华南理工大学2004年物理化学(化)考研试卷（61 页）

一. 2 mol 乙醇在正常沸点（78.4℃）下，变为蒸汽，其摩尔汽化焓为41.50KJ.mol-1,乙醇蒸汽可视为理想气体。
（1） 试求该相变过程的Q，W，△U，△S，△A，△G。
（2） 若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时，那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少？
（3） 当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下，从78.4℃升温至100℃时，△H，△S各为多少？（已知Cp, m(C2H5OH,g)=65.44 J.mol-1 K-1）。
(本题15分)

二. 已知在298K，100 kPa下，反应：
C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l)
数据如下：（C2H4(g)视为理想气体）
C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l)
△fHm?/KJ.mol-1 52.26 -285.83 -277.7
Sm?/J.mol-1.K-1 219.6 69.91 161
Cp,m/J.mol-1.K-1 43.56 75.291 111.5
(1) 试求在298K下，反应的标准平衡常数K?。
(2) 在298K时，当乙烯的压力为20XXPa，能否生成C2H5OH (l)？
(3) 在500K，100kPa下，反应的△rHm?和△rSm?各为多少？升高温度对C2H5OH (l)生成是否有利？
(本题20XX

三. 电池Pt│H2 (100 kPa) │HCl (0.1mol.Kg-1) │Hg2Cl2(S)│Hg
在298K时电动势为0.3724V，标准电动势为0.3335V，电动势的温度系数为1.526×10-4 V.K-1。
（1） 写出正、负极及电池反应。
（2） 计算在298K时该反应的标准平衡常数K?, △rGm, Qr, m。
（3） 计算在298K时，HCl (0.1mol.Kg-1)水溶液的活度、平均活度a±及离子平均活度系数。
(本题15分)

四. 某电镀液含有Sn2+,Cu2+离子，其活度分别为: aSn2+=1, aCu2+=1,
已知E?Sn2+/Sn= -0.1366V, E?Cu2+/Cu=0.3400V,不考虑超电势，在298K下，进行电镀。
（1） 何者首先在阴极上析出？
（2） 当第二种金属也开始析出时，原先析出的金属离子在镀液中的浓度为多少？
（3） 为了得到铜锡合金，你认为应采取何种措施？
(本题15分)

五. A、B两液体能形成理想液态混合物，已知在t℃ 时，纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为PA*=40 kPa, PB*=120XXPa。
（1） 若将A、B两液体混合，并使此混合物在100kPa，t℃下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸汽压的组成（摩尔分数）？
（2） 在298K，100kPa下，1mol A和1mol B混合，求混合过程的△mixGm, △mixHm, △mixSm以及A的化学势μA(已知△fGm0（A,l,25℃）=123KJ.mol-1)。
(本题10分)

六. 水－异丁醇系统液相部分互溶，在101325 Pa下，系统的共沸点为89.7℃，气（G）,液（L1），液（L2）三相平衡时的组成（含异丁醇％质量）依次为70.0％，8.7％，85.0％。已知水，异丁醇正常沸点分别为100℃，108℃。
（1） 画出水-异丁醇系统平衡的相图(t ~ w%图)（草图），并标出各相区的相态。
（2） 共沸点处的自由度数F为多少？
（3） 350g水和150g异丁醇形成的系统在101325Pa下，由室温加热至温度刚到共沸点时，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？
(本题15分)

七. 某双原子分子的振动频率ν=5.72×1013Hz, 求298K时该分子的振动特性温度ΘV, 振动配分函数qV. (玻尔兹曼常数k=１.３８×１０-23Ｊ／Ｋ, 普朗克常数 h = 6.626 ×10-34J.s)
(本题10分)

八. (1) 20XX将半径为5×10-5m的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×104千克/立方米，求汞的表面张力。
　 (2) 若20XX水的表面张力为0.0728Ｎ/ｍ，汞-水的界面张力为0.375Ｎ/ｍ。试判断水能否在汞的表面铺展开？
(本题15分)

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