2017年太原科技大学化学与生物工程学院物理化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 在以
和
为原料制备
溶胶时，或者使
过量，或者使
过量，两种情况所制得的
溶胶的胶团结构有何不同？胶核吸附稳定离子时有何规律？
【答案】胶核吸附离子的规律是首先吸附使胶核不易溶解的离子或水化作用较弱的负离子。
过量时，过量时，
胶团的结构为
胶团的结构为
2． 试用T-S 图推导卡诺循环热机效率
【答案】卡诺循环的T-S 图如图所示
在
等温膨胀过程中，
系统吸热为
在
的总功，故热机效率为
及
在
等温压缩过程中，
系统放热为
之和等于系统所做
绝热过程中，系统与环境没有热交换，故
分别为高、低温热源的温度）。
图
3． 简述化学热力学与化学反应动力学所研宄内容的区别与联系。
【答案】化学热力学主要研宄反应自发进行的方向、限度，以及伴随反应的能量转化问题，但不涉及经历的过程及所需要的时间，是对反应的可能性进行分析；
化学反应动力学研宄实际过程随时间的变化，涉及反应过程进行的速率以及反应的机理等问题，对热力学判定为可能发生的反应进行可行性分析。
原则上平衡问题可以用动力学方法处理，但不能独用经典热力学处理动力学问题。
4． 不论孤立（隔离）系统内部发生什么变化，系统的热力学能和熵总是不变, 是否正确？
【答案】
①对热力学能此说法正确。因为
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而热和功是能量传递的两种不同形式，
而隔离系统与环境既无物质传递，又无能量传递，所以热力学能不变。②对熵不正确，
因为
为自发过程，为系统处于平衡状态。
5． 节流膨胀过程
的依据是什么？
经节
【答案】节流膨胀过程是等焓过程，即dH=TdS+Vdp=0, 由此得
流膨胀压力降低，故熵增加。
6． 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。
在卡诺循环的绝热
二、计算题
7． 水（A ）与氯苯（B ）互溶度极小，故对氯苯进行蒸汽蒸馏。在沸点为 365K , 这时氯苯的蒸气分压为29 kPa。试求
（1）气相中氯苯的含量（2）欲蒸出
【答案】（1）已知，在
空气中，氯苯的蒸气压为29kPa , 则
（2）氯苯与水的物质量关系为1
，则有
所以需消耗水
均匀的球形颗粒，其比表面为试计算的摩尔质量为
【答案】设球形颗粒的半径为
则其表面积为
含有的粒子数为
它在水中
8． 在298 K时，一种细分散的形成的饱和溶液浓度为为计算液浓度为
（s ）-H 2O （1）的界面张力
纯氯苯，需消耗多少水蒸气？已知氯苯的摩尔质量为
的空气中，系统的共
颗粒的半径，并从这个样品的溶解行
密度
已知298 K时，大块CaS04 （s ）在水中的饱和溶
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球形颗粒的体积为
则含有的粒子数
两个粒子数应该相等，即颗粒的半径为
根据公式
解
9．
下，
的振动可视为一维简谐振子的振动，（1）当振动第一激发态的能量等于
的振动特征温度
式中k 为
分子振动运动处于基态还是激发态。 【答案】（1）一维简谐振子的振动特征温度代入一维简谐振子的振动等级公式中：
又
（2）因常温下所以
10．（1）在碱溶液中用
小于
分子振动运动处于基态。
还原
制备金溶胶，反应为
已知
是稳定剂，写出胶团结构式，并指明其电泳方向。
（2）由于有体积粒子数梯度，粒子因热运动而产生扩散，若
求
与水的界面张力为
【答案】（1
）因为稳定剂为
内由于布朗运动粒子沿轴方向的平均位移
加入皂液后界面张力降为
故胶核上吸附
（3）某油滴、水和少量皂液形成半径为由能降低了多少？并解释此乳状液稳定的原因。
离子带负电。胶团结构如下：
处于第一激发态时的温度
时，求
得
的温度为多少？（已知常数）（2）常温
时上述溶胶的扩散系数
已知油滴
求界面吉布斯自
的水包油乳状液，界面积增加
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