华东理工大学2011年硕士研究生入学考试试题
一、(20分)
1.在绝热密闭的房间里置有一电冰箱,若将电冰箱接通电源使其运转,则房间里的温度_________(上升、下降、不变)
2.孤立系统中进行的过程都是向着熵增大的方向进行。 ________(对、错) 3.在两个不同温度的热源T1和T2间,有一以理想气体为工作介质的可逆热机,其热机效率为30%。若将工作介质换为实际气体,则此可逆热机的效率________30%(大于、等于、小于)
4.一定量的理想气体经节流膨胀,其热力学函数的变化?U___0, ?H___0, ?S____0, ?G____0。(>,=,<)
5.热力学基本方程dG=-SdT+Vdp的适用条件是___________________。 6.若以Xi表示均相系统中任一组分i的偏摩尔量,则Xi的定义式是_______________。
7.混合物中组分i的逸度用fi表示,则组分i的化学势表达式为?i=_________。 8.氨在炭上的吸附服从兰缪尔吸附等温式,则在低压下单位界面吸附量与平衡压力呈__________关系。(直线、曲线)
9.光化学反应的量子效率可以大于1,可以小于1,也可以等于1。_________(对、错) 10.一纯物质液体在毛细管中呈凹面,则此凹面液体的蒸气压比同温度下平面液体的蒸气压_______。(大,小,无法确定)
7h211.一平动子处于能量?1?的能级上,则此能级的简并度gt=_________。 2/34mV12.摩尔电导率??m是电解质溶液浓度___________时的摩尔电导率.(很小,无限稀释,等于零)
13.用对消法测定电池反应的电势,目的在于_________。(A . 保护标准电池;B.延长被测电池的寿命;C.使电池在接近可逆条件下工作) 二、(21分)
2mol理想气体由1013.25kPa,10dm3,609.4K的初态,在101.325kPa的恒定外压下膨胀至80 dm3,且内外压力相等。求此过程的Q、W、?U、?H、
?S、?A、?G.
已知该理想气体初态的熵值S1=400J?K?1,Cv,m=12.5 J?K?1?mol?1。 三、(15分)
试计算800K时H2O(g)的标准摩尔生成焓。已知298K时H2(g)的标准摩尔燃烧焓为-285.8kJ?mol-1,H2O(l)在373K、p?下的蒸发焓为40.66 kJ?mol-1。
10?3T/K) J?K?1?mol?1, Cp,m( H2,g)=(29.07-0.84×
10?3T/K) J?K?1?mol?1, Cp,m ( O2,g)=(36.16+0.85×
Cp,m ( H2O,l)=75.26 J?K?1?mol?1,
10?3T/K) J?K?1?mol?1 Cp,m ( H2O,g)=(30.0+10.71×
四、(16分)
20℃时,HCl气体溶于苯中形成理想稀溶液。(1)当达到气液平衡时,若液相中HCl的摩尔分数为0.0385,气相中苯的摩尔分数为0.095。 试求气相总压;(2)当达气液平衡时,若液相中HCl的摩尔分数为0.0278。试求气相中HCl气体的分压.
(已知20℃时纯苯的饱和蒸气压为10010Pa。) 五、(20分)
CO(g)的燃烧反应为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g),在2000 K时K?=3.23×107,若在此温度下有CO、O2、CO2组成的混合气体,它们的分压分别为1kPa、5kPa和100kPa,设气体服从理想气体状态方程。 (1) (2) (3)
计算该反应在2000K时的Kp。
在以上条件下反应向哪个方向进行?(根据计算结果回答)
如果CO、CO2的分压分别为1kPa和100kPa,试计算O2的分压为多少时
反应才逆向进行? (4) 该反应的K?随温度升高变大还是变小?为什么? 六、(19分) 1、物质A(g)在450K于一恒容容器中发生气相分解反应A(g)?B(g)+D(g)。反应开始时只有A(g)存在,压力为213kPa。反应进行到100s时,系统总压为233kPa。试求此一级反应的速率系数,A的半衰期以及120s时A的转化率。
2、丁二烯(A)的二聚反应2A(g)?A2(g)为二级反应。当温度由326℃降至306℃时,反应速率降低一半,试估算该反应的活化能。 七、(15分) 已知某分子的振动能级间隔??V=5.942×10k=13.81×10?24J?K-1。试计算
(1)298K时,某一能级与其相邻较低能级上的分子数之比。
(2)若振动能级间隔为??V=0.43×10?20J,温度仍为298K,再做与(1)同样的计算。
(3)由(1)和(2)的计算结果得出什么结论?
?20
J,玻耳兹曼常数
八、(20分)
25℃时,电池Pt,H2(p)|H2SO4(4mol?kg?1)|Hg2SO4(s),Hg 的电池反应的电势为0.6120V,电池反应的标准电势为0.6152V。
1.写出该电池的电极反应和电池反应;
2.试求H2SO4溶液的平均活度因子??。
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