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試題編號:586試題編號:586考試日期:2023年1月19日下午大連理工大學2023年碩士生入學考試《化工原理及試驗》試題注:試題必需注明題號答在答題紙上,否則試卷作廢—填空(45分)流體流淌的兩種根本類型為 ,推斷流體流淌類型的無因次數(shù)群(特征數(shù))在重力場中,流體的機械能衡算方程的適用條件是流體流淌過程中,影響摩擦因子的兩個無因次數(shù)群是 ,在層流區(qū),摩擦因子與 有關(guān);在完全湍流區(qū),摩擦因子與 有關(guān)一般來說,隨著流量的增大,離心泵的壓頭將 ,軸功率將離心泵流量調(diào)整方法有兩種,一種是 ,另一種是轉(zhuǎn)變離心泵的流化床中流體流速應當掌握在 范圍內(nèi)傅立葉定律說明,導熱傳熱通量與 成正比,其比例系數(shù)一般稱為對填料塔氣膜掌握的逆流吸取過程,如其它操作條件不變,將氣液流量同比例削減,則氣體出塔組成將 液體出塔組成將溫度上升時,氣相分子集中系數(shù)將 液相分子集中系數(shù)將多級萃取的優(yōu)點是 缺點是間歇精餾塔只有 段,當回流比恒定條件下操作時,隨操作時間的增加,塔頂產(chǎn)品組成 塔頂溫度某精餾塔塔頂上升蒸汽組成為y,溫度為T,經(jīng)全凝器冷凝到泡點溫度t,局部回流入塔,其組成為x,則y x,T t精餾塔設計時,假設進料組成為,塔頂塔底產(chǎn)品組成為,和進料熱狀態(tài)參數(shù)q,及回流比R均不變,只增大進料量F,則所需要的塔徑 所需要的理論板數(shù)將不飽和空氣在間壁式換熱器中進展加熱,使溫度由上升到,則其濕球溫度露點溫度 相對濕度φ二(20分)如下圖,20℃,45的水從水池送至高位槽中,吸入管路的總長度(包括局部阻力的當量長度,下同)為50m,出口閥半開時排出管線的總長度為270m,吸入管線和排出管線的尺寸均為Φ108×40.024,其他數(shù)據(jù)如下圖,試求:1.泵入口處真空表的讀數(shù)是多少管路中泵的壓頭,有效功率及軸功率(泵的效率可取為70%)假設該泵的特性曲線可以表示為H=50.15-0.01(Hm,Q的單位為)試求泵全開時(此時泵排解管包括局部阻力當量長度為100m)的流量和壓頭定性分析出口閥由半開到全開時出口壓力表和入口真空表的變化狀況,并圖示泵的工作點的變化三(30分)擬用一板框過濾機在恒壓下過濾某懸浮液,1.52濾液,過K=5×,過濾介質(zhì)阻力可以無視不計,試求:900×900×30mm的板框,則需要濾框和濾板各多少過濾終了時,用0.4洗滌水進展洗滌,洗滌水的黏度與濾液黏度一樣,洗滌壓力差與過濾終了的壓力差一樣,則洗滌時間為多少0.5小時,則該過濾機的生產(chǎn)力量為多少四(19分)有一單程列管換熱器,40(按外外表積)Φ25×2.586根,現(xiàn)用該換熱器以循環(huán)水冷卻流量為28000kg/h的石油產(chǎn)品,石油走管程,兩流體逆流換熱,實際測得石油產(chǎn)品的進出口溫度分別為90℃和50℃,冷卻水的進出口溫度分別為25℃和40℃,=2.8kJ/h,水的有關(guān)物性分別為密度ρ=995,比熱=4.17kJ/kg℃黏度μ=0.80PaS導熱系數(shù)λ=0.618W/m℃試求冷卻水的用量該換熱器的總傳熱系數(shù)管程和殼程的傳熱膜系數(shù)(又稱外表傳熱系數(shù)),可無視兩側(cè)的污垢熱阻與管壁熱阻4*由于污垢積存,石油產(chǎn)品的出口溫度上升,為使石油產(chǎn)品的溫度仍為50℃,需增加冷卻水的流量使冷卻水的出口溫度為35℃,石油產(chǎn)品溫度到達50℃,估算兩側(cè)的污垢熱阻之和為多少(各物理性質(zhì)數(shù)據(jù)可視為不變,無視管壁熱阻)五(19分)0.6m的常壓填料塔中,以洗油為吸取劑逆流吸取煤氣中的苯蒸汽,進塔的混合氣量為916(標準狀態(tài)),3%(摩爾百分比),要求苯的回收率為98%,進塔洗油中不含苯,其用量是最小溶劑用量的1.5倍,操作條件下的平衡關(guān)系為=0.15x氣=162試求洗油用量(kmol/h)出塔洗油中苯的摩爾分率完成分別任務所需要的填料高度每小時回收的苯多少千克5*假設填料層高度無限高時,出塔氣液相組成各為多少?六(19分)擬用連續(xù)精餾塔分別苯甲苯混合物,塔頂設全凝器,塔底設再沸器,在常壓下操作1000kmol/h含苯0.4(摩爾分率,下同),0.95,苯回收90%,泡點回流,22.5,試求塔頂,塔底產(chǎn)品的流量和塔底產(chǎn)品的組成最小回流比寫出精餾段操作線和提餾段操作線方程從塔頂往下數(shù)其次塊理論板下降液體的組成七(10分)在一常壓絕熱枯燥器內(nèi)枯燥某濕物料,30℃,0.01kg水/kg干空氣的穎空氣,經(jīng)間壁式預熱器預熱至120℃后進入枯燥器,離開枯燥器的廢氣溫度為70℃,枯燥器的生產(chǎn)力量為600kg/h(按枯燥產(chǎn)品計),進入枯燥器的濕物料含水量為10%(濕基,下同),2%,假設枯燥過程可視為抱負枯燥過程,試求枯燥過程蒸發(fā)水量絕干空氣消耗量t-H圖上定性的繪出空氣的狀態(tài)變化過程。參考公式:I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干空氣八(8分)設計一孔板流量計或文氏管流量計校正試驗,說明需要的設備,儀器,儀表,繪出試驗流程圖示意圖,并簡要說明試驗方法00五年碩士生入學考試《物理化學及試驗》 試題共6頁(10個大題)注:答題必需注明題號答在答題紙上,否則試卷作廢!請認真看題,祝好運!一、是非題(2分,24分),正確的標“√”,錯誤的標“×”：肯定溫度下化學反響的肯定大于。既是物質(zhì)B的化學勢又是物質(zhì)B的偏摩爾量。用推斷變化方向,適用于任何系統(tǒng)的任何變化。稀溶液的凝固點肯定比純?nèi)軇┑哪厅c低。由于溶膠在肯定條件下能存在很長時間,所以它是勢力學穩(wěn)定系統(tǒng)。在大氣壓下,水銀在玻璃毛細管中的沸點高于其正常沸點。NaCl水溶液在外表層的濃度高于其溶液本體濃度。物質(zhì)B總是從高濃度相自發(fā)轉(zhuǎn)移到低濃度相。在化學反響中,全部反響物分子實現(xiàn)化學反響都經(jīng)過反響的最低能量途徑。超電勢的存在,使原電池的輸出電壓變小。NaOH水溶液的摩爾電導率與其濃度有關(guān)。氣體在固體外表的吸附只能是單層的。二、選擇題(8小題,2分,16分),選擇一個正確答案的編號:Na2CO3與H2ONa2CO3?H2O,?Na2CO3*7H2O,Na2CO3*10H2O,Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多能有幾種:A.1種; B.2種; C.3種在一密閉恒溫容器內(nèi),有大小不同的兩個微小汞滴,經(jīng)過足夠長時間后,容器內(nèi)仍有液體汞存在。則下述表達正確的選項是:有大小不等的兩個液滴;B.有兩個大小相等的液滴C.大液滴消逝; D.小液滴消逝反響CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在肯定溫度下到達平衡,CO2分壓力及氧化鈣的顆粒大小,只增大碳酸鈣的分散度,則平衡將:向左移動;B.向右移動;C.不移動現(xiàn)有一個由水形成的液珠和一個氣泡,附加壓力的方向分別是:液珠:向外,氣泡:向內(nèi),B.液珠:向內(nèi),氣泡:向外液珠:向外,氣泡:向外,D.液珠:向內(nèi),氣泡:向內(nèi)定溫定壓下,液態(tài)水變?yōu)樗魵?系統(tǒng)的熱力學函數(shù):熵增加,焓減小B.熵減小,焓增加C.熵和焓都減小 D.熵和焓都增加NaClKNO3的混合水溶液,Na+活度:只與Na+自身的濃度有關(guān),而與其它離子的濃度無關(guān);Na+K+的濃度有關(guān),而與負離子的濃度無關(guān);除與Na+的濃度有關(guān)外,還與負離子的濃度有關(guān);與全部離子的濃度有關(guān);克—克方程不行用的平衡是:固氣平衡;B.液氣平衡;B.固液平衡B.固液平衡8.假設一個表觀速率系數(shù)k與各元反響速率系數(shù)的關(guān)系為k= ,則該反響表觀活化能E與各元反響活化能間的關(guān)系為:A.E=E1+E2-E3 B.E=2(E1+E2)-E3;C.E=三、推導證明(10分):反響AY+Z的機理是:ABBY+Z且其中,那么該反響表現(xiàn)為一級反響,且表觀速率系數(shù)為四(17分)、氣相反響A+3B=Y+Z物質(zhì)AA29.1198-110B28.81300Y33.6188.8-241Z35.7186-74五(17分)Pt|H?2(g,100kPa)|HCl溶液(a)|H2(g,50kPa)|Pt寫出電極反響和電池反響;25℃的電動勢;1F電量(F=96485C?mol-1)通過可逆電池,Q;求電池的溫度系數(shù)。六、(17分)a是A、B兩組分的固/液平衡圖,答復以下問題:圖圖(1)(1)填表:相區(qū)平衡相的聚攏態(tài)及成分條件自由度數(shù)①①②③MNH線(2)(2)在圖(b)k降溫至點l的步冷曲線。(3)已知相點M(T=1180K,wB=0.2)、相點N(T=1180K,wB=0.62),和相點H(T=1180K,wB=0.76)H(T=1180K,wB=0.76)假設10kg組成為wB=0.70的該體系的某固體極緩慢地升溫到剛剛高于1180K時。則存在晶體的組成為 ,質(zhì)量為 kg;同時存在的熔融液為 kg。七(12分)80℃下,B溶于水中(xB=0.10)的稀溶液與其氣相平衡共存。如溶液可視為抱負稀溶液,求氣相中水的分壓。水的氣化焓為40.7kJ?mol-1.八(14分)、氣體A的分解反響A(g)=Y(g)+Z(g)反響速率與反響物、產(chǎn)物的濃度均無關(guān)。假設向真空容器內(nèi)快速充入氣體A,初始壓力到達100kPa700K10秒,150kPa,求該反響在此反響條件下的速率系數(shù)。九、(8分)在298.15K,1molO2(g)放在體積為V的容器中,壓力為p ,試計算:(1)O2分子的平動配分函數(shù)(2) O2分子的平動熱力學能。(k=1.38 10-23J?K-1,h=6.63 10-34J?s)十、試驗題(15分):乙酸乙酯皂化反響的反響式為:+NaOH=CH3COONa+C2H5OH為驗證該反響為對和對NaOH均為一級的二級反響,并測定不同溫度下該反響的速率系數(shù),以及活化能,試驗可在以下由A管和B管連通的雙管皂化池中進展。圖圖開頭反響時開頭反響時,將置ANaOH溶液用氣壓壓入置于B管中的溶液中,并開頭計時。填空答復以下問題:ANaOH溶液用氣壓壓入置于B管中的溶液中后,接著邊疆用氣壓快速將混合液人B管到A管、從A管到B管反復壓入的目的是: 。,,是: 。本試驗恒溫水浴所用的兩個溫度計的名稱和使用目的分別是:溫度計①名稱: ,使用目的: 。溫度計②名稱: ,作用目的: 。實驗時,采用相等初始濃度的NaOH 溶液與CH3COOC2H5 溶液的目的是: 。假設反響開頭后混合液中的NaOHCH3COOC2H5溶液濃度能夠便利跟蹤測得:①如何依據(jù)試驗數(shù)據(jù)確認該反響確實為二級反響?②如何依據(jù)試驗數(shù)據(jù)得到指定溫度下的速率常數(shù)?