葛华才编.华南理工大学2012年攻读硕士学位研究生理科《物理化学》试题及参考答案.日期:2012-12-051629华南理工大学2012年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:物理化学(一)适用专业:无机化学;分析化学;有机化学;物理化学;高分子化学与物理本卷满分:150分共3页说明:本套试题稍繁!如第2和7道,需要较多数学知识且容易出错。知识点有一些重复,如第2和4题。葛老师已对试题作了少量规范化处理并完成解答,未参考标准答案。因此可能有不妥之处,欢迎用电子邮件告知,谢谢!更多信息请看主页:www.huacai.net葛华才老师的邮箱:ge1963@126.com一、计算题1、在等熵条件下,将1mol理想气体(CV,m=5R/2)从15℃、100kPa压缩到700kPa,然后保持体积不变,降温至15℃,求整个过程的Q、W、ΔU、ΔH及ΔS。(15分)解:状态变化:(p1=100kPa,V1,T1=288.15K)→(p2=700kPa,V2,T2)→(p3,V2,T3=288.15K)ΔU=ΔH=0;W=4454J;Q=-4454J;ΔS=-11.56J.K-12、已知反应4Na(g)+O2(g)→2Na2O(s)(1)的rmG(T)=[−1276222+890.6(T/K)−32.34(T/K)ln(T/K)]J·mol-1及反应4Cr(s)+3O2(g)→2Cr2O3(s)(2)的rmH(298K)=−2256.85kJ·mol-1,rmS(298K)=−547.77J·K-1·mol-1,ΔrCp,m=56J·K-1·mol-1。(1)求第(2)个反应的标准反应吉布斯函数rmG与温度T的关系式。(2)通过计算说明,在标准态下,温度必须控制在1062.9K以下Cr2O3才能被Na(g)还原。(15分)解:(1)rmrmrmGHTS=[-2273538+603.77(T/K)-56(T/K)ln(T/298K)]J·mol-1(2)还原反应:6Na(g)+Cr2O3(s)→3Na2O(s)+2Cr(s)rmG=[-777564+874.5(T/K)-20.51(T/K)ln(T/K)]J·mol-1将T=1062.8K代入得rmG=-48.49J·mol-1;T=1062.9K代入得rmG=22.61J·mol-1;葛华才编.华南理工大学2012年攻读硕士学位研究生理科《物理化学》试题及参考答案.日期:2012-12-052即T<1062.88K时反应能够进行。注意:此题求解非线性方程rmG=0,即可求反应的转变温度。此类问题可参考本人的《计算机在化学中的应用》课程介绍的近似解法。3、60℃时甲醇(A)的饱和蒸气压是83.4kPa,乙醇(B)的饱和蒸压是47.0kPa。设二者可形成理想液态混合物,气体为理想气体。若60℃将6mol甲醇和4mol乙醇混合。(1)计算该液态混合物中乙醇的化学势B(l),假设乙醇气体标准态化学势为-200kJ.mol-1。(2)计算与该液态混合物的平衡蒸气组成。(15分)解:...