1、天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 所有答案必須寫在答題紙上，并寫清楚題號(hào)，答案寫在試題上無(wú)效。一、填空題(32分)1. 封閉系統(tǒng)發(fā)生一循環(huán)過(guò)程，Q 。 A. 0； B. 0； B. ； B. 0； B. 0； C. = 0； D. 不確定7. 克勞修斯-克拉佩龍方程適用于 、 相變，公式推導(dǎo)中采用的近似條件為 、 。8. 某雙原子分子可看作一維諧振子，其振動(dòng)能級(jí)分布數(shù)分別為等。已知溫度T下系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，則 。9. 1.00 mol 苯() 和4.00 mol 甲苯()在25 ，100 kPa下混合形成理想液態(tài)混合物，則該過(guò)程的熵變

2、 。(寫出公式及結(jié)果)10. 某溫度、壓力下、和反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的系統(tǒng)中，組分?jǐn)?shù) ；自由度數(shù) 。 共 5 頁(yè)，第 1 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：83911. 某氣相基元反應(yīng)的活化能為，摩爾反應(yīng)焓為，則其逆反應(yīng)的活化能 。12. 某二級(jí)反應(yīng)，A的濃度由初始濃度降至 所需時(shí)間為90 s，問(wèn)從再降至所需時(shí)間 。13. 寫出下面三個(gè)表面化學(xué)公式 開爾文公式 ； 楊氏方程 ； 朗繆爾吸附等溫式 ；14. 若有一物質(zhì)加入到水中后，可令液體的表面張力降低，則該物質(zhì)在表面的濃度 其在溶液本體的濃度。判斷所依據(jù)的公式為 (寫出具體公式)。15. 憎液

3、溶膠在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，它能夠相對(duì)穩(wěn)定存在的三個(gè)重要原因是 ， ， 。二、(18分)在恒定溫度125下，100 kPa 1 mol 和100 kPa 0.5 mol 完全反應(yīng)生成100 kPa 1 mol ，求過(guò)程的、及。25下各組分標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵及25125間的平均摩爾定壓熱容見(jiàn)下表：00-241.818130.684205.138188.82529.0529.7133.96 三、(14分)煤炭化工中，為了將煤轉(zhuǎn)化成有用的化工原料，常將煤在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成重要的合成氣()，反應(yīng)式如下：已知在1000 K、101.325 kPa的條件下，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。求：(1) 1

4、000 K下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)； 共 5 頁(yè)，第 2 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 (2) 若已知反應(yīng)在1200 K 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)38.08，試計(jì)算此溫度范圍內(nèi)的平均摩爾反應(yīng)焓； (3) 計(jì)算1200 K下反應(yīng)的以及平均摩爾反應(yīng)熵。 四、(12分)1. 在30下實(shí)驗(yàn)測(cè)得苯()和甲苯()混合物的蒸氣總壓為8.19 kPa，氣相和液相的組成分別為，。設(shè)該混合物可看作理想液態(tài)混合物，求30 時(shí)苯和甲苯的飽和蒸氣壓。2. 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的乙酸水溶液的凝固點(diǎn)降低了。水的凝固點(diǎn)降低系數(shù)。該溶液可看作理想稀溶液，求該溶液時(shí)離子的質(zhì)量摩爾濃度。五、

5、(15分)下圖所示為A - B二組分凝聚系統(tǒng)相圖(1) 標(biāo)出給定標(biāo)號(hào)的各相區(qū)的穩(wěn)定相；(2) 繪出圖中狀態(tài)點(diǎn)為a的樣品的冷卻曲線，并注明各階段時(shí)的相變化。六、(10分) 已知鉛酸蓄電池 共 5 頁(yè)，第 3 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839在25時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E = 1.9283 V，。該電池的電池反應(yīng)為：(1) 請(qǐng)寫出該電池的電極反應(yīng)；(2) 計(jì)算該電池中硫酸溶液的活度a、平均離子活度及平均離子活度因子。 七、(6分)和CO的轉(zhuǎn)動(dòng)特征溫度分別為2.863 K和2.766 K。試求時(shí)和CO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾轉(zhuǎn)動(dòng)熵、，并說(shuō)明造成它們不同的主要原因。