利用該裝置(包括本1-3所涉及的儀器),設計試驗測定該反響的活化能所依據(jù)的公式是:大連理工大學一九九一年碩士生入學考試物理化學及物理化學試驗試題大連理工大學一九九一年碩士生入學考試物理化學及物理化學試驗試題小前括弧內(nèi):1ΔS≠0()2、抱負氣體的絕熱節(jié)流膨脹的ΔH=0()3、質(zhì)量作用定律適用于基元反響。()4、催化劑能顯著加速化學反響,但不轉(zhuǎn)變反響的平衡。5O/W符號表示。6φ1。()7、測定電解質(zhì)溶液的電導時,要用溝通電源。1.鏈1.鏈鎖反應的三個基本環(huán)節(jié)是1) (2) (3) 。2.肯定溫度下,彎曲液面的蒸氣壓P凸,P凹,P平三者從大到小的次序為 3.玻爾茲曼(Boltzmann)分布律是= 式中q= 稱為 能量零點的不同選擇對配分函數(shù)及物系內(nèi)能的數(shù)值 影響;而對物系的熵值及熱容CV 影響。(此題空中只填“有”或“無”字樣。)恒溫浴是一種以液體為介質(zhì)的恒溫裝置,包括浴槽、電熱器和 、 、 、 等局部。6.(4分)做化學動力學試驗時,既可以用化學法(直接測量反響體系中某物質(zhì)在不同時刻的濃度或含量),也可以用物理法(通過測量反響體系在不同時刻的物理性質(zhì),如重量壓力電導、旋光度??等,代替濃度的測量)。你做過的哪個動力學試驗用的是物理法?請寫出這個動力學試驗的名稱是 ;所測量的物性質(zhì)是 ;測量這種物理性質(zhì)所用的主要儀器或裝置的名稱是 。7.(3分)xA=0.8A、B兩組份溶液,60kPa,A液體在此溫度下的蒸氣壓為120kPa。該溶液中A的活度(以純態(tài)為標準態(tài))aA= ;活度系數(shù)γA= [注:壓力單位Pa與大氣壓的關(guān)系為:1atm=101325Pa]8.(10分)1(風此題后,3頁)是A、B兩組分氣液平衡溫度-組成圖。(1)當物系點分別在相區(qū)I和II,各為幾相平衡?哪個相?所在相區(qū)的剩余(或條件)自由度?一一填入下表[留意:其中“哪幾個相”一欄,要求說明何種聚攏態(tài),例如可分別用符號“l(fā)”、“g”、“l(fā)+g”代表“單個液相”、“單個氣相”、“氣液兩相”的平衡]。III(2)將III(2)將4molB和1molA混合,在101325Pa壓力下加熱到開頭沸騰,第一個氣泡的組成yB= 該溶液在同樣壓力下封閉加熱到100℃到達平衡時,液相的組成物質(zhì)的分別為nl= mol;ng= mol三、(13分)NaHCO3(s)的分解反響為2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)設該反響在298-373K之間的反響熱可近似視為與瘟度無關(guān)。數(shù)據(jù)如下表所示:NaHCO3(s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g)標準生成熱ΔfHθ298/kJ?mol-1 -947.4 -1131 -241.8 -393.5標準熵標準熵Sθ298/J?K-1?mol-1 102 136 188.7 213.6上述條件下,假設在反響物NaHCO3(s)上通往含水蒸氣摩爾分數(shù)為0.65的H2O-CO2混合氣,NaHCO3(s)避開分解?四、四、(12分)A+B→C其速率方程為:A、BCA,O=CB,O=0.01mol?dm-3,300K時,10A轉(zhuǎn)化40%,400K時,10分鐘內(nèi)A60%,350K時,10分鐘內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為多少?五、(8分)設反響R→P的機理為:I1,I2,I3均為活潑中間物。請按上述機理導出以表示反響速率的速率方程;在肯定溫度下,20秒,90%共需多少時間?六、六、(15分)此題區(qū)分(A)、(B)題留意:指定統(tǒng)考生只答其中題(A),假設答(B)則不計分。單考生在此題(A)(B)兩題中可任選其一作答,但不要(A)(B)兩題都答,否則以其中得分較少的計分。2mol小在100℃,101325Pa下恒溫恒壓氣休為水蒸氣,這些水蒸氣再在100℃恒溫可逆壓縮到Pa,10040.67kJ?mol-1。請計算物系在整個過程中的Q、W、ΔU、ΔH、ΔSΔG。[注:G代表自由焓(或吉布斯函數(shù)),G≡U+PV-TS≡H-TS]5mol某抱負氣體298K,300kPa,100kPa,Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG。七、七、(8分)此題區(qū)分為(A)、(B)題。對統(tǒng)考生和單考生的答題規(guī)定下第六題同。A.電池Pt,H2(=101325Pa)|HCl(m=0.100mol?kg-1)|Hg2Cl2(s),Hg(l)25℃時,E=0.399V,Eθ＝0.268V(1)寫出電池的電極反響和電池反響;填入以下空中:陽極反響: 陰極反響: 電池反響: 25℃時,Ka,aHCl,ai,γ±。B.B.以下電池Pt,H2(=101325Pa)|pH溶液||KCl(m=0.1mol?kg-3)|Hg2Cl2(s),Hg(l)[0.1mol?dm-3的甘汞電大連理工大學一九九二年碩士生入學考試物理化學及物理化學試驗試題(7小題,2分,14分)認為正確的用“+”號;錯誤的用“-”號,于各小前括號內(nèi):()1、298K時,H2(g)H20(l)的標準生成熱數(shù)值上相等。()2、亨利定律適用于稀溶液中的溶質(zhì),而且該溶質(zhì)在氣、液兩相中的分子形態(tài)必需一樣。()3、半徑為r的球形肥皂泡,所產(chǎn)生的附加壓力ΔP=(γ 為外表張力)()4、分子分散體系是熱力學不穩(wěn)定體系,而膠體分散體系是熱力學穩(wěn)定的體系。