2017年北京工业大学材料科学与工程学院物理化学(Ⅱ)(加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 何为化学势？化学势的物理意义是什么？化学势适用于什么体系？
【答案】①混合物（或溶液）中组分B 的偏摩尔吉布斯函数即为B 的化学势。
②物理意义：恒温恒压条件下，在指定组成的无限大体系中，加入1 mol 物质B 引起体系的Gibbs 自由能的改变。也就是说，在指定条件下lmol 物质B 对体系的G 的贡献。化学势是强度性质，状态函数。
③化学势的适用范围是气体、液体，但对于固体而言，由于引入一种物质，系统的原有物质不可能保持恒定，即内能和体积将会相应发生改变，此时，化学势需要做出相应修正，用扩散势代替。
2． “理想气体等温膨胀过程，确? 说明原因。
【答案】不正确。Kelvin 说法的完整表述为：“不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为功 而不产生其它影响。”理想气体恒温膨胀的过程，热全部转化为功，但吸热作功使气体体积增大。
3． 写出纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式及气-液（或气-固）两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式及积分式。并且指出各公式的运用条件。
【答案】纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式，
适用条件：无条件；
气-液（或气-固）两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式，
适用条件：液体体积可忽略，气体为理想气体； 克劳修斯一克拉佩龙方程的积分式：
适用条件：液体体积可忽略，气体为理想气体，
不随温度而变。
热全部变成了功，这与Kelvin 说法不符。”这种说法是否正
4． 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
液所起的作用。（已知油酸与水的界面张力为
【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面自由能，也即降低了界面张力。
5． 提高卡诺热机效率，若增加温度差为
【答案】所以，提高
降低到
降低了系统的界
是保持升高还是保持不变降低
有利？
或降低均可以提高热机效率。但实际上低温热源一
般是大气，所以要提高热机效率只能通过提高高温热源的温度。
6． 物系的是否有可能大于
【答案】有可能。根据下，
加反而增大，即
>0，故
总大于
的关系式：此时
一般情况
但有些系统如液体水在0°C 至3.98°C 其密度随温度的增
二、计算题
7． 在三个烧瓶中分别盛加电解质的数量为（1）0.0033
的
断胶粒带什么电荷。
【答案】三种电解质各自的聚沉值分别为：
聚沉能力之比
的的
溶液，分别加入
（2）
溶液使其聚沉，至少需要的
（3）
试计算各电解质的聚沉值和它们的聚沉能力之比，从而可判
由此可见，起聚沉作用的离子是电解质的阴离子，故胶粒带正电。
8． 用Pt 电极电解
的酸性溶液
己知
忽略超电势。请指出在
阳极及阴极上优先发生的反应。
【答案】①可能发生的阳极反应有：
还原电极电势小的首先在阳极上氧化，所以阳极上优先发生水氧化成氧气的反应。 ②可能发生的阴极反应有：
还原电极电势最大的优先在阴极上还原，所以阴极上优先发生Cu2+还原成Cu 的反应。
9． 含有用KOH 吸收
）
（1）计算（2）计算在的物质的量之比。
【答案】（1）设生成
的量为
解得
由此得：
（2）温度不变；
10．有一入
（1）（2）若加入
溶胶，在加入
使其最终浓度为
时，恰能聚沉。试问：
计算恰能使溶胶聚沉的最终浓度约是多少？
的聚沉值比是
分子中
小，故负离子起主要聚沉作用，根据的2倍，所以
溶液的粗略浓度为
规溶液浓度
时，恰能使溶胶聚沉。若加
时，时，
离解的平衡常数
的分压为
时，
下，当平衡混合物中
和
的混合气体，在然后测量剩余气体
的体积为
下，通过高温管反应后进行冷却，
（测量条件
：
其最终浓度为
溶胶粒子带什么电荷？
【答案】（1）因为（2）因为的一半，即
分子中
则可知，Al （0H ）3溶胶粒子带正电。