浙江大学硕士学位研究生入学考试物理化学(乙)参考答案
一、填空:
1. a b c d
2.联系统计热力学与宏观热力学的桥梁,表明了熵的统计意义。
-
3.0.618min1。 4.0.770V。 5.RTln???p0(Vm?pRT)dp??RTbdp?RTbp
0p??exp(bp) ,f??p?pexp(bp)。
6.n2/n1=0.32
二、答:不矛盾。当p?0时,任何气体符合理想气体模型,pVm?RT,Z?1。在一定压
力下,气体分子间距离较小,分子间的吸引力较大,使真实气体较气体易被压缩;同时,
真实气体的分子又占一定体积,气体分子自由活动空间变小,使真实气体难被压缩。这两种相反的作用因素对真实气体行为的影响在b和b’点刚好抵消,数值上满足Z=1,
pVm?RT,Z?1成立。
三、解:
1.F=C-P+2=1-3+2=0
2.OA线是冰的熔化曲线,OA线斜率为负表示增大压力,冰的熔点下降。根据克拉佩龙方
*dpdp?Hm****?0。 程:,熔化过程,>0,,所以??H?V?V(l)?V(s)?0mmmm*dTdTT?Vm3.?b???RTlnp/p ,?c???RTlnp*/p , p?p*
,过冷水与其饱和蒸气的平??b??c,说明同温度下过冷水(b)能自发地转变为冰(c)
衡不是稳定平衡,但因为过冷水可以在一定时间内存在,所以称亚稳平衡。 四、提示:可以从以下几个方面展开,(1)
Edlnk?a2,对于平行反应,活化能不同,dTRT反应速率受温度的影响不同,可以通过选择最适宜温度来控制反应物产率。(2)催化剂
具有选择性。(3)选择适当波长的光,可以进一步提高反应的选择性。
五、解:
考虑S(T,p),对
2mol理想气体2mol理想气体于理想气体且C为常数,
V, m
?S 300K??? 350K 100kPa 800kPa?S?nCp,mln(T2/T1)?nRln?p1/p2?
Cp,m?CV,m?R?35R?R?R 225?S?2??8.314ln350/300?2?8.314ln100/800?28.2(J?K?1)
2顺便提及:理想气体pVT同时改变的过程的熵变计算较多出现。如果CV, m为常数,则有如下一组计算公式:
?S?nCV,mln?T2/T1??nRln(V2/V1) ?S?nCp,mln?T2/T1??nRln(p1/p2) ?S?nCV,mln?p2/p1??nCp,mln(V2/V1)
一定量的纯理想气体,p、V、T三个变量中指定任意两个即可以确定状态,熵是状态函数,可以如下考虑熵变计算以得到上述公式,注意理解对应关系,可以发现它们很有规律,那就不会难记或记错了。
S(T,V)?恒容变温+恒温变容? ?? ? CV,mln(T2/T1) Rln(V2/V1)恒压变温+恒温变压 ? ?? ? Cp,mln(T2/T1) Rln(p1/p2)恒容变压+恒压变容 ? ?? ? CV,mln(p2/p1) CV,mln(V2/V1)S(T,p)?S(p,V)?
六、解:详见第二部分第5章【练习与解答】基本技能题第2题。 七、解:设计电池:Ag|AgCl(s)|Cl||Ag|Ag 阳极:Ag+Cl?AgCl(s)+e
电池反应:Ag?Cl+----+AgCl(s)
E?E?aRTlnAgCl FaAg?aCl?E?E(Ag?/Ag)?E(AgCl/Ag)?0.7994?0.221?0.5773(V)
aAgCl?1