2017年上海理工大学材料物理化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 有
（1）
溶胶，在加入的
使其最终浓度为
时恰能聚沉，
加入浓度为
时恰能聚沉，问： 溶胶的电荷是正是负？
的浓度大约为多少？
故聚沉能力
二者具有相的浓度应该为
溶胶带有正电荷。
所以要使该溶胶聚沉，
则
（2）为使该溶胶聚沉，需要同的正离子
（2
）因
【答案】（1）因使溶胶聚沉时所用的最终浓度
所以起作用的是负离子，故
与
具有相同的
浓度为
即大约需要
2． 绝热循环过程一定是可逆过程吗？
【答案】对，如果其中有一个过程不可逆，则整个循环的滴变必大于零，而熇是状态函数，初始状态相同，但是所以终态必定不相同，构不成循环过程。
3． 将的油酸在水中乳化为半径为的小液滴，构成乳状液，系统增加界面面积于不稳定状态。若此时再加入一定体积的力降低到
液所起的作用。（已知油酸与水的界面张力为
处
皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态，试分析皂
加入皂液后可使油酸与水的界面张
【答案】乳化剂稳定乳状液的原因包括：①形成扩散双电层，使液滴间产生静电排斥力；@形成牢固的定向楔界面；③降低界面张力等。
在油酸与水形成的乳状液中皂液的稳定作用主要原因是:，
①皂液作为表面活性剂，将乳化后的油酸液滴包围起来。皂分子的憎水基团与油酸分子接触，亲水基团朝向 水分子而产生静电和空间排斥力、极性基团的溶剂化层产生的斥力。静电力和斥力阻止了高度分散的小油酸液滴 重新聚集成大液滴。
②加入皂液后，
油酸与水的界面张力从
面自由能，也即降低了界面张力。
4． 为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式
（外）dV?
【答案】热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统反抗外压对环境做功，环境得到功，相当于将一重物升高。因此
（外）dV 。当外压大于系统
降低到
降低了系统的界
压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大
小，故其体积功的表达式仍为（外）dV 。
5． 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。
6． 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
和
（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）
及等容热容
二、计算题
7． 1mol 双原子理想气体历经如图所示的三个过程，
形成一个循环。已知
从A 到B 的过程①为等温可逆膨胀；从B 到C 的过程②是等容
可逆变温过程；从C 到A 的过程③是绝热可逆压缩过程。
（1）求出图上A , B , C 三个状态下的T ，P ，V 数值。 （2）计算三个过程的Q , W , 机效率相比，求出其比值。
【答案】⑴
②A 到B 的过程①为等温可逆膨胀：
③从B 到C 的过程②是等容可逆变温过程：双原子理想气体
因为
所以有
（2）过程①等温可逆膨胀：
过程②等容可逆变温过程：过程③绝热可逆压缩过程：
（3）可逆热机：
相同高温、低温热源的Carnot 机效率：
（3）这循环过程如果是一个可逆热机，则计算其热机效率，并与相同高温、低温热源的Carnot