2017年武汉科技大学物理化学(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 根据在
理论设计了测定固体比表面积的流动法,在该方法中,为什么要控制相对压力的数值
之间。
【答案】①压力较低时,表面吸附量少,建立不起多层物理吸附平衡,甚至不能达到满层吸 附。由于表面的不均 匀性,吸附首先发生在能量有利的位置,即此时表面的不均匀性表现更明显;
②压力较大时,吸附分子相距很近, 分子之间存在相互作用,并且高压、低温下,在吸附剂 毛孔中,会发生毛细凝结现象,因此,压力高低都会偏离 BET 假设的理想情况而产生测量偏差。
2. 某物质的焦耳一汤姆逊系数均仅为温度的函数而与压力无关。证明之积必为常数,且有焓
【答案】故由此得故因即故
仅为温度的函数而与P 无关,故
之积与T 无关,与P 亦无关,其必为常数。
+常数,整理得
式中
为温度的函数。
3. 下图为最大泡压法测定液体表面张力的实验装置,实验要求毛细管顶端与待测液面相切。实验时,滴液漏斗工作,体系压力下降,压力计两臂液柱的高度差增大,同时毛细管顶端液面逐步向外凸出,如下图。但是高 度差增大到一最大值后会突然下降,然后再上升,下降,重复以上过程=在最大值出现的同时,会在毛细管顶端 产生一个气泡。请根据表面化学的知识:
(1)解释这一实验现象;
(2)说明这一实验装置测量表面张力的原理。
【答案】(1)当滴液漏斗工作时,体系压力下降,体系压力低于大气压。毛细管顶端液面两边压力不平衡,该液面发生弯曲,弯曲液面的附加压与体系压力方向一致,可以使得液面两边受力平衡,根据
公式,此时式子:
成立
当压力差增大时,毛细管顶端液面逐步向外凸出,曲率半径下降。但是当液面向外凸出形成半球时,曲率半径达到最小值,此时滴液漏斗继续工作,弯曲液面将破裂,形成气泡,同时压力差达到最大值》
(2)由以上分析可知,
本装置测量依赖如下公式
最大压力差与表面张力成正
比,比例系数为仪器常数,这样通过对一个已知表面张力的标准样品测量后确定仪器常数,对任一未知样品即可由测量最大压力差确定表面张力
4. 现有一粒子系统,只有两个能级而且均为非简并的,问处在高能级级
的粒子数的【答案】由因
5. 兰缪尔
【答案】
吸附等温式的基本假设是什么?写出该等温式并指出式中各项的物理意义。等温式的基本假设:单分子层吸附,吸附为动态平衡,吸附态分子间无相
其中
实验温度及压力P 下的平衡吸附量;
饱
得
的粒子数为处在低能
时,粒子系的温度为多少度?已知两能级能量值之差
互作用,吸附表面均匀;
和吸附量;b :吸附系数;P :吸附压力。
6. 将的溶液,缓慢地加入到可得到
溶胶。
A. 写出胶团结构的表示式; B. 指出胶体粒子电泳的方向; C. 若加入【答案】
溶液过量,
的溶液中,
使溶胶聚沉,何者的聚沉能力最强。 微粒表面吸附
离子,反离子为
离子,故胶团结构式为:
B. 胶体粒子向阳极方向移动。
C. 聚沉能力和反离子的电荷数目有关,三者之中
的反电荷数最多,故的聚
沉能力最强。
二、计算题
7. 在573K 及
假设此式与温度无关。【答案】
8. 在3个烧瓶中盛相同的浓度为0.005
的
的
溶胶,分别加入不同浓度的
的NaCl
的
③浓度为
和
溶②
的范围内
,
的焦一汤系数可近似用下式表示
做节流膨胀至
求温度的变化。
液使其聚沉,实验测得至少需加电解质的数量分别为:①浓度为解质的聚沉值和它们的聚沉能力之比,并判断胶粒所带的电荷。
试计算各电
【答案】聚沉值是使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度,
因聚沉能力与聚沉值成反比,所以聚沉能力之比为
的聚沉值最小,聚沉能力最强。比较三种电解质可知,起主要聚沉作用的是阴离子,
所以可判断
胶粒带正电。
9. 己知某物质B 在液态和固态的饱和蒸气压p (1)及p (s
)与温度的关系式分别为
(1)计算下述过程的
(2)判断在200K 、300kPa 下,物质在液态能否稳定存在?
【答案】(1)计算200K 时B 在液体和固体状态的饱和蒸气压p (1)及p (s )