6、八、(12分)1. 將材質(zhì)相同半徑不同的兩根毛細(xì)管插入同一液體中，利用兩毛細(xì)管中彎液面的高度差可測(cè)量該液體的表面張力?，F(xiàn)已知兩毛細(xì)管的半徑分別為，測(cè)得，液體密度。設(shè)液體可完全潤(rùn)濕管壁，試計(jì)算該液體的表面張力。2. 以等體積的的溶液與的溶液混合制備溶膠。 (1) 寫出其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的表示式，并指出該膠體粒子在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向；(2) 比較下列聚沉劑使該溶膠聚沉?xí)r的聚沉值大小，并將其按由大到小的順序排列：，。九、(16分)1. 一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮假設(shè)有以下機(jī)理： (1) 根據(jù)上述機(jī)理推導(dǎo)以的消耗速率表示的反應(yīng)速率方程。(2) 實(shí)驗(yàn)表明該反應(yīng)對(duì)NO為二級(jí)，對(duì)為一級(jí)。在何種條件下所推導(dǎo)的速率方

7、程符合實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律？ 共 5 頁(yè)，第 4 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：8392. 高溫下氯乙烷發(fā)生氣相分解反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得675 K和 775 K 下該反應(yīng)的速率常數(shù)分別為和。 (1) 試求該反應(yīng)的活化能；(2) 675 K下，密閉容器中氯乙烷的初始?jí)毫?00 kPa。求反應(yīng)進(jìn)行了1200 s時(shí)系統(tǒng)的總壓及CH2CH2的摩爾分?jǐn)?shù)。十、(15分)在25下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓可用電化學(xué)的方法加以測(cè)定。(1) 設(shè)計(jì)測(cè)定和的電池(給出電池的圖示表示)，并寫出相應(yīng)的電極、電池反應(yīng)； (2) 給出實(shí)驗(yàn)所用主要儀器，并簡(jiǎn)述實(shí)

8、驗(yàn)原理； (3) 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如何處理。 共 5 頁(yè)，第 5 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 一、填空題(32分)1. D；2. A；3. B；4. B；5. C；6. C7. 液-氣 固-氣 氣相看作理想氣體 忽略凝聚相的體積8. 0.1479. ，20.802。10. 2，111. 12. 180 s13. ； 14. 大于，15. 膠粒帶電 ，溶劑化作用，布朗運(yùn)動(dòng)二、(18分) 解：三、(14分)解：假設(shè)的初始物質(zhì)的量為1 mol，平衡轉(zhuǎn)化率為a，則平衡時(shí)總的物質(zhì)量，平衡常數(shù)為共 5 頁(yè)，第 1 頁(yè)

9、天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839(1) 1000 K時(shí)，(2) ； 解得 。(3) ，四、(12)1. 解：假設(shè)混合物的蒸氣為理想氣體，根據(jù)拉烏爾定律；2. 解：設(shè)乙酸在的解離度為，則溶液中粒子(，和）總的質(zhì)量摩爾濃度 ，而冰點(diǎn)降低，故，即 ，五、 (15分)(1) 1：； 2：； 3. ；4：；5：；6：；7：；8：共 5 頁(yè)，第 2 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 (2) 六、(10分) 解：(1) 電極反應(yīng) 陽(yáng)極反應(yīng)： 陰極反應(yīng)： (2) 電池的能斯

10、特方程為 ； 七、(6分)解：雙原子分子的平動(dòng)熵 ； 共 5 頁(yè)，第 3 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839兩者不同在于為對(duì)稱分子。由于兩個(gè)N原子的全同性，分子繞通過(guò)兩原子中心且垂直于兩原子連線的軸旋轉(zhuǎn)180o得到的構(gòu)型與原構(gòu)型不可區(qū)分，因此引入對(duì)稱數(shù)來(lái)對(duì)這種現(xiàn)象加以校正。 八、(12分)1. 解：液體在毛細(xì)管中上升的高度 由于液體可完全潤(rùn)濕管壁，所以 2. 解：(1) 過(guò)量，膠體粒子帶負(fù)電 該膠體粒子在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。 (2) 聚沉值順序(由大到小)： ， 九、(16分)1. 解：(1) 用的消耗速率表示反應(yīng)速率 ； (2) 要使導(dǎo)出的速率方程符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，須，此種情況下共 5 頁(yè)，第 4 頁(yè)天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：8392. 解：(1) 假設(shè)活化能在所給溫度范圍內(nèi)為常數(shù)，根據(jù)阿倫尼烏斯方程，解得 (2) 由k的單位分析該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，因此用壓力表示速率的速率常數(shù)。分別以A，B和C表示氯乙烷，乙烯和氯化氫。由一級(jí)反應(yīng)速率方程的積分式，反應(yīng)1200 s 后氯乙烷的分壓 系統(tǒng)總壓 乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為 十、(15分) 答：(1) 設(shè)計(jì)