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2018年中国科学技术大学中国科学院金属研究所922物理化学C考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?

【答案】影响恒温槽灵敏度的主要因素有:感温元件(如水银接触温度计)的灵敏度、电子继电器的灵敏度、搅拌器的效率、加热器的功率大小匹配、槽体保温性能。

2. 现欲在实验室测定35°C 下苯的黏度:

(1)需要准备什么仪器与试剂?各自的用途是什么?

(2)简述测定过程。

(3)写出算式。

【答案】(1)恒温槽恒温;乌氏黏度计一一测黏度;秒表一一测时间;蒸馏水一一参照液体(黏度、密度与温度 关系己经有精确的测定值)。

(2)首先恒温槽调到35°C , 将加了水的黏度计在恒温槽中恒温15〜20min ,然后测定一定体积水通过黏度 计毛细管所需时间,重复三次(最大偏差不得大于0.2s ), 求得三次测定的平均值;然后倒去水,干燥乌氏 黏度计,倒入少许苯洗净毛细管,再倒入苯样品,如水一样恒温、测定一定体积苯流过毛细管所需时间三次, 求平均值。

(3)苯的黏度的计算公式

3. 己知卡诺循环分四步构成,分别是等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩。请在T-S 坐标系中描述这一循环,并作出简要说明。

【答案】卡诺循环在T-S 坐标系中如图所示:变化过程分四步。

不变,熵增加,故为一垂直于横坐标的垂线

平线;

高。 恒温可逆压缩,温度不变,体积减小,熵减少;. 恒温可逆膨胀,温度绝热可逆膨胀熵不变,温度下降,故为一水绝热可逆压缩熵不变,温度增

4. 试表述离子氛模型的要点。

【答案】离子氛模型的要点概括如下:

(i )可以任意选定电解质溶液中的正或负离子作为中心离子;

(ii )中心离子周围按统计规律球形对称地分布着其他正负离子群(离子氛);

(iii )离子氛的电性与中心离子的电性相反,而电量相等;且离开中心离子越远,异性电荷密度越小;

(iv )中心离子及组成离子氛的离子不是静止不变的,而是不断运动和变换的,每个中心离子又是另外一个中心离子周围的离子氛的一员;

(v )溶液中众多正负离子间的静电相互作用可以归结为每个中心离子所带的电荷与包围它的离子氛的净电荷之f 司静电相互作用。

下图为离子氛示意图。

5. 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,

6. 理想气体绝热膨胀时并不恒容,为什么仍可使用公式

【答案】因此在本例中

同样解释也适用于

故对理想气体即使不是恒压过程

7. 有一金溶胶,先加明胶溶液再加溶液,或先加不随温度而变。 =CvdT? 完全适用。 对理想气体也是完全适用的。 溶液再加明胶溶液,其结果是否相同?

为电解质,明胶则可作稳定剂抑

胶体被破坏,发生聚沉对理想气体

【答案】实验结果是不同的。电解质能破坏胶体金颗粒的外周永水化层,从而打破胶体的稳定状态,使分散的单 一金颗粒凝聚成大颗粒,发生聚沉。而制胶体聚沉。所以先加明胶可保护溶胶在加入时不聚沉;若先加

后的胶体不可复原,再加明胶仍为聚沉状态。

8. 写出分子的平动配分函数并注明式中各项物理量所代表的意义。 【答案】其中,为圆周率,m 为分子质量,k 为玻尔兹曼常数,T 为热力学温度,h 为普朗克常数,V 是分子运动空间的体积。

二、计算题

9. 已知:298K 时

的标准生成焓和标准生成自由焓分别为标准电极电位

将化学反应:

设计成原电池

①写出电极反应及电池表示式。

②298K 电池可逆放电产生2F (法拉第)电量时反应过程的热。

③计算298K 时AgCl 的活度积

【答案】①阳极反应:

阴极反应: