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2018年清华大学化学系843物理化学(含结构化学)考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 1mol 单原子理想气体沿ABCA 经历一个循环过程:从状态A 以B 经历恒压过程,B 到C 经历恒容过程,C 回到A 经历恒温可逆过程。己知:

(1)AB 过程的(2)BC 过程的(3)CA 过程的(4)

整个循环过程的

试求:

【答案】(1)过程状态A :状态B :

(2)状态:C :

为恒容过程

(3)为恒容过程

(4)

过程为循环过程

2. 考虑下述化学反应:

的反应速度与B 的浓度成比例,反应开始时仅有初始浓度为

(1)时间r 时A 的浓度为

请用

在该反应中,分别为和来表示时,花了

和表达C 的浓度时到达

(1)因为随时间的变化为

积分得

所以该反应的活化能为(2)时间的变化为:

的反应也是一级反应。B 的浓度随

的反应速度与A 的浓度成比例,所以

的反应是一级反应,所以A

时,用了

分钟。

的反应速度与A 的浓度成比例,的反应速率常教,且

的A 存在,B 和C 完全不存在。请回答下述问题:

(2)反应稳定进行时,B 的浓度时间变化很小可以忽略。请用(3)300 K反应时,A 的浓度到达分钟,请使用

【答案】

以及气体常数R 来表示该反应的活化能

的反应速度与B 的浓度成比例,所以

C 的浓度随时间的变化率为:积分得,

(3)根据Arrhenius 公式有:A 浓度到达

所花的时间可以看成是半衰期,根据一级反应的半衰期公式可知

将即

和带入公式有

3. 由下述给定条件,写出电池反应并计算

(i )电池:

(ii )25°C , 水的标准摩尔生成焓(iii )25°C 时下列物质的标准摩尔熵值

C 时的分解压。 在25°

见下表:

【答案】负极:正极:电池反应:水生成反应:

分解:

对于电池反应(a )有

对于反应式(b )有

分解反应(c )可看做由

又即解得

4. 已知某液相反应

当A 和B 的初始浓度分别为

所得,所以

时,测得反

应过程中B 的浓度与时间的关系为: