北京大学1992年研究生入学考试试题.doc

北京大学1992年研究生入学考试试题
考试科目:物理化学(含结构化学) 考试时间:2月16日上午
招生专业: 研究方向:
指导教师:
试题:
单独考试者不答带“*”号的题
答案一律写在答案纸上,在试题纸上答题无效
基本常数:Planck常数 h=×10-34JS
Boltzmann常数 k=×10-23JK-1
Avagadro常数 NA=×10-23mol-1
Faraday常数 F=×104Cmol-1
物理化学部分(共七题,60分)
(10分)甲苯在正常沸点383K的摩尔气化焓,。设甲苯蒸气为理想气体。
求正常沸点下,1mol液体甲苯可逆气化吸的热量Q及对外作的功W。
求正常沸点下,甲苯的,,,。
设甲苯的为常数,请估算甲苯在300K的蒸气压。
将1mol,383K,,在等温下向真空蒸发,完全变为同温同压下的气体。请求甲苯的熵变,环境的熵变,并判据该过程是否可逆。用Gibbs自由能减少原理能否判断该过程的方向性?请说明理由。
(8分)(A)对于纯物质均相流体
请证明
-,将液体水绝热可逆压缩,水的温度是升高还是降低?请阐述理由。
(B) 物质B与水在任何浓度下都可形成液体混合物。在298K下,实验测得与χB=,。
写出上述液体混合物与气相平衡的所有平衡条件。
写出液体混合物中水的化学势等温式,并具体指明水的标准状态。
求上述液体混合物中水的活度系数。要指明计算的依据。
(8分)FeO和MnO的正常熔点分别为1643K及2058K。在1703K,含有30%和60%MnO(质量%,下同)的两种固溶体及含有15%MnO的熔液平衡共存。在1473K时,有两个固溶体平衡共存,分别含26%及64%的MnO。FeO和MnO在固态不生成化合物。
画出此二元系的等压相图。
标出自由度不为零的各相区所存在的相。
将含28%MnO熔液从1900K冷却到1300K,请画出步冷曲线,并指名相态变化情况
*(8分)O2的摩尔质量M=-1,O2分子的核间距离R=×10-10m,振动特征温度θv=2273K。
求O2分子的转动特征温度θr。
求O2理想气体在298K的标准摩尔转动熵。
设O2的振动为简谐振动,选振动基态为振动能量零点,写出O2分子的振动配分函数。
求O2理想气体与占据第一振动激发态的几率为最大的温度。
(10分)(A)在1100K时,研究NO(g)+H2(g)的反应动力学。
当P0(NO)=P0(H2)时,测得如下数据:

t1/2
81
224
P0/Pa
335
202
请求该反应的总反应级数。
在不同起始压力下,测定初始反应速率,结果如下:
P0(H2)/ kPa
P0(NO)/ kPa












如该反应的速率方程为,请求x、y。
(B)试证明,相同反应级数平行反应,总反应的表观活化能Ea为