
为二级反应, 25℃时速率常数为1.20×10
7
dm
3
.mol
-1
.s
-1
. 假定NO与O
3
的起始浓度均为0.1 mol.dm
-3
时.
[1].
求反应时间为1.0秒时O
3
的浓度;
[2].
求NO浓度下降到起始浓度的1/4时所需要的时间.
(本题20 分)
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5
6
7
8
9
10
底