2017年华南理工大学化学与化工学院629物理化学(一)考研仿真模拟题
● 摘要
一、问答题
1． 将
的油酸在水中乳化为半径为
的小液滴，构成乳状液，系统增加界面面积
处
于不稳定状态。若此时再加入一定体积的液所起的作用。（已知油酸与水的界面张力为力降低到
皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态，试分析皂
加入皂液后可使油酸与水的界面张
【答案】乳化剂稳定乳状液的原因包括：①形成扩散双电层，使液滴间产生静电排斥力；@形成牢固的定向楔界面；③降低界面张力等。
在油酸与水形成的乳状液中皂液的稳定作用主要原因是:，
①皂液作为表面活性剂，将乳化后的油酸液滴包围起来。皂分子的憎水基团与油酸分子接触，亲水基团朝向 水分子而产生静电和空间排斥力、极性基团的溶剂化层产生的斥力。静电力和斥力阻止了高度分散的小油酸液滴 重新聚集成大液滴。
②加入皂液后，
油酸与水的界面张力从
降低到
降低了系统的界
面自由能，也即降低了界面张力。
2． 假设水作为Carnot 循环中的工作物质，试证明：在绝热可逆膨胀中，水温冷却不到4°C 。假设水的密度为最大值时，体积随温度变化的关系不受压力影响。
【答案】4°C时，水有dV/dT=0（不考虑压力）
而
水在4°C以上时，
故
在卡诺循环的绝热
可逆膨胀中，不可能等于零，故水温冷却不到4°C。
3． —般而言，对于稀溶液其凝固点和熔点并不相同，请解释出现这一现象的原因。
【答案】稀溶液的凝固点和熔点并不相同，前者高于后者。主要是由于溶液的凝固点不仅与溶液的组成有关，还 与析出固相的组成有关。在B 与A 不形成固态溶液的条件下，当溶剤A 中溶有少量溶质B 形成稀溶液，则从溶 液中析出固态纯溶剂A 的温度，即溶液的凝固点就会低于固态溶剂在同样外压下的凝固点，也因此与其熔点不相同。并且遵循凝固点降低公式
4． 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因是什么？
【答案】溶胶能稳定存在的原因是： ①胶粒的
运动使溶胶+致因重力而沉降，即所谓的动力稳定性。
②由于胶团双电层结构的存在，胶粒都带有相同的电荷，相互排斥，故不易聚结。 ③在胶团的双电层中的反离子都是水化的，因此在胶粒的外面有一层水化膜，它阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。
5． 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？
【答案】影响恒温槽灵敏度的主要因素有:感温元件（如水银接触温度计）的灵敏度、电子继电器的灵敏度、搅拌器的效率、加热器的功率大小匹配、槽体保温性能。
6． 简述电解质的加入引起憎液胶体聚沉的原因。
【答案】电解质的加入，使介质中与胶粒带相反电荷的离子浓度増大，压缩扩散层，扩散层 变薄，使电位在量值上变小，胶粒间斥力势能降低，当电解质浓度足够大时，就会使溶胶聚沉。
7． 在三氧化二砷的饱和水溶液中，缓慢通入可制备溶胶，为稳定剂。
（1）写出胶团结构式，说明胶粒的电泳方向。 （2）说明电势与表面电势的主要区别及（3）电势？
【答案】（1）采用胶团结构：（2）主要区别
：时，才能呈现出
（3）因的物理意义：
为稳定剂，即
胶粒易于吸附
离子带负电。 胶粒带负电。
电势是切动面与液体本体之间的电势差，只有固一液两相发生相对移动电势的大小反映了胶粒带电的程度，
电势越大，表明胶粒带电越多。
可知，
中正
电势；表面电势（热力学电势）是固体表面与溶液本体之间的电势差。
胶粒带负电，故起聚沉作用的是正离子。比较
电势的物理意义。
何者聚沉能力最弱？电解质引起聚沉是影响斯特恩双电层模型的哪个
离子的价数最低，聚沉能力最弱；电解质引起聚沉影响电势的大小。
8． 在溶液中滴加溶液可制备溶胶。分别写出
溶液过量时的胶团结构表示式。 【答案】过量物质即为稳定剂。 （1）
为稳定剂，溶液选择性的吸收
则胶团的结构式为
（2）溶胶选择性吸收
离子而带负电，则胶团的结构式为
溶液过量，
9． 有了离子活度和活度因子的定义不就行了吗？为什么还要定义离子平均活度和平均活度因子？
【答案】因为不可能制备出只含正离子或负离子的电解质溶液，即电解质溶液中正、负离子
总是共同存在的，且离子间存在着静电引力。因此实验上不可能单独测定正离子或负离子的活度和活度因子，而只能测定它们的平均值，即离子平均活度和平均活度因子（都是几何平均）。
10．简述实验室中常用的水银玻璃温度计的种类及用途。
【答案】（i ）普通水银玻璃温度计，用于测量系统温度的绝对值； （ii ）分段成套温度计，每段量程为绝对值；
（iii ）精密温度计，用于精密度较高要求的温度测量； （iv ）贝克曼温度计，用于测量温差；
（v ）水银接触温度计，用于控制系统温度使之保持恒温。
总量程为
用于测量不同温度区间的温度
二、计算题
11．在298K 时，当电流密度为
和
今用
电极插入
时，
和的
在
电极上的超电势分别为
溶液中进行电解，问在该条件下在两个
银电极上首先发生什么反应？此时外加电压为多少（设活度系数为1）?
【答案】电池反应的各电极反应为
此时外加电压为
12．在一带活塞（无质量、无摩擦）的导热容器中，有自始态压力
及
经恒温可逆压缩至末态压力
已知：
总压为求：过程的两者的恒压热容
分别为
的
水蒸气与氮气的混合气体40L , 混合气体中氮气的摩尔分数为0.2。今使该物系在维持100°C 下，
且均不随温度而变；两者在25°C 时的标准生成焓
分别为
假设：氮气、水蒸气均按理想气体考虑；计算时液体水的体积相对于气体体积可以忽略；不考虑氮气在水中的溶解。
提示：在压缩过程中，当水蒸气的分压力达到p„时即达到饱和，再继续压缩，即有水蒸气凝结成水。
【答案】