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華南理工大學

2004年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷

（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）

科目名稱：物理化學

適用專業：材料物理與化學、化學工程、化學工藝、生物化工、工業催化、生物醫學

工程、應用化學、環境工程

共3頁

1.始態為25℃常壓下的10克固體萘(C10H8)置于含足夠氧的彈式量熱計中

燃燒，最終產物為25℃的CO2及液體水，過程放熱400.911KJ。試求此過

程的焓變ΔH．(10分)

2.在絕熱體系里將273K、1mol的水同373K、lmol的水混合成323K的

水,試計算此過程的熵變ΔS。設在此溫度范圍水的等壓摩爾熱容量為75J·

K－1·mol-1。(10分)

O-1

3.已知反應A(g)＝2B(g)在298K時△rGm＝4.75KJ?mol,試求：

(1)反應開始只有A，在298K、100KPa下A(g)的離解度？

(2)當溫度不變，總壓增至1000KPa，A(g)的離解度？

(3)反應開始時原料氣中A(g)與惰性氣體的摩爾比為1：2，在298K、

100KPa下A(g)的離解度？

(4)解釋(2)、(3)的計算結果。(15分)

4.對于汞—鉈二組分系統，已知汞和鉈的熔點分別為–39℃和303℃，它

們可形成化合物Tl2Hg5，熔點為15℃；形成的低共熔點的組成分別為8%、

41%Tl（質量分數），相對應的溫度分別為–60℃、0℃；汞和鉈的摩爾質

量分別為200.5g?mol-1、204.3g?mol-1。

(1)畫出汞—鉈二組分系統的相圖(示意圖)。

(2)分析各區域和三相線對應的相態和自由度。(15分)

O

5.已知25℃時，反應：Zn(s)+Hg2Cl2(s)→ZnCl2(b)+Hg(l)的△rGm=–

198.8kJ?mol-1。將該反應設計為電池。

(1)寫出電池圖式和電極反應。

(2)求電池的標準電動勢Eθ。

-1

(3)若ZnCl2溶液的質量摩爾濃度b=0.005mol?kg。求該電池的電動勢

E。

第1頁

已知德拜-休克爾極限公式中常數A=0.509kg1/2·mol-1/2，法拉第常數

F=96500C?mol-1。(15分)

6.電池Pt|H2(p)|HCl(ɑ)|AgCl(s)|Ag在某指定條件下的電動勢與溫度t的

關系為：

-4-62

E/V=0.23659–4.8564×10t/℃–3.4205×10(t/℃)

求上述電池在25℃、可逆放電193C（庫侖）的電量時，反應過程的電功

Wrˊ、熵變ΔrS、焓變ΔrH及可逆熱Qr。(15分)

7.273K時，用木炭吸附CO氣體，當CO平衡分壓分別為24.0kPa、

41.2kPa時,對應的平衡吸附量為5.567×10-3dm3?kg-1、8.668×10-3dm

3?kg-1,設該吸附服從蘭格繆爾吸附等溫式,計算當固體表面覆蓋率達0.9

時,CO的平衡分壓是多少?(10分)

8.在101325Pa外壓，100℃的某液體產生一個半徑為1×10-5m的小氣泡。

(1)計算小氣泡所承受的壓力。

(2)判斷該氣泡能否逸出液面？說明理由。

已知此溫度下該液體的表面張力為58.5×10-3N?m-1,密度為1000kg

?m-3,飽和蒸氣壓為102000Pa,該液體的摩爾質量為30×10-3kg?mol-1。

忽略液體靜壓的作用。(10分)

k1

已知反應，℃時3?-1?-1，

9.A(g)+B(g)k-1C(g)20k1=0.3dmmols

-3-13-1-1

k-1=4.010s，30℃時，k1=0.6dm?mol?s。

O

(1)求20℃時反應的△rGm。

(2)求正向反應活化能。

(3)若忽略逆反應，設30℃時反應物A和B起始濃度均為0.1mol?dm-3，

求反應級數，半衰期，2分鐘時反應物A的轉化率。(15分)

10.一氧化氮氣相氧化反應2NO+O22NO2反應機理為：

k1

2NON2O2①

k2

k3

O2+N2O22NO2②

(1)設N2O2是活潑不穩定物質，導出用生成物NO2表示的反應速率方程。

(2)設①式正逆反應活化能均很小，②式活化能大，導出用NO2表示的反

第2頁

應速率方程。(15分)

11.在三氧化二砷的飽和水溶液中，緩慢通入H2S可制備As2S3溶膠，H2S

為穩定劑。

(1)寫出膠團結構式，說明膠粒電泳方向。

(2)說明電勢與表面電勢的主要區別及電勢的物理意義。

(3)NaCl，MgSO4，MgCl2何者聚沉能力最弱？電解質引起聚沉是影響斯特

恩雙電層模型的哪個電勢？(15分)

12.根據能量零點的選擇不同，給出粒子的兩種不同形式的配分函數：

i/kT和0(i0)/kT

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