2023年湖北武汉工程大学物理化学考研真题.doc

发布时间：2023-11-16 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.19M 资料格式：doc 举报版权申诉

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2023 年湖北武汉工程大学物理化学考研真题一、计算题（15 分） 1mol 双原子理想气体在 0.1MPa 下连续经历下列几步变化：1）从 25℃恒容加热到 100℃；2）向真空绝热膨胀至体积增大一倍；3）恒压冷却到 25℃。试求整个过程总的 Q、W、 U 、 H 、 S 和 G 。二、计算题 (20 分) 已知-5℃固态苯的饱和蒸气压为 2.28 kPa，1mol -5℃过冷液态苯在 101.325 kPa 下凝固时，放热 9860J。求-5℃时液态苯的饱和蒸气压。（设苯蒸汽为理想气体）三、计算题 (20 分) 世界卫生组织规定，汞蒸气在 1m3 空气中最高允许含量为 1 g510  。 1）在温度 303K 下,空气中的汞 Hg 与其蒸气成平衡，试求算空气中汞 Hg 的含量是否超过所规定的最高允许含量； 2）学生由于使用汞时违反操作规程，将汞撒在桌面及地面上，为此将过量的硫磺粉用来清除残留的 Hg，设反应为： )( lHg  ( crS )  HgS )( s 。请从热力学角度论证在 298K 下能否将 Hg 除尽。已知： M (Hg) 0.2006kg mol   -1 ， g mH l  (Hg) 60.668kJ mol   -1 ， (Hg, 298K) 0.160Pa  p ，汞蒸气中为单原子 Hg，并且设 Hg 蒸气为理想气体，相关热力学数据为：   mH f 物质及相态 Hg(l) S(cr，正交) HgS(s) 四、计算题 (20 分) (298 ) / K kJ mol   1  mS (298 ) / K J K mol    1  1 0 0 -58.16 76.02 31.80 82.40 气相反应 A(g)→2B(g)（假设 A、B 均为理想气体），在一个恒容容器中进行，反应温度为 373K，测得不同时间系统的总压如下：t = ∞时，A 全部消失。 t/min p/kPa 0 35 5 39 10 42 25 46 ∞ 53 1）试导出 A 的浓度(cA)与系统总压(pt)的关系 2）求该二级反应的速率常数 k 3）若该反应的活化能为 60 kJ/mol，试求反应温度为 500K 时的速率常数。（假设反应活化能在该温度变化区间内为一定值）第一页共三页

五、计算题 (20 分) 苯乙烯工业化生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，再由乙苯脱氢生成苯乙烯。 1）试计算乙苯脱氢反应在温度298K时的标准平衡常数 pK  ，设气体为理想气体。已知298K 的热力学数据为物质乙苯（g）苯乙烯（g）  mG f / kJ mol  -1 130.574 213.802 2）已知乙苯直接脱氢反应的热效应的平均值为   mH r  124.4 kJ mol   1 ，反应中原料为过热水蒸气与乙苯蒸气摩尔比 9：1 的混合气，并采用沸石银催化剂催化，但由于催化剂在 973K 以上烧结现象严重，故反应温度一般控制在 923K，试求此条件下乙苯脱氢制苯乙烯的转化率？ 3）试通过热力学分析提出在工业生产中需要采用那些措施优化乙苯脱氢制苯乙烯的工艺条件从而提高苯乙烯的产率？六、计算题 (25 分) 2/1)( sAg 将反应  2 pgCl ,(  )  AgCl )( s 设计成原电池。已知在 25℃时， mH f  (AgCl,s)   127.07kJ mol  -1 ， mG f  (AgCl, s)   109.79kJ mol  -1 ， E  + (Ag |Ag) = 0.7994 V， E - (Cl |Cl ) 2 = 1.358 V。 1）写出电极反应和电池图示表示； 2）求 25℃时电池可逆放电 2F 电荷量时的热效应； 3）计算 298K 时 (AgCl|Ag) E ； 4）求 25℃时 AgCl(s)的溶度积 Ksp。七、简答题 (10 分) 1、（6 分） 1）什么是稀溶液的依数性？造成依数性的根本原因是什么？ 2）汽车冷冻液是根据哪一种依数性原理？ 3）什么是渗透压？什么是反渗透？请说出你所了解的反渗透技术的应用有哪些？ 2、（4 分） 1）请写出化学势的定义？写出化学势平衡的条件？（用文字描述也可以） 2）在 25℃，101.325kPa 条件下，H2O(g)的化学势和 H2O(l)的化学势是什么关系？（回答大于，等于还是小于）第二页共三页

八、相图分析题（20 分） A、B 二组分构成的凝聚系统相图如下： 1）指出图中（1）～（8）个区域的稳定相态； 2）指出图中的三相平衡线及三相平衡转化关系； 3）绘出由图中 a、b、c、d（虚线）处降温时的冷却曲线； 4）3mol 含 B 摩尔分数为 0.6 的熔化物 c 降温至 ghi 对应低共熔温度前最多可析出 2mol 的 C2 固体，推断 C2 化学式 ABn 中 n 值（已知 h 点，xB = 0.3）第三页共三页

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