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华南理工大学
2002 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答，试后本卷与答题纸一同交回)
科目名称：物理化学(含物理化学实验)
适用专业：化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程
1. 在绝热的条件下，将 0.4mol 某理想气体从 200kPa 压缩到 1000kPa 时，温度从 300K
上升到 900K，求该过程的 W、△H、△S、△U、△G，判断过程的性质并指出判据，已知：
该理想气体在 300K 和 200kPa 时的摩尔熵为 Sm＝205J·K
-1
·mol
-1
，定压摩尔热容为 Cp，m
＝3.5R (12 分)
解：分析过程：(p1=200kPa,V1,T1=300K) → (p2=1000kPa,, V2, T2=900K)
绝热 Q=0
理想气体 △U = nCV,m△T = n(Cp,m－R)△T
△H = nCp,m△T
故 W =△U －Q
过程熵
△S = nCp,mln(T2/ T1)+nRln(p1/ p2)
△G =△(H－TS) ＝△H－(T2S2－T1S1) =△H－(T2△S－S1△T)
过程绝热，所以只能用△S 判断过程的方向。
注意：本题非恒外压，功一般由热力学第一定律式计算 W =△U －Q。
2. 298K 时，反应 N2O4(g) ＝2NO2(g) 的平衡常数 K
＝0.155，标准摩尔焓为
57.24kJ·mol-1
(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。(共 10 分)
求 (1) 373K 时反应的平衡常数 K
。
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