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武 汉 大 学
2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案
科目名称：物理化学与高分子化学 科目代码：
注意： 所有的答题内容必须答在答题纸上，凡答在试题上的一律无效。
物理化学部分
1．（12 分）设一化学反应的ΔH 与温度无关，当在烧杯中进行时，放热－40000 J/mol；若
在可逆条件下进行，吸热 4000 J/mol。试问：
（1） 反应在 1000K 下进行，有一冷源温度为 300K，设有一可逆热机在 1000K 热源和
300K 冷源间工作，热机的效率为多少；每消耗 1mol 反应物质热机对外作功多少？
（2） 若将此反应安排在 300K 下的可逆电池中进行，电池的效率又为多少；消耗 1mol
反应物质将作多少功？
效率＝消耗 1mol 反应物质所对外做的功/等压下完全反应 1mol 物质所释放的热量
解：
（1） 可逆热机的效率：
2 1
2
1000 300
0.7
1000
T T
T
η
− −
= = = ＝70％
W＝|Q2·η|＝40000×0.7＝28000 J/mol
（2） ΔH=Qp=－40000 J/mol ΔS=QR/T=4000/300=13.33 J/K.mol
ΔG=ΔH－TΔS=－40000－300×13.33＝－44000 J/mol
WR=－ΔG＝44000 J/mol
η＝|WR/ΔH|=44000/40000 = 1.1 = 110 %
2．（8 分）有理想气体反应： A＋B＝2C 的平衡常数为 Kp，A、B、C 在溶液中的
亨利常数分别为 kx,A、kx,B、kx,C，当此反应在稀溶液中进行时，求反应的平衡常数 Kx?
解：溶液中的反应为： A ＋ B ＝ 2C
设达到反应平衡时反应物质在气相中的平衡分压分别为 pA、pB、pC，有：
pA=kA·xA pB=kB·xB pC=kC·xC
∵ Kp=
2 2 2 2 2
( )C C C C C C
x
A B A A B B A B A B A B
p k x k x k
K
p p k x k x k k x x k k
= = =
⋅
∴ Kx= 2
A B
p
C
k k
K
k
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