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武 汉 大 学
2005 年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案
科目名称：物理化学和高分子化学 科目代码：
注意：所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题或草稿纸上的一律无效。
物理化学部分（75 分）
k: 1.381×10-23
J·K-1
h: 6.626×10-34
J·s
1． （15 分）一．有一双原子分子理想气体，T1=300K，p1=5p ，Sm (300K,5 p )=191.83
J/K.mol，经历一途径到达末态，已知此始末两态间的ΔG＝15957 J/mol，ΔG－ΔF＝－
831.4 J。试求：此始末两态间的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF；以及末态的温度和压力?
解： ∵ ΔG=Δ(F+pV)
∴ ΔG－ΔF＝Δ(F+pV)－ΔF＝Δ (pV)=RT2－RT1= －831.4 J
T2= T1＋（－831.4/R）= 300－100＝200 K
ΔU＝CVΔT＝2.5R·（200-300）＝－2078.5 J
ΔH＝CpΔT＝3.5R·（200-300）＝－2909.9 J
ΔF= ΔG+831.4=16788.4 J
ΔG=ΔH－Δ(TS) =ΔH－(T2S2－T1S1)
S2= [ΔH－ΔG＋T1S1]/T2 = [ －2909.9 －15957 ＋300 ×191.83]/200=193.41
J/K.mol
ΔS= 193.41－191.83=1.58 J/K.mol
∵ ΔS= Cpln(T2/T1)+Rln(p1/p2)=3.5Rln(200/300)+Rln(5p /p2)=1.58
Rln(5p /p)=1.58－3.5Rln(2/3)=1.58+11.80=13.38
ln(5p /p2)=1.609 p2=1p
解得： ΔU=－2078.5 J ΔH=－2910 J ΔF= 16788.4 J
ΔS= 1.58 J/K T2=200K p2=1p
2．（10 分）NaCl-H2O 体系的定压相图如图所示：
(1) 分别写出相区 A、B、C、D、E、F 的相态、相数和自由度；
(2) 指明图中自由度为零的地方，并标明相态。
(3) 绘出点 x 的溶液体系降温过程的步冷曲线；
(4) 北极爱斯基摩人根据季节的变换，从海水中取出淡水，根据相图分析其科学依据；
(5) 如能从海水中取出淡水，试计算 1 吨海水能取出淡水的最大量是多少？已知海水的组成
为含 NaCl 2.5%(质量分数)三相点时溶液组成含 NaCl23.4%(质量分数)。
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