华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

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简答题（共5题。）。
1 、

一绝热容器中装有10mol、80 ℃ 的纯水。已知液态水的恒压摩尔热容Cp,m(H2O,l) 为 75.3J·mol-1·K-1；水的摩尔气化焓和冰的摩尔焓分别为40 kJ·mol-1、46.004 kJ·mol-1。在101325Pa下，为了使容器中的水温降至50 ℃ 。试问：

(1)    需加入0℃的冰为多少？
(2)    水和冰混合过程的总熵变。

 

(本题10 分)
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2 、

ZnCO3(s) 的分解反应为: ZnCO3(s)＝ZnO(s) + CO2(g)

 
ZnCO3(s)
ZnO(s)
CO2(g)
mq(298K)/kJ·mol-1
-731.52
–318.3
–394.36
Sq(298K)/(J·mol-1·K-1)
82.4
43.64
213.7
cp,m/(J·mol-1·K-1)
79.71
40.3
37.1

试求：
(1)在298K时，ZnCO3(s)分解反应的标准平衡常数Kq和DUmq；
(2)在500K时，ZnCO3(s)的分解压力；
(3)在298K，p(CO2)=1000Pa下，ZnCO3(s)能否分解。
(本题14 分)
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3 、

0.5mol 甲醇和0.5mol 乙醇组成液态混合物可视为理想液态混合物。已知甲醇、乙醇的正常沸点分别为65℃、78.5℃ ，乙醇的摩尔气化焓为39.47 kJ·mol-1，假设甲醇、乙醇的摩尔气化焓不随温度而变。

(1) 该混合物在101325Pa 下，温度达到多高才开始沸腾？(设刚沸腾时气相组成为y乙醇=0.45)
(2)    甲醇饱和蒸汽压ln(p/Pa)与T的函数关系式。
(3)    在298K下混合，计算混合摩尔内能变DmixUm和混合摩尔吉布斯函数变DmixGm。
(本题14 分)
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4 、

请推导球形液滴的饱和蒸气压pr，与其曲率半径的r关系式(开尔文公式)

    RTln(pr/p)= 2gM/rr
并注明此式的适用条件。
(本题8 分)
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5 、

有氧存在时，臭氧分解的机理为：

 
(1)    试利用稳态近似法推证反应的动力学方程式为：
－dc(O3)/dt = kc(O3)2c(O2)-1    式中k=2k2K
(2) 已知上述反应在70℃－100℃间进行时，表观活化能为119.2 kJ·mol-1，且知臭氧的标准生成焓为142.3 kJ·mol-1 ，氧原子的标准生成焓为247.4 kJ·mol-1，求第二步反应的活化能E2。

 

(本题14 分)
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