2018年西南石油大学化学化工学院920物理化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、计算题
1． AB 二组分凝聚系统平衡相图如图所示。
图
（1）说明各区域相的组成； （2）各水平线的意义；
（3）分别从X 、Y 、Z 点冷却，最开始析出的固体。 【答案】
（3）如图所示。
从X 点分别开始降低温度，各点最先析出的固体是II ； 从Y 点分别开始降低温度，各点最先析出的固体是II ； 从Z 点分别开始降低温度，各点最先析出的固体是B 。
2． 试计算在
（1）（2）100nm ：
（3）1.5nm 的金溶胶粒子下降0.01m 需时若千？已知分散介质的密度为度为
溶液的粘度近似等于水的粘度，为
【答案】粒子在重力场中达到沉降平衡，沉降力等于粘滞阻力，即
金的密
时，地心引力场中使粒子半径分别为：
3． 设
的分解为一基元反应，在不同温度下测得的速率常数k 值如下表所示：
试从这些数据求：阿累尼乌斯经验式中的指数前因子A , 实验活化能E ，在273K 时过渡态理论中的
和
时
可得：
解得：
【答案】根据阿累尼乌斯公式将各组数据代入，可求得则在由
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 :
分别
为
试问甲苯的平衡转化率为若干？
解得
5． 根据下图所示碳的相图，回答如下问题：
图
（1）曲线
分别代表什么意思？
（2）指出O 点的含义。
（3）碳在常温、常压下的稳定状态是什么？
（4）在2000 K 时，增加压力，使石墨转变为金刚石是一个放热反应，试从相图判断两者的摩尔体积哪个大？
（5）试从相图上估计，在2000K 时，将石墨转变为金刚石至少要加多大压力？
【答案】（l ）OA 线是石墨、金刚石晶型转化的两相平衡共存线，OB 线是石墨与液态碳的固液平衡共存线，OC 线是金刚石与液态碳的固液平衡共存线。
（2）O 点是三条平衡线的交点，即三相点，表示液态碳，金刚石与石墨三相平衡，在该点处有
. ， 其温度和压力是恒定的。
（3）碳在常温、常压下位于石墨单相区内，故其稳定状态为石墨。
（4）石墨与金刚石平衡共存线0A 的斜率为正，则根据克拉贝龙_克劳修斯方程，有
因
，故
。
即由石墨变成金刚石体积减小，故石墨的摩尔体积较大。 （5）由图可知，在2000K 时，欲使石墨转变为金刚石，则p 约为