()5、Boltzmann分布即是最可幾分布,它可以代替平衡分布。()6、熱電偶的溫差電勢與熱電偶的長度及粗細無關(guān),而與兩個接點的溫度差有關(guān)。()7、在對峙測定原電池電動勢的試驗中,當調(diào)整電位差計的工作電流時,假設工作電池和標準電池的正負極均接反了,則無論怎樣調(diào)電阻,檢流計的“光點”總是偏向一方。二、填空題(8小題,2分,16分)在各個小題中畫有橫線處填上答案:焦-湯系數(shù)的定義為μH ,假設某氣體的μH<0,則該氣體節(jié)流后,溫度 。NaHCO3(s)Na2CO3(s),H20(g),CO2(g),到達平衡時,該體系的相數(shù)φ＝＿＿＿；組分數(shù)c= ;自由度數(shù)f= 。電解質(zhì)的離子強度定義的I ,1mol?kg-1的CaCl2水溶液I= mol?kg-1。0.1mol?kg-1的CaCl2水溶液,離子平均系數(shù)γ±＝0.219,則其離子平均活度a±＝＿＿＿＿＿。在測定二組分完全互溶體系的沸點-組成圖的試驗中,儀器是 ,直接測定的物理量是 。在測定雙液電池的電動勢時,所用的鹽橋中填入的電解質(zhì)溶液通常是 溶液,其濃度必須是 的,該電解質(zhì)的正負離子的 近似相等。最大氣泡壓力法測液體外表張力的關(guān)鍵有以下三點:① 必需干凈,②鼓泡速度必需 (填“快速”或“緩慢”),③在U形管壓差計上讀取的是 (填“最大”或“最小”)液柱差。催化劑的定義是: 三、計算題(不要求寫出運算過程,只需將計算結(jié)果填于相應的空白處)(19分):1、(12分)抱負氣體反響:A(g)→2L(g)+M(g)數(shù)據(jù)如下:氣體ΔfHΘm,298K/kJ?mol-1 ΔSΘm,298K/J?K-1?mol-1 Cp,m=a+bTa/J?K-1?mol-1 b×103/J?K-2?mol-1A(g) 146.00 250.0 20.00 -2.00L(g) 98.00 210.0 15.40 3.00L(g) 98.00 210.0 15.40 3.00M(g) 73.00 150.0 8.00 -8.00利用上表數(shù)據(jù)計算下述結(jié)果:利用上表數(shù)據(jù)計算下述結(jié)果:ΔrHΘm,298K= kJ?mol-1;ΔrSΘm,298K= J?K-1?mol-1;ΔrHΘm,423K= kJ?mol-1;ΔrSΘm,423K= J?K-1?mol-1;ΔKΘp,423K= 。試推斷:A(g),L(g),C(g)0.3,0.3,0.4時,100kPa,在423K423K下,反響的方向是向 (填“左”或“右”),(注Θ＝100kPa)2、(7分)下述電池:Pt,H2(=101325Pa)|KOH水溶液|O2(=101325Pa),Pt25℃時,φΘ〔OH-|O2,Pt,復原)=0.401V,φΘ〔OH-,H2O|H2,Pt,復原)=-0.828V,寫出電極及電池反響:(-)極: (+)極: 電池反響: 計算25℃時電動勢E= V,1molH2發(fā)生反響時,ΔG= kJ?mol-1。四、讀圖題(共16分)A-B二組分體系的溶點組成圖:11、(12分)a,b,c,d所在的相區(qū)是幾相平衡?是哪幾個相?(要求用符號表示出平衡相的聚攏狀態(tài),A(s)+L,A(s)A,L代表溶液)條件自由度f’=?,并分別填入下表內(nèi):相區(qū)相數(shù)哪幾個相f’abcd2(4分)假設體系點K由6molA與B的混合物組成,則溶液一相中有 molA及 molB。五、運算題(按標準化要求寫出運算過程,即寫出所用公式,代入數(shù)值和單位,求出運算結(jié)果)(共23分)1、(10分)A(l)的飽各蒸氣壓與溫度的關(guān)系為:(PΘ=100kPa)350KA(l)P*A,350K=?ΔH,ΔS,ΔG。(注該蒸氣為抱負氣體)A(1mol,l,350K,P*A,350K)→A(1mol,g,350K,P*A=18.4kPa)2、2、(13分)下述氣相反響:A(g)+2B(g)→C(g)該反響的速率方程為:,A(g)及B(g)700K,PA,O=1.33kPa,PB,O=2.66kPa=1.200×104Pa?h-1(1)推導出與的關(guān)系Pt計算在上述條件下,以PA的遞減速率表示的初始速率=?kA(P),700K=?以腦以PB遞減速kB(P),700K=?t=?800K時,測得該反響的速率常數(shù)kA(P),800K=3.00×10-3Pa-1?h-1,計算上述反響的活化Ea=?六、推導及證明題六、推導及證明題(12)1、(8分)在水溶液中,以M為催化劑,發(fā)生下述反響:A+B+CD+2E試驗測知,該反響的速率方程為:設反響機理為:A+BF(快)F+MG+E(慢)(iii)G+CD+E+M(快)按此機理導出試驗所得的速率方程;推出表觀活化能與各基元反響活化能的關(guān)系。22、(4分)試用統(tǒng)計熱力學方法導出抱負氣體狀態(tài)方程式為:PV=nRT(提示:F=-kTln)大連理工大學一九九三年碩士生入學考試物理化學及物理化學試驗試題大連理工大學一九九三年碩士生入學考試物理化學及物理化學試驗試題一、是非題(5小題,2分,10分)。以下各小題你認為正確的用“+”號,錯誤的用“-”號,填入各小題前的括號內(nèi):()1、對于氣體,在高于其臨界溫度的條件下,無論加多大壓力都不會使其液化。()2、(C≠B)既是偏摩爾量,又是化學勢。()3、催化劑的參加,ΔrGm。()4、彎曲液面產(chǎn)生的附加壓力與外表張力成反比。()5、能量零點選擇不同,對分子配分數(shù)無影響。(7小題,1-52分,6-73分,16分)在以下各小題中畫有橫線處填入答案:熱力學其次定律的經(jīng)典表述之一為 數(shù)學表述式為 。膠體分散系統(tǒng),分散質(zhì)(或分散相)的顆粒大小介于 nm之間。假設炮化學反響的量子效率φ＞1,說明 。Langmuir 單 分 子 層 吸 附 理 論 的 基 本 假 設 為(i) ,(ii) ,(iii) ,(iv) 。由此推導出的吸附等溫式為θ＝＿＿＿＿＿＿＿＿。熱電偶的溫差電勢與熱電偶的 無關(guān),而與兩個接點的 有關(guān)。測定電解質(zhì)溶液的電導率K與摩爾電導率Λm時試驗中所用的儀器設備有:(i) (ii) (iii) 。貝克曼溫度計上的最小刻度是 ℃,可以估讀到 ℃,整個溫度計刻度范圍是 ℃或 ℃,它只能用于測 ,而不能測 。三、計算題(不要求寫出運算過程,只需將計算結(jié)果填入相應的空白處)(共19分):1、(12分)試計算給定的抱負氣體反響:A(g)+B(g)=L(g)+M(g)的以下結(jié)果:298K時:A(g)+4B(g)=C(g)+2L(g)(i)ΔrGiθ=-112.60kJ?mol-12B(g)+E(g)=2L(g)(ii)ΔrGiiθ=-456.12kJ?mol-12F(g)+E(g)=2M(g)(iii)ΔrGiiiθ=-272.04kJ?mol-1F(g)+2B(g)=C(g)(iv)ΔrGivθ=-51.07kJ?mol-1則給定反響的ΔrGivθ(298K)= kJ?mol-1,Kpθ(298K)= 。對定反響,又查得得以下數(shù)據(jù):氣體ΔfHBθ(298K)/kJ?mol-1 Cp,m.,B/J?mol-1?K-1A -393.5 44.4B 0 29.1L -241.8 37.9M -110.5 35.6則給定反響的ΔrHmθ(298K)= kJ?mol-1,ΔrHmθ(498K)= kJ?mol-1,Kpθ(498K)= 。試推斷,當A(g)、B(g)、L(g)、M(g)混合物中各物質(zhì)的摩爾分數(shù)分別為0.3,0.4,0.2,0.6時,在100kPa及498K時,給定反響的方向是向 (填入“左”或“右”)(注,Pθ＝100kPa)。2、(7分)電池:Pt,H2(pθ=100kPa)|HCl(m=0.1mol?kg-1,=0.796||KCl(m=0.1mol?kg-1,=0.769),Hg2Cl2|Hg,Pt25E=0.398V,m=0.1mol?kg-1KClHCl兩個溶液中的一樣,并m=0.1mol-kg-1KCl溶液中=。寫出該電池的電極反響和電池反響為:(-)極: (+)極: 電池反響: 25℃時,KClm=0.1mol?kg-1時甘汞電極的電極勢φ〔甘汞〕＝＿＿＿＿V。計算該電池中1molH2發(fā)生反響時ΔrGm= kJ?mol-1。四、讀圖題(10分)1、(81、(8分)4molB6molA組成的一系統(tǒng),20120℃均處于相平衡狀態(tài),試依據(jù)上圖填寫下表:注:填表時用統(tǒng)一符號――平衡相的聚攏態(tài)(即氣、液、固)分別用g、l、s表示(對兩相區(qū)再加角性1、2,例g1,g2?);yBg、xBl、xBs表示,平衡相的物量分別用ng、nl、ns表示(對兩相區(qū)再加角注1、2,例yB,1g、yB,2g?,n1g、n2g?)并填上等于的數(shù)值。2、(2分)分別計算圖中各相區(qū)(i)、(ii)、(iii)、(iv)及tB*所在相區(qū)的條件自由度f’=?,填在以下空白處:f’(i)= ,f’(ii)= ,f’(iii)= ,f’(iv)= , = 。(按標準化要求寫出運算過程,即寫出所用公式,代入數(shù)值和單位,求出運算結(jié)果)(29分):1、(18分)平行反響:以下圖為A及B二組分液態(tài)局部互溶系統(tǒng)的相圖(tA*,tB*分別為100kPa下A及B的沸點):系統(tǒng)溫度/℃平衡相數(shù)平衡相的聚攏態(tài)平衡相的組成(估讀)平衡相的物量n406080120總反響對總反響對A及B均為一級,PQ均為零級,:(1)(1)ABCA,O=0.100mol?dm-3,CB,O=0.200mol?dom-3,500K30min,A的轉(zhuǎn)化率為多少?此時PQ的濃度各為多少?(2)E1E2。試用有關(guān)公式分析,轉(zhuǎn)變溫度時,能否轉(zhuǎn)變比值Cp/CQ?要提高主產(chǎn)物的收率是實行降溫措施還是升溫措施?在同一座標上作主、副反響的lgKA(1及2)~圖,并利用該圖分析提高反響溫度,可否使kA,2>kA,1。22、(6分)Na(l)的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系為:1155KNa(l)P*Na(l,1155K)=?ΔH、ΔS、ΔG[Na(g)可視為抱負氣體]。Na[1mol?l,1155,P*Na(l,1155K)]─→Na[1mol?g,1155K,P*Na=10132.5Pa](注:該題標準壓力按Pθ＝101325Pa計算)3、(5分)25℃時,苯蒸氣和液態(tài)苯的標準生成熱(ΔfHBθ〕82。93kJ?mol-1和48.66kJ?mol-1,苯在101325Pa下的沸點是80.1℃。假設25,平衡濃度x(CH4)=0.0043時,則與其平衡的氣相中,CH4245kPa。試計算:25℃,x(CH4)=0.01P;與上述溶液成平衡的氣相組成y(CH4)。2、(72、(7分)試用統(tǒng)計熱力學方法推導單原子抱負氣體恒容摩爾熱容CV,m=R,內(nèi)能U與配分函數(shù)q的關(guān)系為:七、分析推理題(16分)某反響:A+B→C在肯定溫度下,試驗測得如下動力學數(shù)據(jù):試驗編號反響物初始濃度反響時間t/min 經(jīng)左欄所列時間后A的濃度為CA/mol?dm-3CA,O/mol?dm-3 CB,O/mol?dm-3分析和綜合表中試驗數(shù)據(jù)你可覺察哪些問題或得到什么結(jié)論?由(1)的分析結(jié)果,初步確定該反響的速率方程形式;對你所初步確定的速率方程是否正確再用表中數(shù)據(jù)作進一步和論證;該反響的速率方程除在(2)中所確定的形式外,可還還存在其它形式?請再用表中數(shù)據(jù)作論證。注注:以下六、七兩題統(tǒng)考生只作六題,不作七題;單考生可在六、七兩題中任選一題,假設兩題均作,律作廢(1、2兩小題)。(16分):1、(9分)反響的機理為:其中其中B為活性中間物,k2?k3。試按上述機理導出:該反響的速率方程為。依據(jù)活化能定義,Ea與各基無反響活化能的關(guān)系。1 0.100.101600 0.052 0.20.2800 0.103 0.400.30400 0.204 0.800.50200 0.40大連理工大學大連理工大學2023年攻讀碩士學位爭論生入學考試物理化學及物理化學試驗試題一、推斷題( )1.Q﹦0,故必是定熵過程。( )2.某系統(tǒng)從初態(tài)Ⅰ經(jīng)過一個不行逆過程到終態(tài)Ⅱ,此過程環(huán)境的熵變肯定大于該系統(tǒng)由態(tài)Ⅰ態(tài)Ⅱ經(jīng)受可逆過程時環(huán)境的熵變。( )3.H2(g)和O2(g)在絕熱鋼瓶中反響生成水,反響系統(tǒng)的H﹦0, U﹦0, p﹦0。( )4.,p與液相組成x呈線性關(guān)系。( )5.假設某一化學反響的,則該反響的隨溫度上升而增大。( )6.任何化學反響的半衰期都與反響物的初始濃度有關(guān)。( )7.對同一反響,活化能肯定,則反響的起始溫度愈低,反響的速率系數(shù)對溫度的變化愈敏感。( )8.用能斯特公式算得電池的電動勢為正值,表示該電池反響在定溫定壓下可正向進行。()9.可逆過程中,系統(tǒng)的熵不變;不行逆過程中,熵值增大。()10.肯定量純氣體定溫變壓時,其轉(zhuǎn)動配分函數(shù)不變化。()11.膠束溶液是高度分散的均相熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)。()12.垂直插入水中一支干凈的玻璃毛細管,當在管中水上升至平衡液面處加熱時,水柱會上升。( )13.真實液態(tài)混合物中組分B的活度因子值:0<B<1( )14.一級反響確定是單分子反響。()15.BET吸附定溫式可用于物理吸附。二、選擇題( )1.298.15K,2CO(g)﹢O2(g)2CO2(g)的﹦-514.2kJ?mol-1,1mol:A. ﹦-514.2kJ?mol-1 B. ﹦0C. >-514.2kJ?mol-1 D. ﹤-514.2kJ?mol-1( )2.1mol苯(l)在正常沸點完全變?yōu)檎魵鈺r,一組不變的熱力學函數(shù)是:溫度、壓力、定壓熱容熱力學能、溫度、吉布斯函數(shù)溫度、總(系統(tǒng)和環(huán)境)熵、吉布斯函數(shù)熱力學能、焓、熵( )3.在肯定壓力下,A的沸點、飽和蒸氣壓和化學勢分別為,,,參加少量不揮發(fā)的溶質(zhì)形成溶液后分別變成,,,因此有:A. >,>,>B. <,<,<C. <,>,<D. >,<,<( )4.298K,0.01mol?kg的以下電解質(zhì)溶液,其最大者是:A.KCl B.CaCl2 C.LaCl3 D.ZnSO4( )5.對于親水性固體外表,其界面張力間的關(guān)系是:A.< B. > C. ﹦ D.<( )6.298KNaOH(l)NaCl(2)溶液,Na+的遷移數(shù)與之間的關(guān)系為:A.﹦ B.> C.< D.無法比較( )7.下面屬于水包油型乳狀液(O/W型)根本性質(zhì)之一的是:A.有導電性 B.易于分散在油中 C.無導電性( )8.以下物質(zhì)在水溶液中能發(fā)生正吸附的是:A.燒堿 B.蔗糖 C.食鹽 D.肥皂()9.如要使電解池正常工作,必需使其陰陽兩極的電勢分別滿足:A.陽極電勢>陽極平衡電勢﹢陽極超電勢;陰極電勢<陰極平衡電勢﹢陰極超電勢B.陽極電勢>陽極平衡電勢﹢陽極超電勢;陰極電勢<陰極平衡電勢﹣陰極超電勢C.陽極電勢>陽極平衡電勢﹣陽極超電勢;陰極電勢>陰極平衡電勢﹣陰極超電勢D.陽極電勢>陽極平衡電勢﹢陽極超電勢;陰極電勢>陰極平衡電勢﹢陰極超電勢三、填空題1.383.2K,下的CH3C6H5(g),其化學勢為;383.2K,0.5 下的CH3C6H5(g),其化學勢為(視CH3C6H5(g)為抱負氣體),則-﹦ 。2.CaCO3(s),BaCO3(s),BaO(s),CO2(g)構(gòu)成多相平衡系統(tǒng),獨立組分數(shù)C﹦ ,自由度數(shù)F﹦ 。在298.15K,含有0.001mol?kg-1NaCl和0.002mol?kg-1Na2SO4的混合液中的離子強度I﹦ ,(NaCl)﹦ 。,反響物消耗1/3需時間10min,則再消耗一樣量還需時間為t﹦ 。定溫下半徑為R的肥皂泡,外表張力為,其內(nèi)壓力為 。用活性炭吸附CHCl3蒸氣,0℃時的最大單層吸附量為93.8dm3?kg-1,該溫度下CHCl3的分壓力為1.34×104Pa時的平衡吸附量為82.5dm3?kg-1,計算朗繆爾吸附定溫式的常數(shù)b﹦ 。由克拉佩龍方程導出克-克方程積分式時所作的三個近擬處理是 。固體化合物A(s)放入抽空的容器中發(fā)生分解反響:A(g)﹦B(g)﹢C(g)298K測得平衡壓力為90kPa,如將B、C視為抱負氣體,則在該條件下反響的標準平衡常數(shù)為 。四、讀圖題1.101.325kPa下,A-B系統(tǒng)的相圖如附圖-15所示。