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一、简答题

1． 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。

2． 何为稳态近似？它适用于什么样的反应条件？

【答案】对反应过程中不存在明显的速率控制步骤且基本上处于稳态的反应，

利用公式

（即近似认为中间产物的浓度不随时间变化）处理复杂反应速率进而推导其反应动

力学方程的方法称为稳态近似法，一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。

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． 什么是表面吉布斯函数？试用表面吉布斯函数分析气固界面发生吸附的原因？ -

【答案】①系统增加单位面积时所增加的吉布斯函数称为表面吉布斯函数；

②由于固体表面过剰吉布斯函数的存在，使系统有自动降低表面过剩吉布斯函数的趋势，可以自发的吸附气体，降低固体表面力场的不对称性，降低表而吉布斯函数。

5． 在溶液中滴加溶液可制备溶胶。分别写出

溶液过量时的胶团结构表示式。 【答案】过量物质即为稳定剂。 （1）

为稳定剂，溶液选择性的吸收

则胶团的结构式为

（2）溶胶选择性吸收

离子而带负电，则胶团的结构式为

故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否

溶液过量，

6． 以等体积的

（2）加入电解质么？

【答案】（1）

过量，为稳定剂，所以胶团结构式为

溶液和和

溶液制备溶胶。

（1）写出胶团结构式，指出电场中胶体粒子的移动方向；

使上述溶胶发生聚沉，则电解质聚沉能力大小顺序是什

胶体带负电荷，所以电泳时向正极移动。

（2）对上述溶胶起聚沉作用的是正离子，根据价数规则知三种电解质的聚沉能力大小顺序为：

二、计算题

7． 已知CO 的振动特征温度

【答案】由振动特征温度计算式两种能级上的分布数之比：

所以

说明CO 的振动能级基本不开放，

8． 25°C 时，某溶液含势

Fe

方可析出？已知

【答案】依题意，Fe 析出的电极电位

H+放电的电极电势

试计算在

分子在振动的第一激发态的能级分布数

与基态能级分布数n 。之比，并对计算结果表示的物理意义加以解释。

以上的CO 分子处于振动的基态能级上。

的情况下，在Fe 上放电的超电

的离子，电流密度为

在Fe 电极上放电的超电势可忽略不计。试计算溶液的pH 值最低为多少时，

要使Fe 析出，须满足即

解得

9． 燃料电池

己知298.15K 时，

①写出电极反应和电池反应。 ②计算电池在298.15K 时的电动势。 ③计算因。

【答案】①阳极反应：阴极反应：电池反应：

②由能斯特方程可知

③由电池反应的热力学变化关系

④当电流

时，电极的极化作用使

情况如图所示：

在298.15K 时的

和

④当有电流通过电极时，上述燃料电池的实际工作电压会低于电池电动势，请简要说明其原