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2017年中国民航大学物理化学考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 试表述离子氛模型的要点。

【答案】离子氛模型的要点概括如下:

(i )可以任意选定电解质溶液中的正或负离子作为中心离子;

(ii )中心离子周围按统计规律球形对称地分布着其他正负离子群(离子氛);

(iii )离子氛的电性与中心离子的电性相反,而电量相等;且离开中心离子越远,异性电荷密度越小;

(iv )中心离子及组成离子氛的离子不是静止不变的,而是不断运动和变换的,每个中心离子又是另外一个中心离子周围的离子氛的一员;

(v )溶液中众多正负离子间的静电相互作用可以归结为每个中心离子所带的电荷与包围它的离子氛的净电荷之f 司静电相互作用。

下图为离子氛示意图。

2. 推导dU=TdS-pdV时假定过程是可逆的,为什么也能用于不可逆的p ,T ,V 变化过程?

【答案】对于纯物质单相封闭系统,系统的状态只取决于两个独立变量。在简单的PTV 变化 过程中,当系统从状态1变化至状态2时,无论过程可逆与否,状态函数U 、S 、V 的改变是定值。

3. 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。

4. 在碱性溶液中用

还原以制备金溶胶,反应可表示为

此处是稳定剂,试写出胶团结构式。

优先吸附与其有共同组成的

因此金溶胶的胶团结构式为

【答案】胶核

5. 已知某一体系的分子仅分布于基态和第一激发态,若以基态能级作为能量标度的零点。并已知基态的简并度为

第一激发态的能量及简并度为

(1)写出分布于该两个能级的分子数之比; (2)写出分子的配分函数;

(3)根据(2)中配分函数的形式,导出体系的内的计算式。

【答案】⑴(2)(3)

6. 两条可逆绝热线是绝不可能相交的,如果相交了,见下图,将发生什么后果?

及等容热容

【答案】若两条可逆绝热线相交,它们将与可逆恒温线形成循环。设经历图示的可逆循环复原,其中

A 为恒温可逆膨胀,且可逆循环的热温商之和为:

又因循环后

表明系统从一个热源吸热,并完全转化为功,而没有发生其它

变化,这是违反热力学第二定律的。因而两条可逆绝热线不可能相交。

二、计算题

7. 今有0°C , 40.530kPa 的验值为

气体,分别用理想气体状态方程及范德华方程计算其摩尔体积。实

【答案】用理想气体状态方程计算:

用范德华方程计算:

查表得N 2的范德华常数:

用MatLab fzero函数求得范德华方程的解为:也可将范德华方程改写成

用迭代法计算,取理想气体状态方程计算的初值:代入方程,迭代九次得出结果:

8. 在膜电势为

(1)膜内的

下,一半透膜内,有

的很稀盐酸水溶液,其中溶有

的一元大分子酸,由膜内外H 浓差引起的

+

假设它完全解离。膜外是

值;

的纯水,达到渗透平衡时,膜外

假设溶液为理想溶液,试计算:

(2)该大分子物的摩尔质量。 【答案】(1)由

电势得计算公式可得:

(2)由

平衡条件:

解得

9. 测得使液,或加

浓度为

溶胶明显聚沉时,最少需加

浓度为

溶胶的聚沉

忽略盐酸引起的浓度变化,渗透平衡时,膜内外

的浓度之和即为膜内大分子酸的起始浓

溶液。试求上述两电解质对

值和聚沉能力之比,并说明该溶胶胶粒的电荷。

【答案】聚沉值分别为