由相圖答復:(1)(1)x(A)﹦0.68時:開頭沸騰的溫度約為 ℃,最初餾出物中B的摩爾分數(shù)約為。蒸餾到最終一滴液體時,溶液中B的摩爾分數(shù)約為 。(2)如將組成為。x﹦0.85的A-B混合液進展精餾,則在塔頂?shù)玫?在塔底得到2.附圖-16(a)AB二組分分散系統(tǒng)平衡相圖,x﹦0.4~1.0范圍內(nèi),測得有一最低共熔點x≈0.6(w≈0.148處)。附圖附圖-16(a)(1)依據(jù)所給相圖填表附圖-16(b)相區(qū)相態(tài)和成分條件自由度f相區(qū)相態(tài)和成分條件自由度f①⑤②②⑥③線④在附圖-16(b)a點冷卻的步冷曲線。填空:系統(tǒng)由a點冷卻時先析出的晶體是 ,如A和B均為金屬物質(zhì),相對原子質(zhì)量分別為207和24,則0.438kg溶液在由a點(wB﹦0.072)冷卻時在混晶析出前最多可析出該晶體 kg。五、計算填空題1.A(l)300K50.00kPa,40.00kJ?mol-11molA(l)300K、100kPa下變?yōu)橥瑴赝瑝合碌恼羝?。計算此過程的:U﹦ , H﹦ , S﹦ ,A﹦ , G﹦ ,2.2kg300K的空氣在定溫、定壓下完全分別為純O2N2,至少需要消耗的非體積O2N2組成,O2:N2﹦21:79;有關(guān)氣體可視為抱負氣體。3.25℃時,Zn(s)︱ZnO(s)︱OH-1(a﹦0.1)︱HgO(s)︱Hg(l)的負極反響為 .正極反響為 .電池反響為 .電池的電動勢為 .[25℃時,(ZnO,s)﹦-318.3kJ?mol-1;(HgO,s)﹦-58.74kJ?mol-1]A﹢B﹢CY﹢Z的反響機理為各元反響的活化能E,及各元反響的相對快慢為:A﹢BD,DA﹢BDF﹢Z ,F﹢CY﹢Z設前兩個元反響達平衡,則總反響的動力學方程式 ,該反響表觀活化能與各元反響活化能的關(guān)系為:﹦A353.3K30762J?mol-1,B的標準沸點和汽化焓分別為383.7K和31999J?mol-1。假設A和B形成的某組成的抱負液態(tài)混合物在101.325kPa,373.1K沸騰,則計算該混合物的液相組成為xA﹦ ,氣相組成yB﹦ 。六、證明題由熱力學根本方程動身證明:;p(V﹣a)﹦nRT(a為常數(shù))的氣體,七、推導題填空抱負氣體系統(tǒng)為的系統(tǒng),該系統(tǒng)正則配分函數(shù)與粒子的配分函數(shù)的關(guān)系是 ,系統(tǒng)的熱力學能與粒子的配分函數(shù)之間的關(guān)系是 。由系統(tǒng)的熱力學能與粒子的配分函數(shù)之間的關(guān)系推導:單原子抱負氣體的CV,m﹦R(請將以下推導答案寫在答題紙上)八、試驗題氧氣鋼瓶外表的油漆的顏色是 ,氫氣鋼瓶外表的油漆的顏色是 。對峙法測定原電池電動勢所需的儀器是 。(3(3在U形管水銀壓差計中的液面上常常加有隔離液,如石蠟油、甘油等,其作用是: 。(4)熱電偶測溫原理是利用兩種金屬的 來測定溫度的。大連理工大學2023年攻讀碩士學位爭論生入學考試物理化學及物理化學試驗試題參考答案一、推斷題1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√9.×10.√11.√12.×13.×14.×15.√二、選擇題1.C 2.C 3.D 4.A 5.B 6.C 7.A 8.D 9.B三、填空題1.-2208J?mol-1 2.3,1; 3.0.007mol?kg-1,0.9075. +4;6.5.47×10-4Pa-17. V≈V(g),pV(g)﹦nRT;H視為常數(shù); 8.0.203四、讀圖題1.5分(1)79℃,0.6,0.1;(2)x﹦0.7的恒沸物,B2.(1)7分相區(qū)相態(tài)和成分條件自由度f相區(qū)相態(tài)和成分條件自由度f①l(A+B)2⑤s(A2B)+sa(A+B)1②l(A+B)+s(A2B)1⑥s(A2B)+s(A)1l(A+B)+sa(A+B)1 線s(A2B)+1E(A+B)+s(A)0④s(A+B)23分(3)5A2B(s),0.351五、計算填空題1.37.5kJ,40kJ,127.6J?K-1,-0.75kJ,1.75kJ2.89.02kJ3.解:(1)負極:Zn(s)+2OH ZnO(s)+H2O(l)+2e(2)正極:HgO(s)+H2O(l)+2e Hg(l)+2OH電池反響:HgO(s)+Zn(s)﹦ZnO(s)+Hg(l)(4)

4.30min﹦﹦(-318.3+58.74)kJ?mol-14.(4.()cAcB;5.0.254,0.562六、證明題由熱力學根本關(guān)系式dV,可得由麥克斯韋關(guān)系式,可得:﹦-pp(V-ap(V-a)﹦nRT的氣體,有,得證。七、推導題非定域,獨立子,Z﹦,2.q﹦qt qr qv對單原子抱負氣體只有平動,而無轉(zhuǎn)動、振動q﹦qt﹦V,Um﹦Cv,m﹦()V﹦八、試驗題天藍,深綠;(2)電位差計;(3)防止汞的蒸發(fā)集中;(4)溫差電勢00四年碩士生入學考試《物理化學》試題一.是非題如某溶質(zhì)的稀溶液隨溶質(zhì)濃度的加大其外表張力變小,則在平衡態(tài)下該溶質(zhì)在界面層中的濃度肯定大于在溶液本體中的濃度?？隙囟认?化學反響的肯定大于該反響的。二組分真實液態(tài)混合物的總蒸氣壓與組分BxB成直線關(guān)系。定溫定壓下,純物質(zhì)A的化學勢就是該條件下的摩爾吉布斯函數(shù)Gm,AABA(s)B(s)兩相構(gòu)成。水在玻璃毛細管中時正常沸點高于100℃。對于封閉體系,在定壓下沒有非體積功時,系統(tǒng)從環(huán)境吸取的熱量全部用來增加熱力學能。物質(zhì)B有從化學勢大的一相轉(zhuǎn)移到化學勢小的一相的趨勢AB兩組分組成的均相系統(tǒng),定溫定壓下再向該系統(tǒng)參加少量AB時,A的偏VA增加時,BVB就削減。在其他條件一樣時,電解質(zhì)對溶膠的聚沉值與反離子的化合價數(shù)成反比,即反離子的化合價數(shù)越高,其聚沉值越小。在液相進展的A和B間的非催化反響。其反響速度不受惰性溶劑存在與否的影響。光化學反響的光量子效率總是在0—1之間二.選擇題濃度為0.005mol kg-1的蔗糖水溶液和0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液,二者沸點:A 0.005mol kg-1蔗糖水溶液和0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液的沸點大致一樣B 0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液的沸點高于0.005mol kg-1蔗糖水溶液C 無法比較封閉系統(tǒng)內(nèi)的狀態(tài)變化:假設系統(tǒng)的Ssys>0,則該變化過程自發(fā)變化過程只要對環(huán)境放熱,則該變化過程自發(fā)僅從系統(tǒng)的Ssys,變化過程是否自發(fā)無法推斷A-B系統(tǒng)熔點-組成圖A-B系統(tǒng)熔點-組成圖A和B121.8g化合物的最簡分子式mol-1112.4gmol-1,A和B形成(3)對相圖中各相區(qū)排號,在下表中列出相圖中全部液-固兩相區(qū)的固相成分:相區(qū)(號)固相成分A 活度因子f的取值在0—1之間B 活度因子f的取值有時大于1活度因子f的大小符合:bB0時,fB1在定壓下,NaCl晶體,蔗糖晶體,與它們的飽和混合水溶液平衡共存時,C和條件自由度:A C=3,=1 B C=3,=2C C=4,=2 D C=4,=3 假設一種液體在某固體外表能鋪展,則以下幾種描述正確的選項是:A S<0,>90° B S>0,>90° C S>0, <90°以下三種膠體分散系統(tǒng)中,熱力不穩(wěn)定的系統(tǒng)是:A 大分子溶膠 B 膠體電解質(zhì) C 溶膠對于NaSO,其離子平均活度與平均活度因子,質(zhì)量摩爾濃度間的關(guān)系為:A B CA,B,C給出的關(guān)系都不對三.推導題(10分)A和B兩種吸附質(zhì)在同一均勻固體外表上競爭(同種吸附中心)吸附,每個吸附分子吸附在一個吸附中心上,假設符合蘭繆爾(langmuir)假設,試推導證明:到達吸附平衡時,AA,BpApB之間的關(guān)系為:=(pA)/(1+pA+pB) (A,B在該外表的吸附平衡常數(shù))四.作圖題(15分)A,B與它們生成的化合物間完全不互溶,用熱分析法測得A和B雙組分系統(tǒng)的步冷曲線的轉(zhuǎn)折溫度及停留溫度數(shù)據(jù)如下:轉(zhuǎn)折溫度/℃ 停留溫度/℃轉(zhuǎn)折溫度/℃ 停留溫度/℃0-6300.205504100.374604100.47-4100.504194100.58-4390.704002950.93-2951.00-321(4(4)0.25A-B700℃逐步降低時,l(A+B)B的含量怎樣變化(在肯定溫度區(qū)間或溫度點的的大小及變化)五計算題(肯定溫度區(qū)間或溫度點的的大小及變化)五計算題(要求具體計算過程)1.(10分)以知某物質(zhì)B在液體和固體狀態(tài)的飽和蒸汽壓p(l)p(s)與溫度的關(guān)系式分別為:=-+22.405=-+27.650計算下述過程的G: B(s,1mol,300kPa,200k) B(l,1mol,300kPa,200k)200k,300kPa下,物質(zhì)在液態(tài)能否穩(wěn)定存在?2.(6分)在定壓下某液相反響AB,k1和標準平衡常數(shù)與反響溫度T有以下關(guān)系:=-+6.0 ,則,該正向反響為 級反響,其標準摩爾焓變和逆向反響的活化能分別為 和 33.(18分)A+BX+Y,反響開頭時,AB的物質(zhì)的量相等,1hA75%,求,當反響分別符合以下假設時,2hA剩余多少(以起始量的百分數(shù)表示)未反響(液體總體積隨反響的變化可無視)?對A1級,對B0級A和B1級A和B0級對A0級,對B1級對A0級,B2級A2級,對B0級4.(144.(14分)以下數(shù)據(jù)(I)298.15k的熱力學數(shù)據(jù)物質(zhì) /(kg mol-1)/(kg mol-1)HgO(s)73.22O(g)205.1HO(g)-285.8570.08Hg(l)77.4H(g)130.7(ii)(ii)電池的Pt|H(p )|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(l)的E=0.9265V(1)寫出陰、陽兩極電極反響和電池反響(2)計算該電池反響的(3)HgO(s)的分解反響HgO=Hg(l)+(1/2)O2(g)的(298.15K)(4)HgO(s)25℃的分解壓5.(12分)B,其運動形式只有三個可及的能級ε1,ε2,ε3,其基態(tài)能級是非簡并的。與基態(tài)能級相鄰的兩個能級ε2,ε335,ε1取作能量零點時,鄰近的兩個能級的大小分別為:ε2/k=100K,ε3/k=300K(式中k為玻爾茲常數(shù))寫出B分子的總配分函數(shù)q的析因子表達式200K時B分子配分函數(shù)q200KB分子構(gòu)成的純抱負氣體中,在這三個能級上的最概然分布的B分子數(shù)之比6.(7分)在6.(7分)在298K,Zn為0.10molkg-1,的中性溶液(pH=7),用Pt電極電解,E(Zn/Zn)=-0.