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一、问答题

1． 碰撞理论的要点是什么？简述这一理论的成功与不足。

【答案】分子是无相互作用的硬球；分子起反应必须碰撞；只有活化分子间的碰撞（即有效碰撞）才能生成产物分子。

成功：给阿氏经验公式以理论解释；赋予公式中各项明确的物理意义。 如：为活化能，A 为频率因子，

为活化分子百分数。

不足：由于将反应物分子简化为过于简单的硬球模型，所以，该模型结果只在用于简单的气体反应时结果较好。此外，该模型无法从理论上计算速率系数。

2． 何谓“自发过程”，简单举出自然界发生的三个自发过程的实例。

【答案】在自然条件下，不需要人工介入而能自动进行的过程称为自发过程。三个自发过程的实例：如高温物体向低温物体的传热；气体向真空膨胀；锌与硫酸铜溶液的反应。

3． 有一金溶胶，先加明胶溶液再加溶液，或先加溶液再加明胶溶液，其结果是否相同？

【答案】实验结果是不同的。电解质能破坏胶体金颗粒的外周永水化层，从而打破胶体的稳定状态，使分散的单 一金颗粒凝聚成大颗粒，发生聚沉。而制胶体聚沉。所以先加明胶可保护溶胶在加入

为电解质，明胶则可作稳定剂抑

胶体被破坏，发生聚沉

时不聚沉；若先加

后的胶体不可复原，再加明胶仍为聚沉状态。

4． 有一假想的气体，这气体的分子分布在两个能级上，其中一个能级是简并度（统计权重）为1的基态能级，另一个能级是简并度为3能量比基态能级高

①写出T 时此气体分子的配分函数式。 ②当

时，计算此气体分子的配分函数

的值。

②当

时，

5． 假设水作为Carnot 循环中的工作物质，试证明：在绝热可逆膨胀中，水温冷却不到4°C 。假设水的密度为最大值时，体积随温度变化的关系不受压力影响。

【答案】4°C时，水有dV/dT=0（不考虑压力）

而

水在4°C以上时，可逆膨胀中，

故

不可能等于零，故水温冷却不到4°C。

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的能级。

【答案】①T 时此气体分子的配分函数

在卡诺循环的绝热

6． 将有效？

水溶液加热水解得到溶胶，试写出此胶团结构。若将此溶胶注入电泳仪的池

种盐，哪一种对聚沉上述溶胶最

溶胶，反应物包含

和

与胶核中心具有相同成分

溶胶的胶团结构

中，通电后将会观察到什么现象？今有

【答案】①用的是前者，不过可书写如下：

水解制备

在水溶液中常以水解过程的中间产物形态存. 所以，

②电泳池接电后，负极区黄棕色逐渐加深，正极区溶液颜色变浅，这是因为胶核荷正电，向负极移动。

③在所给的4种电解质中，一般愈低，故

不如

的聚沉值最低，聚沉效果最好。因为聚沉能力主要决定于

对胶粒带相反电荷的离子的价数，故硫酸盐优于氯化物；而同电性离子的价数愈高，其聚沉能力

二、计算题

7． 在360 K时，水（A ）与异丁醇（B ）部分互溶，异丁醇在水相中的摩尔分数为知水相中的异丁醇符合Henry 定律, enry 系数与异丁醇的分压。已知水的摩尔蒸发焓为在298 K时，纯水的饱和蒸气压为

【答案】根据Henry 定律，有

在298K 时水的饱和蒸汽压为

则在360 K时水的饱和蒸汽压为

代入数据得解得故水的分压为 8． 考虑下述化学反应：

的反应速度与B 的浓度成比例，反应开始时仅有初始浓度为

（1）时间r 时A 的浓度为

请用

和

在该反应中，分别为和来表示

和

和表达C 的浓度

的反应速度与A 的浓度成比例，的反应速率常教，且

根据公式

己

试计算在与之平衡的气相中，水

且不随温度而变化。设气体为理想气体，

的A 存在，B 和C 完全不存在。请回答下述问题：

（2）反应稳定进行时，B 的浓度时间变化很小可以忽略。请用

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（3）300 K反应时，A 的浓度到达分钟，请使用

【答案】

时，花了分钟。

时到达时，用了

以及气体常数R 来表示该反应的活化能

（1）因为随时间的变化为

的反应速度与A 的浓度成比例，所以的反应是一级反应，所以A

积分得

所以该反应的活化能为（2）时间的变化为：

的反应也是一级反应。B 的浓度随

的反应速度与B 的浓度成比例，所以

C 的浓度随时间的变化率为：积分得，

（3）根据Arrhenius 公式有：A 浓度到达

所花的时间可以看成是半衰期，根据一级反应的半衰期公式可知

则将即

9． 298.15K 时，下列电池的标准电动势为

0.9265V

和带入

公式有

（1）写出上面电池的电极反应及电池反应； （2）己知

的标准摩尔生成吉布斯函数[变]

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和上面电池的有关数据，试计算下列反应的标准平衡常数：