1、 共 3 页 第 1 页 电子科技大学电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：考试科目：834 物理化学物理化学 注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 1. （12 分）1824 年，法国工程师 N.L.S.Carnot (17961832)设计了一个循环，以理想气体为工作物质，从高温 Th热源吸收的热量，一部分通过理想热机用来对外做功 W，另一部分的热量放给低温 Tc热源，这种循环称为卡诺循环。请画出该卡诺循环的温-熵图（T-S 图） ，并根据此图计算卡诺热
2、机的工作效率。 2 （20 分）1mol 单原子分子理想气体，始态为 500K、5p，经历以下过程： （1）等温可逆膨胀至 1p； （2）向真空膨胀至 1p； （3）在恒外压（1p）下，绝热膨胀至 1p。求以上各过程的 Q、W、U、H、S、F 和 G。已知在始态时，Sm = 123.43 JKmol- 1。 3. (13 分)有二元凝聚系相图如下，请标明图中 10 个区域相的组成和自由度， 并绘出虚线 P1、P2、P3的步冷曲线 ? 4 （15 分）已知反应 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O = Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ 的标准电极电位：VCrOCr33. 13272/
3、=+，VClCl36. 1/2=，F = 96500JV- 1mol- 1。若在 298K 时组成原电池。 （1）写出该原电池的电池表达式，并计算标准电动势 E。 共 3 页 第 2 页 （2）计算()KGmr298并判断反应进行的方向。 （3）计算标准平衡常数 K。 （4）若310=+dmmolcH，其它离子浓度均为标准浓度，求原电池的电动势 E。 5.（15 分） 323K 时，醋酸（A）和苯(B)的溶液的蒸气压数据为： XA 0.0000 0.0835 0.2973 0.6604 0.9931 1.000 PA/Pa 1535 3306 5360 7293 7333 PB/Pa 3519
4、7 33277 28158 18012 466.6 （1）以拉乌尔定律为基准，求 XA0.6604 时组分 A 和 B 的活度和活度系数； （2） 以亨利定律为基准，求上述浓度时组分 B 的活度和活度系数； （3）求出 298K 时上述组分的超额吉布斯自由能和混合吉布斯自由能。 6.（15 分）钢包（盛钢水的桶）底部有一透气砖，透过透气砖可以向钢包内吹入惰性气体氩气，以赶走包内的氧气净化钢水。为了在不吹 Ar 时钢水不从透气砖中漏出来，求透气砖气孔的最大半径为多少？（已知钢水深 2m，密度 =7000kgm- 3，表面张力 = 130010- 3Nm- 1，重力常数 g=9.8ms- 2，钢水
5、与孔壁的接触角 =150o。 ） 7 （15 分）用活性炭吸附 CHCl3时，0时最大吸附量(盖满一层)为 98.8dm3 kg- 1。已知该温度下 CHCl3的分压为 1.34103Pa 时的平衡吸附量为 82.5dm3kg- 1 ，试计算： （1）兰缪尔吸附定温式中的常数 a； （2）0，CHCl3分压为 6.67103Pa 下的吸附平衡时每 kg 吸附剂吸附气体的体积。 8.（15 分）试证明：PHSCVPTPT= 共 3 页 第 3 页 9.（15 分）791K 时，在定容下乙醛的分解反应为：CH3CHO（g）= CH4（g）+ CO（g） 若乙醛的起始压力 p0为 48.4kPa，经
6、一定时间 t 后，容器内的总压力为 p总： t/s 42 105 242 384 665 1070 p总/kPa 52.9 58.3 66.3 71.6 78.3 83.6 试计算该反应的反应级数。 10.（15 分）异丙苯（C6H5C（CH3）2-H）氧化为过氧化氢异丙苯（C6H5C（CH3）2-OOH）的反应式可简化为：RH + O2 ROOH，要使该反应进行，须在异丙苯中先加入 2.5%的过氧化氢异丙苯作为引发剂。此反应的机理如下： （1）+OHROROOHk1 E1=151 KJmol- 1 （2）+RROHRHROk2 E2=17 KJmol- 1 （3）OHRRHOHk23+ E3=17 KJmol- 1 （4）+224ROORk E4=17 KJmol- 1 （5）+RROOHRHROk52 E5=17 KJmol- 1 （6）2262OROORROk+ E6=0 KJmol- 1 试导出该反应的速率公式，并求出总反应的表观活化能 Ea 。
