07華南理工物理化學.doc

629華南理工大學2007年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：物理化學(一)適用專業(yè)：高分子化學與物理無機化學分析化學有機化學物理化學共3頁第1頁計算題：1將裝有0.1摩爾乙醚液體的微小玻璃泡，放入充滿氮氣（壓力為101325Pa）的恒容恒溫（10dm3，35）容器中。將小玻璃泡打碎后，乙醚完全汽化，此時形成一混合理想氣體。已知乙醚在101325Pa時的沸點為35，其汽化焓為25.104kJmol-1。請計算：（1）混合氣體中乙醚的分壓；（2）氮氣變化過程的H，S，G；（3）乙醚變化過程的H，S，G。（15分）2某氣體的狀態(tài)方程為(p+a/Vm2)Vm=RT，式中a為常數(shù)，Vm為摩爾體積。試求1mol該氣體從（2105Pa，10dm3，300K）狀態(tài)恒溫可逆變至體積為40dm3狀態(tài)時的W，Q，U，H。已知：VpTpTTCUVVd)/(dd（15分）3已知有關(guān)氧化物的標準生成自由能為：fmG$(MnO)(3849102+74.48T/K)Jmol-1，fmG$(CO)(116310283.89T/K)Jmol-1，fmG$(CO2)3954102Jmol-1。試計算：（1）在0.13333Pa的真空條件下，用炭粉還原固態(tài)MnO生成純Mn及CO的最低還原溫度是多少？（2）在（1）的條件下還原反應能否按下列方程式進行？2MnO(s)C(s)2Mn(s)CO2(g)（15分）4由A和B組成的液態(tài)混合物為理想混合物，在85、101325Pa下，混合物達到沸騰，試求剛沸騰時液相組成。已知B的正常沸點為80.10，摩爾汽化焓為34.27kJmol-1，85時，A的飽和蒸氣壓為46.00kPa。設飽和蒸氣為理想氣體。（15分）第2頁5根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)（表中w1，w2分別表示溶液1和溶液2含B物質(zhì)的質(zhì)量百分數(shù)）：（1）作出部分互溶液體A和B所形成的相圖，指出最高會溶溫度大約為多少？（2）在10時，往100gA中慢慢的加入B，問加入多少克B時，體系開始變渾濁？（3）在10時，往100gA中加入B的質(zhì)量為100g時，兩共軛溶液的組成和質(zhì)量各為多少？（4）在10時，至少應在100gA中加入多少克B，才能使A層消失？（5）將100gA和150gB的混合液加熱至30時，計算此時兩共軛溶液的組成和質(zhì)量之比m（A層）:m（B層）各為多少？（6）若將（5）中的混合液在恒定壓力下繼續(xù)加熱，問大約加熱到什么溫度時體系由渾濁變清？（15分）6由固態(tài)鋁、鋁-鋅合金及熔化物AlCl3-NaCl為電解質(zhì)組成原電池，653K時，當合金中Al的質(zhì)量分數(shù)為0.38時，測得電池電動勢為7.4310-3V，電動勢的溫度系數(shù)=2.910-5VK-1。（1）寫出電池表達式、電極反應和電池反應；（2）求653K時合金中Al的活度及活度系數(shù)；（3）求653K時合金中Al的偏摩爾自由能和純固態(tài)Al的摩爾自由能之差G、合金中Al的偏摩爾焓和純固態(tài)Al的摩爾焓之差H。（15分）71977年，Campbell提出了一個描述光合作用中的光合成速率方程：反應速率=1absabsIBIA其中A和B為常數(shù)，Iabs為光吸收速率（即單位時間單位體積中吸收光子的物質(zhì)的量）。（1）簡要圖示反應速率與Iabs之間的關(guān)系。（2）從下面的反應機理推導上述反應速率方程，并給出A和B以反應速率的表達形式：33*CC()kkhv處于平衡121*ECECkkk產(chǎn)物第3頁其中E為酶（催化劑），C為葉綠素，C*為電子激發(fā)態(tài)的葉綠素，EC*為酶與電子激發(fā)態(tài)葉綠素的復合物。（15分）8異戊二烯是由生物體排放到大氣中的主要有機化合物，在大氣中氧化后會造成大氣污染，如高臭氧濃度和高氣溶膠顆粒濃度等。異戊二烯在大氣中的消除主要為由OH自由基、NO3自由基和O3引發(fā)的氧化反應。在298K下，異戊二烯與他們的反應速率常數(shù)分別為：OHk=6.061013cm3mol-1s-13NOk=4.081011cm3mol-1s-13Ok=7.71106cm3mol-1s-1已知大氣環(huán)境中OH，NO3和O3的平均分子數(shù)密度分別為2106cm-3，1109cm-3，和2.51012cm-3，L=6.021023mol-1。（分子數(shù)密度為單位體積中分子的個數(shù)）（1）分別計算異戊二烯與OH，NO3和O3反應的速率和半衰期；（2）求異戊二烯在大氣中的平均壽命；（3）異戊二烯被釋放到大氣中后會遷移。計算風速10kmh-1時，異戊二烯在空氣中的平均遷移距離。（15分）簡答題：9對于一定量的理想氣體，分析下列過程是否可能？（1）恒溫下絕熱膨脹。（2）恒壓（壓力不為0）下絕熱膨脹。（3）熱完全轉(zhuǎn)化為功。（7分）10在25時，某液體物質(zhì)A可在水中溶解xA（摩爾分數(shù)），設水在此液體中不溶解，若以該物質(zhì)純液體為標準態(tài)，如何求25該液體在水的飽和溶液中的活度系數(shù)？（7分）11寫出三種利用測定電動勢來計算溶液pH的方法，要求：（1）列出電