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2017年湖南大学化学化工学院831物理化学(理)之物理化学考研仿真模拟题

  摘要

一、问答题

1. 试阐述用电导法测量难溶盐

【答案】分别测出

溶度积的测量原理,并写出相关的计算公式。

的电导率为:

的摩尔电导率可近似看作其无限稀释的摩尔电导率,由柯尔劳施离子独立运动规律得,

其中,

的无限稀释摩尔电导率查表可得,所以,

从而,溶度积

即可算出。 溶液和纯水的电导率,则

2. 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。

3. 是否任何两种不同金属组成的热电偶均能用来测温?实验中只能测得热电偶的温差电势,如何从温差电 势找出温度值?你在哪个实验使用热电偶?

【答案】作为热电偶的两种金属,要求其产生的温差电势与温度有线性关系,同时要求温差电势的温度系数必须足够大才行,否则不宜用做热电偶。

为了由测得的温差电势获得被测系统的温度值,则必须事先测得热电偶的温差电势-温度曲线(称工作曲线)。

测定此工作曲线的方法是:将冷端置于冰-水平衡系统中,热端置于温度恒定的标准系统内,测定所产生的热电势。标准系统一般采用101325 Pa 下水的沸点(100°C ), 苯甲酸的熔点(121. 7°

C )、锡的熔点(232°C )等。进而绘制热电势-温度工作曲线。此外,还可采用将被测热电偶与标准热电偶并排放在管式电炉内,同步进行温度比较校正。

4. 将沉能力最强。

的溶液与溶液混合生成碘化银溶胶。这几种电解质中何者对该胶体的聚

溶液的体积,即

过量。二者混合后,形成的

微粒

请写出碘化银溶胶的胶团式,并说明

【答案】因KI 溶液的体积大于优先吸附离子而带负电。所以

溶胶胶团的结构式为

因为该胶粒带负电,所以电解质正离子对溶胶聚沉起主要作用。四种电解质的阳离子中,对聚沉起主要作用。又由于和溶胶具有同样电荷的离子能削弱反离子的聚沉能力,且价态高越高,削弱作用越强,故的聚沉能力强于即四种电解质中.

5. (1)写出分子配分函数的定义式,并阐明其物理意义。 A 及热容

的数值?

配分函数的物理意义:一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子求

的聚沉能力最强。

H 、S 、G 、(2)能量标度零点的选择是否影响分子配分函数的数值?是否影响热力学函数U 、【答案】(1)和。

(2)能量标度零点的选择影响分子配分函数的数值,并影响热力学函数U 、H 、G 、A 的数值,但对S 及热容

的数值无影响。

6. 请判断实际气体节流膨胀过程中,系统的

【答案】节流膨胀是恒焓过程,即

节流膨胀过程Q=0

,

可逆过程

,不一定为零,

7. 化学反应的级数是不是一定是正整数?为什么?

中哪些一定为零? 即

节流过程为不

不一定为零。

【答案】不一定是正整数。因为反应级数是反应速率方程中浓度项的幂指数,是参加反应的各物质的分级数之和,而分级数表示某种物质浓度对反应速率的影响,可正、可负、可零。所以反应级数也是可正、可负、可零。

8. 乙苯脱氢制苯乙烯反应为气相反应:

生产中往往向系统中添加惰性组分【答案】根据

项减小,为了维持K 不变,

这是为什么? 该反应中

加入惰性气体,

增大

应増大,即反应向右移动,可以提高

的平衡含量。

9. 理想气体绝热膨胀时并不恒容,为什么仍可使用公式

【答案】

因此在本例中

同样解释也适用于

故对理想气体即使不是恒压过程

10.(1)式:

【答案】(1)式的适用条件是:封闭系统、恒容、理想气体、

状态变化系统及封闭系统、理想气体、

=CvdT?

完全适用。

对理想气体

也是完全适用的。 的适用条件是什么?

的简单状态变化系统及封闭系统、

的简单

对理想气体

的单纯pVT 变化过程。(2)式的适用条件是:封闭系统、恒压、

的单纯pVT 变化过程。

二、计算题

11.已知汞溶胶中粒子(设为球形)的直径为22mn ,

汞与水界面张力为

(1)

溶胶中粒子数是多少?

的汞滴分散成上述溶胶时,表面吉布斯函数增加了多少?

(2)粒子的总表面积为多少? (3)若把

【答案】(1)直径为22nm 的汞粒子体积为:

溶胶中含Hg 为

汞的密度为

试计算: