2017年华侨大学材料科学与工程学院833物理化学(工科)考研强化模拟题
● 摘要
一、判断题
1． 饱和KCl 水溶液可以用做盐桥。（ ）
【答案】√
2． 福廷式大气压力计只能用其测定大气压力。（ ）
【答案】√
3． 当溶胶达到沉降平衡时，体系浓度保持均匀且不随时间而改变。（ ）
【答案】
【解析】沉降平衡是指粒子的重力作用和扩散作用相近，粒子沿高度方向形成浓度梯度，即体系的浓度时不均匀的。
4． 通过理想气体分子的平动配分函数S 。（ ）
【答案】×
【解析】理想气体的热力学状态函数U , G 和S 是与分子的配分函数有关，而分子的配分函数包含平动，转 动，振动等多个配分函数。
5． 如某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其表面张力变小，则在平衡态下该溶质在界面层中的浓度一定大于其在溶液本体中的浓度。（ ）
【答案】√
【解析】随溶质浓度的加大其表面张力变小这表明，表面发生正吸附，所以平衡态下该溶质在界面层中的浓度一定大于其在溶液本体中的浓度。
6． 溶胶是均相系统，在热力学上是稳定的。（ ）
【答案】
【解析】溶胶系统具有很大的相界面，高的表面自由能，极易被破坏而聚沉，是热力学不稳定和不可逆系统。
7． 在刚生成的少量
【答案】
溶液可以形成溶胶。再加入
可获得理想气体的热力学状态函数U , G 和
沉淀中加入少量稀的溶液，沉淀会消失，若接着加入大量的
溶液，则又会析出沉淀。（ ）
【解析】加入少量的
电解质，会使溶胶粒子聚沉。
8． 由理想气体组成的系统是独立子系统。（ ）
【答案】√
【解析】理想气体分之间作用力为零。
9．
分解反应动力学实验中，可以用物理法测定分解出的气的体积。（ ）
【答案】√
10．表面层分子与体相中的分子具有相同的能量。（ ）
【答案】×
【解析】体相分子由于受力对称，可以相抵消，而表面分子由于受力不对称，不能相抵消，所以能量会高于体相分子。
浓度的变化，通常是用量气管测量迅
二、问答题
11．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
图
12．对于只用两个热力学量描述的封闭系统，其p —V 图上任意两条恒温可逆线都不可能相交。这一说法对否？
【答案】对，如果两条线相交，那么两条线具有相同的温度，因而除交点外，同一压力P 时，系统就有两个不同的体积。此时T ，P 都固定，与只用两个独立变量描述系统的假设矛盾。
13．用与略过量的制成的硫化砷溶胶，试写出其胶团的结构式。用在热水中水
解来制备Fe （OH ）3溶胶，试写出Fe （OH ）3溶胶的胶团结构。
【答案】
胶团的结构为
胶团的结构为
14．对于实际气体能否以逸度~代替压力P 将其状态方程写作
【答案】不能。因为
式，而进行的认为校正，故其不适用于校正状态方程中的压力。
15．请回答下列问题：
（1）常见的亚稳态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？
（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ （3）下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由。 （4）物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？
（5）在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？
【答案】（1）常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热和过冷液体及过饱和溶液。产生亚稳态的原因是新相种子难以生 成。如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中，由于要从无到有生成新相，因而最初生成的新相的种子是极其微小的，其比表面积和表面吉布斯函数都很大，因此新相难以生成，进而会产生过饱和蒸气、过热和 过冷液体以及过饱和溶液等亚稳状态。为了防止亚稳状态的产生可预先在系统中加入将要产生的新相的种子。
（2）若钟罩内还有该液体的蒸气存在，则长时间恒温放置会出现大液滴越来越大，小液滴越来越小的现象，最终小液滴消失，大液滴不再变化。其原因在于，一定温度下，液滴的半径不同，其饱和蒸气压不同，液滴越小， 其饱和蒸气压越大，当钟罩内气体的饱和蒸气压达到大液滴的饱和蒸气压时，对于小液滴尚未达到饱和，小液滴会继续蒸发，则蒸气会在大液滴上凝结，因而出现了上述现象。
（3）气泡的形状近似于半球状，如不考虑重力影响，则应为半球状。雨滴落在水面上形成气泡的过程基本上是恒温恒压生成内外表面的过程，当气泡达到稳定状态时，要求其表面吉布斯函数处于最低，而相同体积的气泡则以球状表面积最小，这就是气泡为半球状的原因。
（4）物理吸附与化学吸附最本质的区别在于吸附剂与吸附质间的相互作用力不同，前者是范德华力，而后者则为化学键力。
（5） 在一定温度、压力下，物理吸附过程是一个自发过程，由热力学原理可知，此过程系统的
同时，气体分子吸附在固体表面，由三维运动变为二维运动，系统的混乱度减小，因
根据
可得，物理吸附过程的
在一定的压力下，吸
此过程系统@
为什么？
是在化学势表示式中，为了使实际气体与理想气体化学势有相同的形
附焓就是吸附热，故物理吸附过程都是放热过程。