2019年陕西西安建筑科技大学物理化学考研真题.doc

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2019 年陕西西安建筑科技大学物理化学考研真题一、（15 分）C14 可存在于有生命的树木中。C14 放射性蜕变为一级反应，它的半衰期是 5730 年，考古学家测试出一个考古样里含有的木质中 C14 含量为 72%，试求该考古样的年纪。二、（15 分）在 298.15K 下，将物质 A 溶解于 CCl4 中，当 A 的摩尔分数 x(A) 在 0.01～ 0.04 范围内，此溶液符合稀溶液规律。今测得平衡时气相中 A 的蒸气压 P(A)与液相中 A 的摩尔分数 x(A)之间的两组数据: 1. 求 x(A) =0.5 时溶液中 A 的活度和活度系数。 2. 计算 x(A) =0.5 时溶液中 A 的化学势与纯 A 的化学势相差多少? 三、（15 分）求 5 mol H2（视为理想气体）在下列各过程中的体积功。 1. 由 300K,100kPa 恒压加热到 800K； 2. 由 300K,100kPa 恒容加热到 800K； 3. 由 300K,1.0 MPa 恒温可逆膨胀到 1.0kPa； 4. 由 300K,1.0 MPa 向真空自由膨胀到 1.0kPa。四、（15 分）25℃时半径为 1 μm 的水滴与其蒸气达到平衡，试求水滴的饱和蒸气压并据此分析人工降雨的原理。已知 25℃时水的表面张力为 71.97×10-3 N·m-，密度为 0.9971 g·cm-3，饱和蒸汽压为 3.168 kPa，摩尔质量为 18.02 g·mol-. 五、（15 分）求反应 CH3 OH(l)+HCOOH(l)=HCOOCH3 (l)+H 2O(l) 的标准摩尔反应焓，已知 298K 时各物质相关数据列于下表：六、（15 分）将 373K 及 50.663kPa 的水蒸气 100dm3 恒温可逆压缩到 101.325kPa，再继续在 373K、 101.325kPa 下部分可逆液化到气体体积为 10dm3 为止（此时气液平

衡共存）。试计算此过程的 Q 、W 、U、H、S 。假设液体水的体积可忽略不计，水蒸气可视作理想气体。已知 373K、101.325kPa 时水的摩尔蒸发焓为 40.70 kJ mol 。七、（15 分）已知反应 NiO(s)  CO(g)  Ni(s)  CO2 (g) 若反应的 r C p,m  0 ，试求： 1. 反应的 r Sm  和 r H m  ； 2.1000K 时反应的 K  八、(15 分) 已知某原电池反应为 2 Sb( s )  3H 2O(l )  3Hg 2Cl2 ( s )  Sb2O3 ( s )  6 HCl  6 Hg (l )，在 298K，电解质溶液 pH=3.98 时，测得电池电动势 E1＝0.228 V， 1. 写出电极反应，设计原电池； 2. 计算当电池电动势 E2＝0.3451 V 时，电解质溶液的 pH 值。九、(16 分)在一定温度下，气相反应 2N2O = 2N2 + O2 的半衰期与 N2O 的初压力成反比，现测得如下数据： 1. 确定反应级数； 2. 计算 970K 及 1030K 下反应的速率常数各为多少？ 3. 计算反应在此温度区间的活化能； 4. 计算反应在 1030K、N2O 的初压力为 100kPa 时反应了 20%所需时间。十、（14 分）对 CaF2-CaCl2 二组分凝聚系统的相图

1. 指出各相区稳定存在的相（在答题纸上绘表作答）； 2. 指出图中的三相线，并写出它们的相平衡关系； 3. 绘出图中 a 体系的冷却曲线。

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