华南理工大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试

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简答题（共9题。）。
1 、

C6H6在100kPa时的熔点为5℃，摩尔熔化焓为9916J·mol-1，Cp,m(l)=126.8J·K-1·mol-1，Cp,m(s)=122.6J·K-1·mol-1。求100kPa、–5℃下1 mol过冷C6H6凝固成固态C6H6的Q、△U、△H、△S、△A、△G，假设凝固过程的体积功可以忽略不计。

(本题12 分)
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2 、

卫生部规定汞蒸气在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg。已知汞在20℃的饱和蒸气压为0.160Pa，摩尔蒸气发焓为60.7kJ·mol-1(设为常数)。若在30℃时汞蒸气在空气中达到饱和，问此时空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍？汞蒸气看作理想气体，汞的摩尔质量为200.6g·mol-1。

(本题10 分)
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3 、

钙和镁能形成一种稳定化合物。该系统的热分析数据如下

质量百分数wCa/%
0
10
19
46
55
65
79
90
100
冷却曲线出现折点时T/K
－
883
-
973
-
923
-
998
-
冷却曲线的水平线T/K
924
787
787
787
994
739
739
739
1116

(1)    画出相图(草图)并分析各相区的相态和自由度。
(2)    写出化合物的分子式，已知相对原子量：Ca，40；Mg，24。
(3)    将含钙35％的混合物1kg熔化后，放置冷却到787K前最多能获稳定化合物多少？
(本题12 分)
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4 、

在25℃时，下列电池

Zn(s) | ZnCl2(b=0.005mol·kg-1) | Hg2Cl2(s) | Hg(1) 
的电动势E＝1.227V。
(1)    写出电极反应和电池反应。
(2) 求25％时该ZnCl2水溶液的离子强度I，离子平均活度系数g±和活度a。已知德     拜－许克尔极限公式中常数A＝0.509kg1/2·mol-1/2。
(3) 计算电池的标准电动势Eq。
(4)    求电池反应的DrGq。
(本题13 分)
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5 、

HI的摩尔质量M＝127.9×10-3kg·mol-1，振动特征温度Qv＝3200K，转动特征温度     Qr＝9.0K：已知k＝1.381×10－23J·K-1，h＝6.626×10-34J·s，L＝6.022×1023mol-1。

(1)    计算温度298.15K，100kPa时HI的平动、转动、振动配分函数qt、qr、qv0。
(2)    根据转动各能级的分布数，解释能级越高粒子分布数越小不一定正确。
(本题10 分)
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6 、

在273K时用钨粉末吸附正丁烷分子，压力为11kPa和23kPa时，对应的吸附体积(标准体积)分别为1.12dm3·kg-1和1.46dm3·kg-1，假设吸附服从Langmuir等温方程。

(1)    计算吸附系数b和饱和吸附体积V∞。
(2) 若知钨粉末的比表面积为1.55×104m2·kg-1，计算在分子层覆盖下吸附的正丁烷    分子的截面积。已知L＝6.022×1023mol-1。
(本题10 分)
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7 、

有下列反应

式中k1和k2分别是正向和逆向基元反应的速率常数，它们在不同温度时的数值如下：
温度/K
300
310
k1/s-1
3.50×10-3
7.00×10-3
k2/(s·pq)-1
7.00×10-7
1.40×10-6
(1)    计算上述可逆反应在300K时的平衡常数Kp和Kq。
(2)    分别计算正向反应与逆向反应的活化能E1和E2。
(3)    计算可逆反应的反应焓DH。
(4)    在300K时，若反应容器中开始时只有A，其初始压力p0为pq，问系统总压p',
达到1.5pq时所需时间为多少？(可适当近似)
(本题13 分)
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8 、

在浓度为10 mol·m-3的20cm3 AgNO3溶液中，缓慢滴加浓度为15 mol·m-3的KBr溶液10cm3 ，以制备AgBr溶胶。

(1) 写出AgBr溶胶的胶团结构表达式，指出电泳方向。
(2) 在三个分别盛10cm3 AgBr溶胶的烧杯中，各加入KNO3、K2SO4、K3PO4 溶液使其聚沉，最少需加电解质的数量为：1.0 mol·m-3的KNO3 5.8 cm3 ；0.01 mol·m-3的K2SO4 ；8.8 cm3 ；1.5×10－3 mol·m-3的K3PO4 8.0 cm3 ；计算各电解质的聚沉值以及它们的聚沉能力之比。
(3) 293K时，在两极距离为35cm的电泳池中施加的电压为188V，通电40min 15s，测得AgBr溶胶粒子移动了3.8cm。问该溶胶的x电势为多大？已知293K时分散介质的相对介电常数er＝80，粘度h＝1.03×10-3 Pa·s ，真空介电常数e0＝8.854×10-12F·m-1。
(本题10 分)
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9 、

在室温下氨基甲酸铵很不稳定，易分解，且分解平衡压力小于大气压。请你设计反应装置，测量这个反应的平衡常数，粗略画出实验装置草图，说明部件要求什么条件，如何测量压力，并推导平衡常数表达式。

NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2­(g)      
(本题10 分)
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