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2017年广州大学化学化工学院818物理化学(需携带计算器)考研题库

  摘要

一、问答题

1. 为什么在新生成的液又会析出沉淀?

【答案】少量的加入有助于溶胶的形成,充当了溶胶的稳定剂。再加入硫酸盐后,溶胶电动电势降低,导致溶胶聚沉。

2. 何为稀溶液的依数性?举两个日常生活中的实例加以说明^

【答案】稀溶液的依数性仅与溶液所含溶质的数量或浓度有关而与物质的本性无关的性质,通常有饱和蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压。

①常用的冷冻剂,如100g 冰+下降的特点。

②冬天撒盐去除公路上的冰,利用冰的熔点降低。

③生物化学研宄确定,当外界温度降低时,在有机体细胞中都会强烈产生可溶碳水化合物,降低凝固点。南极鱼类血液的冰点明显低于温带鱼类血液的冰点

3. 破坏溶胶最有效的方法是什么?说明原因。

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷,降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中,加入过量的电解质(尤其是含高价反离子的电解质)是最有效的方法。

原因:增加电解质的浓度和价数,可以使扩散层变薄,斥力势能下降。随电解质浓度的增加,使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时,胶体粒子一旦相碰即可聚沉。

4. 理想气体从绝热膨胀至时,绝热膨胀时若外压为零则W=0,若外压不为零则以上两不相等与U 为状态函数的性质是否矛盾?

【答案】不矛盾。状态函数特征为:始末状态相同时,状态函数的该变量必定相等,与途径无关。而本题中,从同一始态出发进行绝热膨胀,若外压不同则终态是不可能相同的。因此AU 亦不会相同。外压不为零时,体统温度下降,而外压相同时,系统温度不变。

5. 请说明下列公式的适用条件:

(1)

(4)

【答案】(1)封闭系统,恒压且

闭系统,理想气体, (2)封闭系统;(3)封闭系统,可逆过程。(4)封

第 2 页,共 67 页 沉淀中加入少量溶液沉淀会溶解?如再加入一定量的酸盐溶可达到的冷却温度为利用的是稀溶液凝固点 单纯pVT 变化,Cv ,m 为常数;(5)封闭系统,恒容过程。

6. 恒温槽是实验中常用设备,如何衡量一个恒温设备的恒温效果(要求写出式子并加以说明)?若要求 你安装一台恒温效果好的恒温槽,那么,在安装时你要从哪些方面考虑,才能完成要求?

【答案】衡量恒温槽的恒温效果,通常用恒温槽的灵敏度来量度,即灵敏度为

tF

要安装一台恒温效果好的恒温槽,主要考虑:选择合适的恒温介质、根据恒温槽大小容量及所需恒温的温度选择功率大小与之匹配的加热器、搅拌器的效率要高,温度控制调节器要灵敏、各部件的安置位置要合理。

7. 名词解释:配分函数。

【答案】配分函数主要指的是分子的配分函数,定义为

中,所以q 被称为配分函数。

另一种配分函数是正则系综配分函数。它与分子的配分函数关系是:

,它的特征函数(定域子)

8. 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。 ,(离域子)与在玻尔兹曼分布取决于粒子的能级状况,q 决定了粒子在各能级上分布的情况,溶液和纯水的电导率,则

9. 化工生产中经常有副反应发生,即动力学中的平行反应。例如反应

只有B 和C 是目标产物。现设两个反应级数相同,指前因子近似相等,且与温度无关,

(1)画出这两个反应的

【答案】(1

)由

如下图所示的关系

第 3 页,共 67 页 的示意图;(2)比较两个反应速率的大小;(3)为减少产品分离的成本,应尽量提高产品中B 和C 的浓度,你认为可采取什么措施? 公式可知由题意知则两个反应(2)由图可知,相同温度下

反应(1)及(2)的反应物相同,级数相同,指前因子近似相等,且与温度无关,由

公式可知,反应(2)的速率恒大于反应(1)的速率。或者直观来理解,由于活化能的物理意义可以分析得到,反应物相同的平行反应,活化能低的反应速率快。

(3)由图可知

增加比增加更快一些,所以升高温度对反应(1)有利。但是由于相同

温度下总有

因此单纯升温不可能使

的浓度超过根本的解决办法是选择适当的催化剂,增大反应(1)的速率。

10.血清蛋白质溶解在缓冲溶液中,改变pH 值并通以一定电压,测定电泳距离为:

向阴极移动 向阳极移动

试确定蛋白质分子的等电点,并说明蛋白质分子带电性质与

即为等电点

值关系。 图,【答案】等电点时,胶粒不带电,在电场作用下无电泳现象,电泳距离为零。作

由图可得,等电点处

带正电。

当时,蛋白质分子带负电;当时,蛋白质分子

二、计算题

11.设在温度恒定为T 、中间以挡板隔开的两个体积均为V 的容器内,分别装有1molA 和1molB 的理想气体,抽去挡板后达平衡,试求混合前后系统微观状态数之比。

【答案】因为容器温度恒定为T , 所以抽去挡板气体混合前后,系统温度不变。理想气体分子间无相互作用. 其他气体的存与否,可认为不影响其状态,故可单独计算A 及B 的熵变,然后求和。

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