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武汉工程大学2024考研真题：801物理化学
一、计算题(15 分)
在可逆恒温条件下，将 3.45mol 理想气体从 15℃、100kPa 压缩到 700kPa，求此过程的 Q、W、
U 、 、S
和
G
。已知 =20.785 J·mol-1
·K
-1。
二、计算题 (20分)
苯在正常沸点 353K 下的摩尔蒸发焓
vapHm
= 30.77kJ mol−1
，苯(l)和苯(g)的
Cp,m
分别为 135.1
和 81.76 。
1)现将 1mol 液体苯(l)在 353K，101.325 kPa 下向真空蒸发为同温同压的蒸气苯(g)，试求上述
过程中的 Q，W，△U，△H，△S 和△G;
2)试用熵增原理判断上述过程的可逆性。
三、计算题 (20 分)
白锡和灰锡两种晶型在 298K 的热力学数据如下：
物质及相态
白锡
灰锡
0
-2.197
52.30
44.76
26.15
25.73
1)通过计算并根据热力学原理判断在 283K，101.325 kPa 下的哪种晶型稳定?
2)在 101.325 kPa 下，估算稳定晶型在何温度下开始变为不稳定?
四、计算题 (20 分)
气相反应 A(g) 2B(g)(假设 A、B 均为理想气体),在一个恒容容器中进行，反应温度为 373K，
测得不同时间系统的总压如下：t=∞时，A 全部消失。
t/min 0 5 10 25 ∞
P/kPa 35 39 42 46 53
1)试导出 A 的浓度(CA)与系统总压(Pt)的关系;
2)求该二级反应 373K 时的速率常数 k ;
3)若该反应的活化能为 60 kJ/mol，试求反应温度为 500K 时的速率常数。(假设反应活化能在
该温度变化区间内为一定值)
五、计算题 (20 分)
高温下，二氧化碳分解反应为 2 CO2 (g) = 2 CO (g) + O2 (g)， 在 100 kPa 下，CO2 (g) 的解离度
在 1000K 时为 2.5×10-5，在 1400K 时为 1.27 ×10-2 。假定
r H
m
不随温度变化，试求 1000K
时反应的
rG
m ，r H
m
及
rS
m 。
H v m C
,
J K
−1
mol−1
f Hm
/ kJ mol−1
Sm
/ J K
−1
mol−1 C /
p,m J K mol
− − 1 1
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六、计算题(25 分)
测得电池 Pt |H2( )|H2SO4(b) |Ag2SO(4 s)|Ag 在 25℃的标准电动势为 0.627V。已知
=0.7994V。
1)写出电极反应和电池反应;
2)25℃时实验测得 H2SO4 的浓度为 b 时，上述电池的电动势为 0.623V，已知此 H2SO4 溶液的
离子平均活度因子 =0.7，求 b 为多少?
3)计算 Ag2SO4 的活度积 Ksp。
七、简答题 (10 分)
1)(6 分)金属电化学腐蚀的机理是什么?为什么铁的耗氧腐蚀比析氢腐蚀要严重得多?为什
么粗锌(杂质主要是 Cu，Fe 等)比纯锌在稀硫酸溶液中反应得更快?
2)(4 分)什么是多相催化反应?为什么多相催化反应在不同的压力下有不同的反应级数?
八、相图分析题(20 分)
A-B 二组分凝聚系统的相图如下图：
1)指出图中 1～5 各区域的稳定相态;
2)分别写出 fed 线和 pgh 线三相平衡关系;
3)绘出图中状态点为 b、c 两个样品的冷却曲线;
4)指出图中化合物 C 的稳定性。
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