2013年中南民族大学考研622物理化学B卷答案.doc

化工化纤生产过程中几种化学及物理检验方法研究 中南民族大学二○一三年研究生入学考试专业课试题标准答案 第 PAGE 2 页 共 NUMPAGES 3 页 ———————————————————————————————— B卷，第 PAGE 2 页，共 NUMPAGES 3 页 中南民族大学 二○一三年硕士研究生入学考试专业课试题标准答案 （B卷） 适用专业： 无机化学,分析化学,物理化学,有机化学,高分子化学与物理 考试科目： 622物理化学 ———————————————————————————————— B卷，第 PAGE 1 页，共 NUMPAGES 3 页 一、名词解释 (每词4分,共4个词,计16分) 1. 状态函数: 其变化值仅取决于系统的起始和终了状态，而与发生该变化所经历的具体途径无关的一类物理量。在数学上具有全微分的性质,其环积分为零。 2. 理想稀溶液: 在一定的温度和压力下,在一定的浓度范围内,溶剂遵守Raoult定律，溶质遵守Henry定律的溶液。 3. 直链反应: 由一个自由基或原子与饱和分子反应，只生成一个新自由基或原子的链反应。 4. 超电势: 在某一电流密度下，电极的电极电势与其平衡电极电势的差值的绝对值。 二、判断题 (在你认为正确的题后的括号中打?,在你认为正确的题后的括号中打?。每题1分,共8题,计8分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ? ? ? ? ? ? ? ? 三、单项选择题 (每题2分,共10题,计20分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C A D C D B D C 四、分析说明题 (根据下列固-液平衡相图填表,本题20分) 相区 相 态 相数? 自由度 f * 1 熔化物(l) 1 2 2 ?+ l 2 1 3 固熔体? 1 2 4 ?+A2B(s) 2 1 5 A2B(s) + l 2 1 6 ? + l 2 1 7 A2B(s) + ? 2 1 8 固熔体? 1 2 五、证明与推导 (两题任选一题,若两题均解答而不作选择,则按第一题计算,计8分) 1.已知,试证明: 证明1: 等温下两边同除dp得: 将Maxwell关系式:代入得: 得证 2.已知熵是压力和温度的函数,即,试证明: 证明2: 因熵是状态函数,故有: 将:及Maxwell关系式: 一并代入上式得: 得证 六、计算题 (每题20分,共4题,计80分) 1解: 据题设计如下等压变温过程求解: ?S 环己烷,l,p?,274.6K 环己烷,s,p?,274.6K |?S1 ↑?S3 ↓ ?S2 | 环己烷,l,p?,279.7K 环己烷,s,p?,279.7K 因熵是状态函数,故有: ?S= ?Ssys = ?S1+?S2+?S3 因环境是巨大的,在系统发生变化时,可以认为环境的温度没有变化,且环境与系统进行的热交换过程是可逆的,则有: ?Ssur = -n?Hm(T1)/T1=-(-119.96?103)/274.6 = 436.9 (J·K-1) ?Siso=?Ssys+?Ssur = -437.5+436.9=-0.6 (J·K-1) 2解: 据题可由初始速率法求解,即由题得: 据此可得: 由表1中第1、2两列数据可得: ∴ 由第2、3两列数据得: 由第1、4两列数据得: 3解: (1).据题意有: P总=2p=66.66 kPa ∴ (2).据题设平衡时氨气的分压为p,则有: 即: (p/p0)2+(32.00/100)(p/p0)-0.1111=0 亦即: x2+0.3200x-0.1111=0 解得: ∴ p=0.2097p?=0.2097?100?103=20.97?103 (Pa) 4解: (1). 负极反应: 0.5H2(p?)?H+(a+=1)+e 正极反应:H2O(l)+ e ?0.5H2(p?)+OH-(a-=1 电池反应: H2O(l) == H+(a+=1)+OH-(a-=1 (2). ?rGm= -zFE = -2?96485?(-0.828) = 159.78 (kJ·mol-1) (3).由电池反应可知,当反应达到平衡时,其平衡常数就是水的离子积,即: Kw?= K? 又由题给电池知:E =E?,结合公式: ?Gm?=-RTlnKp?= -zFE? 得: Kw?=K?=Exp(zFE/RT) =Exp[1?96485?(-0.828)/(8.314?298.2)] =1.013?10-14