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2017年山东建筑大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 在普通恒温槽中,通常使用三种温度计,请写出这三种温度计的名称,并说明其各自的作用。

【答案】(i )普通水银玻璃温度计,用于测量恒温槽维持的恒温的温度; ,用以调节并控制恒温槽的温度; (ii )水银接触温度计(或其他感温元件)

(iii )贝克曼温度计。用以测量恒温槽的灵敏度即温度波动范围。

2. 写出纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式及气-液(或气-固)两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式及积分式。并且指出各公式的运用条件。

【答案】纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式,

适用条件:无条件;

气-液(或气-固)两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式,

适用条件:液体体积可忽略,气体为理想气体; 克劳修斯一克拉佩龙方程的积分式:

适用条件:液体体积可忽略,气体为理想气体,

不随温度而变。

3. 试用附加压力解释为什么液滴或气泡在不受外加力场的影响下,通常都呈球形。

【答案】若自由液滴或气泡呈现不规则形状,则在曲面上的不同部位,曲面的弯曲方向及曲率各不相同,产生的 附加压力的方向和大小也不同》在凸面处附加压力指向液滴内部,而凹面处附加压力指向则相反,这种不平衡力 必迫使液滴自动调整形状,最终呈现球形。

因此只有呈现球形,球面各点曲率才相同,各处的附加压力也相同,液滴或气泡才会稳定存在。

4. 理想气体恒温膨胀做功时矛盾?

【答案】不矛盾。Kelvin 的说法是:“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中,虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。

故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否

5. 写出一维谐振子的能级公式,振动量子数的取值规定以及能量的统计权重(简并度)。

【答案】

6. 简要说明,测定乙醇的饱和蒸气压的动态法、静态法和饱和蒸气流法的原理。

【答案】动态法:在某一外界条件下. 测定液体的沸点。即用真空系统改变外压。测不同外压下的沸点,该外压 即是对应不同沸点的液体饱和蒸气压。

静态法:把待测液体放置在一个封闭系统中,在某一温度下。直接测量饱和蒸气压。此法通常用于蒸气压比 较大的液体。

饱和气流法:在一定温度和压力下,让干燥的惰性气流缓慢地通过被测液体,使气流被该液体的蒸气所饱和, 然后测定所通过的气体中被测液体的蒸气的含量。再根据分压定律,算出被测液体的饱和蒸气压,此法一般用于 蒸气压比较小的液体,也适用于测定具有升华性能的固体的饱和蒸气压。

二、计算题

7. 已知-5°C 固态苯的饱和蒸气压为想气体。

【答案】设计变化过程框图如图所示:

在-5°C ,

下、lmol

过冷液态苯凝固时

放热9860J 。求:-5°C 时液态苯的饱和蒸气压,设苯蒸气为理

8. 由Sn-Mg 系统的热分析实验得到以下数据:

试求:

(1)形成的化合物的分子式。 (2)绘制系统的熔点-组成图。

(3)如何制备含Mg 的Sn 合金和含Sn 的Mg 合金?

【答案】(1)由热分析实验数据可知,组分在x (Mg )=0.67前后,分别存在温度平台200°C 和58°C 。故当x (Mg )=0.67时,存在一个同组分融化物,即为化合物。分子式为

(2)系统的熔点-组成图如下:

(3)制备含Mg 的Sn 合金:将制备含Sn 的Mg 合金:将

的Mg-Sn 金属混合物融化,缓慢冷却到接近200°C 的Mg-Sn 金属混合物融化,缓慢冷却到接近580°C

,固体即为含Mg 的Sn 合金。 时迅速固液分离(移除溶液)

,固体即为含Sn 的Mg 合金。 时迅速固液分离(移除溶液) 9. 已知水在25°C 时的饱和蒸气压为3168Pa , 摩尔气化焓为101325Pa 下变为同温同压的水蒸气。计算此过程的

【答案】可逆相变过程设计如下:

现有1mol 水在25°C 、(设水蒸气可视为理想气

体;对于凝聚系统而言,无相变情况下,压力变化对H 、U 、S 、G 的影响可忽略不计)。

忽略压力对液体的影响:平衡相变过程:

气相变压过程:

因此