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一、（10分）甲苯在正常沸點383K的摩爾氣化焓 ， 。設甲苯蒸氣為理想氣體。
（1） 求正常沸點下，1mol液體甲苯可逆氣化吸的熱量Q及對外作的功W。
（2） 求正常沸點下，甲苯的 ， ， ， 。
（3） 設甲苯的 為常數(shù)，請估算甲苯在300K的蒸氣壓。
（4） 將1mol，383K，101.325kPa的液體甲苯，在等溫下向真空蒸發(fā)，完全變?yōu)橥瑴赝瑝合碌臍怏w。請求甲苯的熵變，環(huán)境的熵變，并判據(jù)該過程是否可逆。用Gibbs自由能減少原理能否判斷該過程的方向性？請說明理由。
二、（8分）（A）對于純物質(zhì)均相流體
（1） 請證明
（2） 在273.15K－277.15K之間，將液體水絕熱可逆壓縮，水的溫度是升高還是降低？請闡述理由。
（B） 物質(zhì)B與水在任何濃度下都可形成液體混合物。在298K下，實驗測得與χB＝0.100液體混合物達平衡氣相中水的分壓為2.92kPa，同溫下純水的蒸氣壓為17.0kPa。
（1） 寫出上述液體混合物與氣相平衡的所有平衡條件。
（2） 寫出液體混合物中水的化學勢等溫式，并具體指明水的標準狀態(tài)。
（3） 求上述液體混合物中水的活度系數(shù)。要指明計算的依據(jù)。
三、（8分）FeO和MnO的正常熔點分別為1643K及2058K。在1703K，含有30％和60％MnO（質(zhì)量％，下同）的兩種固溶體及含有15％MnO的熔液平衡共存。在1473K時，有兩個固溶體平衡共存，分別含26％及64％的MnO。FeO和MnO在固態(tài)不生成化合物。
（1） 畫出此二元系的等壓相圖。
（2） 標出自由度不為零的各相區(qū)所存在的相。
（3） 將含28％MnO熔液從1900K冷卻到1300K，請畫出步冷曲線，并指名相態(tài)變化情況
四、*（8分）O2的摩爾質(zhì)量M＝0.03200kgmol-1，O2分子的核間距離R＝1.2074×10-10m，振動特征溫度θv＝2273K。
（1） 求O2分子的轉動特征溫度θr。
（2） 求O2理想氣體在298K的標準摩爾轉動熵。
（3） 設O2的振動為簡諧振動，選振動基態(tài)為振動能量零點，寫出O2分子的振動配分函數(shù)。
（4） 求O2理想氣體與占據(jù)第一振動激發(fā)態(tài)的幾率為最大的溫度。
五、（10分）（A）在1100K時，研究NO（g）＋H2（g）的反應動力學。
（1） 當P0（NO）＝P0（H2）時，測得如下數(shù)據(jù)：t1/2 81 224
P0/Pa 335 202
請求該反應的總反應級數(shù)。
（2） 在不同起始壓力下，測定初始反應速率，結果如下：
P0（H2）/ kPa P0（NO）/ kPa
53.3 40.0 0.137
53.3 20.3 0.033
38.5 53.3 0.213
19.6 53.3 0.105
如該反應的速率方程為 ，請求x、y。
（B）試證明，相同反應級數(shù)平行反應，總反應的表觀活化能Ea為：
六、*（8分）O3分解反應動力學研究得到如下一些規(guī)律：在反應初始階段，反應速率方程對[O3]為一級，而在反應后期，對[O3]為二級，對[O2]為負一級，且在反應體系中，檢測到的唯一的活性中間體為自由原子O，請根據(jù)以上事實，推測O3分解反應歷程。
七、（8分）為測定PH，設計如下電池
Ag(s)|AgCl(s)|HCl(0.100moldm-3)|玻璃膜|H+(c)|KCl(飽和溶液)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)
已知298K時，Eθ（Cl－|AgCl|Ag）＝0.2224V、 Eθ（Cl－|Hg2Cl2|Hg）＝0.2415V、HCl的γ±（0.100moldm-3）=0.796
請推導電池電動勢與pH之關系式。
結構化學（40分）
1. 用速度v＝1×109cms－1的電子進行衍射實驗，若所用晶體粉末MgO的面間距為2.42Å，粉末樣品到底片的距離為2.5cm，求第2條衍射環(huán)紋的半徑。 （8分）
2. 判斷下列軌道間沿z軸方向能否成鍵，如能成鍵，請在相應的位置上填上分子軌道的名稱。
px pz dxy dxz
px
pz
dxy
dxz（4分）
3. 實驗測得HI分子基本光帶和第一泛音帶的帶心分別為2230cm－1和4381cm－1，求：（1）HI的力常數(shù)；（2）HI的光譜解離能。（原子量：H＝1，I＝126.9）（7分）
4. 判斷下列分子和離子的形狀和所屬點群：
（5分）
5. 已知[Fe(CN)6]3-、[FeF6]3-絡離子的磁矩分別為1.7β、5.9β（β為玻爾磁子）（Fe原子序數(shù)＝26），
（1） 分別計算兩種絡合物中心離子未成對電子數(shù)；
（2） 用圖分別表示中心離子d軌道上電子排布情況；
（3） 兩種絡合物其配位體所形成的配位場是強場還是弱場？ （3分）
6. *有一立方晶系AB型離子晶體，A離子半徑為167pm，B離子半徑為220pm，按不等徑球堆積的觀點，請給出：
（4） B的堆積方式；
（5） A占據(jù)B的什么空隙；
（6） A占據(jù)該類空隙的分數(shù)；
（7） 該晶體的結構基元；
（8） 該晶體所屬點陣類型。 （10分）
7. 金剛石、石墨及近年發(fā)現(xiàn)的球碳分子（例如足球烯，C60）是碳的三種主要同素異形體，請回答：
（9） 三者中何者可溶于有機試劑，理由是什么？
（10） 據(jù)推測，有一種異形體存在于星際空間，而另一種異形體在死火山口被發(fā)現(xiàn)，說明何者在星際空間存在，何者在火山口存在，解釋原因。
（11） 若雙原子分子C2存在，請推測它在星際空間、火山口和地球表面三處中何處能穩(wěn)定存在？根據(jù)分子軌道理論寫出它的鍵級。 （3分）
*單獨考試者可以不做此題
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