2018年太原理工大学煤化工研究所807物理化学B考研核心题库
● 摘要
一、计算题
1． 在大气压力下，
分解为
（1）试画出
与水组成的二组分系统在252 K时有一个低共格点，此时和质量分数为
的NaCl 水溶液。已知
在水中的溶解度受
（s ）和质量分数为0.223的NaCl 水溶液三相共存。264 K时，
不稳定化合物
温度的影响不大，温度升高溶解度略有增加。
与水组成的二组分系统的相图，并分析各部分的相态；
的NaCl 水溶液，由433 K时冷却到265 K，试计算能分
（2）若有1.0 kg的质量分数为离出纯的NaCl （3）的质量。
【答案】
与水组成的二组分系统的相图，如下图所示。
图
各部分的相态：
D 点的位置为O 点由
（2）根据杠杆规则
即NaCl 在不稳定化合物中的百分含量求出为
，G 点处为
即的质量分数为的NaCl 水溶液，由433K 时冷却到263K ，能分离出纯的的
质量为
2． 试估算被空气饱和的水引起的凝固点的降低值。设空气压力为比例分别为79%和21%，两种气体在
时在水中的亨利常数分别为
水的凝固点降低常数
【答案】由亨利定律，氮气（1）和氧气（2）在水中的摩尔分数分别为
空气中
的
对应的质量摩尔浓度
水的凝固点降低值
3． 求出以下各溶液中的离子强度：
（1）
（2）每kg 水中【答案】（1）（2）
的
和
4． 过去曾有人尝试用甲烷和苯蒸气的混合物在不同温度下，通过各种催化剂来制备甲苯，
即
但都以失畋告终。今若以等物质的量的甲烷与苯的混
合物在500K 时通过适当的催化剂。
（1）试问根据热力学的分析预期得到甲苯的最高产量为若干？（用百分数表示）（己知500K 时甲烷、苯和甲苯的标准摩尔生成吉布斯函
数
）
（2）在石油系统中，芳烃的生产有一定意义，上述过程的逆过程是芳烃加氢脱烷基反应。若在500K 时，甲苯和氢的物质的量之比为
【答案】（1）设反应物转化率为A :
解得
分别
为
试问甲苯的平衡转化率为若干？
5．
下，
的振动可视为一维简谐振子的振动，（1）当振动第一激发态的能量等于
的振动特征温度
式中k 为
分子振动运动处于基态还是激发态。 【答案】（1）一维简谐振子的振动特征温度代入一维简谐振子的振动等级公式中：
又
（2）因常温下所以
小于
分子振动运动处于基态。
处于第一激发态时的温度
时，求
的温度为多少？（已知常数）（2）常温
6． 在波长为214nm 的光照射下发生下列反应
测得吸收光的速
率
求
的量子产率。
在照
射
后，测得产物浓
度
【答案】量子产率通常有3种计算方法：①用发生反应的分子数比吸收的光子数；②用得到产物的分子数比吸收的光子数；③反应的速率比吸收光的速率。该题运用用第三种方法。
根据已知条件计算产物的生成速率：
7． 始态为25°C 、压突然降低到
下
5mol 的某理想气体系统置于25°C 的大热源中，现将外
以及隔离系统的
【答案】因是等温过程，
系统由上述始态反抗此恒定外压作等温不可逆膨胀到平衡态。求：
此过程的
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