华南理工大学2006年真题及答案

发布时间:2023-01-19 14:36:08   来源:文档文库   
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葛华才整理并解答. 2006 年《物理化学》( 参考答案


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华南理工大学
2006 年攻读硕士学位研究生入学考试物理化学(试卷适用专业:高分子化学与物理
环境科学 无机化学 分析化学 物理化学
(试题已由葛华才老师作了规范整理并求解,有错请告知2010 9 16 日修改
1. 5 mol 某单原子理想气体由 273.15K1.013×106Pa 经过如下不同过程到达新的状态,求各过程
QWUH,已知该理想气体的Cpm=2.5R
(1 等温可逆膨胀到原来体积的 2 倍。 (2 绝热可逆膨胀到 1.013×105Pa
(3 绝热反抗 1.013×105Pa 的恒外压不可逆膨胀到平衡。
(说明:无机、分析、物理化学等化学类专业不用做第(2小题,15 分;高分子和环境专业全做,20 解:(1 等温可逆过程:UH0Q=-W
W= nRTln(V2/V 1 = nRTln(2V1/V1
= 5 mol×8.315J.K1.mol1×273.15 K×ln2= 7871.5 J Q= W=7871.5 J (2 绝热可逆过程:Q=0
γ = Cp, m/CV, m=2.5R/((2.51R=1.67 因为 (T2/T1(p2/p1(1γT1(p2/p1(1γ/γ/γ=1 所以 T2273.15 Κ×(1.013×106/(1.013×105(11.67/1.67=108.44 K
U= nCV, m(T2T1
= 5 mol×(2.51×8.315 J.K1.mol1×(108.44273.15 K= 10271.7 J W= U = 10272 J H= nCpm(T2T1
= 5 mol ×2.5×8.315 J.mol1.K1×(108.44273.15 K = 171197 J (3 绝热不可逆过程:Q0
W=-p2(V2V1= p2(nRT2/p2 nRT1/p1 因为Q0,所以 W= U= nCVm(T2T1= p2(nRT2/p2 nRT1/p1

2006 年攻读硕士学位研究生入学考试物理化学(试卷


因为 CVmCpmR= 1.5R 代入上式得:
1.5 (T2T1= T2 +(p2/p1T1
得:T2174.82 K
U= nCVm(T2T1
= 5 mol×(2.51×8.315 J.K1.mol1×(174.82273.15 K= 6132 J W= U = 6132 J H= nCpm(T2T1
= 5 mol×2.5×8.315 J.K1.mol1×(174.82273.15 K = 10220 J
2.将 100g 40℃的水和 100g 0℃的冰绝热混合,求:(1平衡后系统的温度和状态;(2 此过程的HS G。已知冰的熔化热是 335 J.g1;水的比热是 4.18 J.g1 .K1;水在 25℃时的摩尔熵为 70.08
J.K1 .mol1。已知水的相对分子质量为 18.02(15
解:(1若冰全部熔化,H(335 J.g1×100g33500 J 若水温降 0℃,H(=-(100g×4.18 J.g1 .K1×40K=-16720 J |H(|> |H(|,冰只能部分熔化,平衡后,体系是冰水混合物。 设有质量为m的冰熔化,
HH(H(m×335 J.g1 16720 J = 0
m= 49.91 g
体系的终态是 149.91 g 水和 50.09 g 冰的混合物。
(2 绝热过程H=0 (3 49.91g 冰熔化的熵变:
S1=H熔化 /T= 49.91 g×335 J.g1/273 K = 61.24 J.K1;
100g 40℃的水降温到 0℃的熵变:
S2=100g×4.18 J.g1 .K1×ln(273/313=57.13 J.K1;
总熵变:SS1S2= 61.24 J.K1+(57.13 J.K1= 4.11 J.K1
(4 49.91g 冰熔化的自由能变化:G10 0℃时水的摩尔熵:
S(273KS(298KCpm ×ln(273/298=70.08 J.g1 .K1×ln(273/298
J.K1 .mol118g.mol1×4.18

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/0461242aa06925c52cc58bd63186bceb18e8ed67.html

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