2017年安徽师范大学Z1119,物理化学实验(同等学力加试)之物理化学考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 理想气体由始态101325Pa 出发在1013250Pa 恒定外压下绝热压缩至平衡态,
则
此结论对吗?
【答案】对。因为绝热Q=0,压缩时,系统得功而所以
2. 试从胶体化学角度阐述重量分析操作中无定形沉淀之沉淀条件的选择。
【答案】重量分析操作中无定形沉淀选择条件: (1)在较浓的溶液中进行沉淀。这有两个好处:
①离子的水化程度较小,沉淀含水量少,体积较小,沉淀较紧密; ②产物粒子碰撞几率大,容易凝聚。 (2)在热溶液中进行沉淀。
①热溶液中离子的水化程度大为减小;
②由于胶粒热运动加强,一方面有利于已吸附离子的解吸,另一方面则使胶粒间相互碰撞的频率与强度加大,有利于聚结形成沉淀;
③减少沉淀表面对杂质的吸附。
(3)沉淀时加入大量电解质,以压缩胶粒的双电层,降低电势,有利于胶粒的凝聚。在洗涤液中也要加入适量电解质,以防止沉淀发生胶溶。
(4)沉淀完毕后,趁热过滤,不要陈化。否则,无定形沉淀经放置将逐渐失去水分,因聚集紧密而使得已吸附的杂质难以洗去。
3. 如果反应1的活化能大于反应2的活化能,降低温度对哪个反应有利?为什么?
【答案】对反应(2)有利,因为
由阿伦尼乌斯方程:
知
的
关系可知,降低温度时,
4. 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。
5. 分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时,以下过程的体气化为蒸气;(2)凝固点下液体凝为固体[假设和
的变化率。
(1)在沸点下液体气化为蒸气,因而
故定温下增加压力,(2)液体凝固成固体,由于
由变化过程的
值讨论定压下
值如何变化?(1)沸点下液]。
【答案】根据组成恒定、封闭系统的热力学基本方程,可分别依据公式
对T 的变化率以及定温下
对P
故恒压下升高温度气化减小,蒸发更易进行;
降低,凝固更
增大,蒸发不易进行。
定温下加压凝固过程
易进行。而定压下升温,增大,凝固不易进行。
6. 笼效应和分子遭遇的含义是什么?据此设想的溶液反应的模型怎样?
【答案】笼蔽效应:溶液中反应物分子在溶剂分子的包围中运动,并和其他溶剂分子发生反应,这种笼中运动所产生的效应称为笼蔽效应。溶液中的每个反应物分子,都处于溶剂分子的包围之中,即溶液中的反应物分子大部分时间是在由溶剂分子构筑起的笼中与周围溶剂分子发生碰撞,如同在笼中作振动,其振动频率约为分子与其周围溶剂分子要经历新笼中。
当处在两个不同的笼中的两个反应物分子A 与分子B 冲出旧笼而扩散至同一个新笼中时遭遇在一起称为分子遭遇。
溶液中的反应可以看做由两个步骤组成。首先,反应物分子通过扩散在同一个笼中遭遇;第二步,遭遇分子对形成产物有两种极端情况:(i )对于活化能小的反应,如原子、自由基的重合等,反应物分子一旦遭遇就能反应,整个反应由扩散步骤控制;(ii )对于活化能相当大的反应,反应步骤的速率比扩散步骤的慢得多,整个反应由反应步骤控制,叫活化控制。
而在笼中的平均停留时间约为
即每个反应物
次碰撞才能挤出旧笼,但立即又陷入一个相邻的
二、计算题
7. 分别指出下列三个二组分系统相图中,各区域的平衡共存的相数、相态和自由度。
图
【答案】(1)
(2)
(3)
8. 利用德拜-休克尔极限公式,计算298 K时,含有
的水溶液中
【答案】
和
的活度因子。
和
由则