2017年郑州大学物理化学考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 节流膨胀过程
的依据是什么?
经节
【答案】节流膨胀过程是等焓过程,即dH=TdS+Vdp=0, 由此得
流膨胀压力降低,故熵增加。
2. 简述胶体的基本特征?胶体能够稳定存在的主要原因是什么?使溶胶发生聚沉的主要方法有什么?
【答案】溶胶的基本特性:①特有的分散程度;②多相不均匀性;③聚结不稳定性。 胶体能够稳定存在的原因有:①双电层结构使胶粒表面带电,同性电荷排斥阻碍胶粒相互靠近;②布朗运动 促使胶粒向四周扩散,使之能够较为均匀地分布。③溶剂化作用,即在以水为分散介质的溶胶体系中,溶剂在分 散相粒子周围形成了具有一定弹性的水化外壳,从而増加了溶胶聚合的机械阻力,提高溶胶的稳定性。
使胶体聚沉的方法有:①加热;②增大胶体浓度;③加入电解质;④加入高聚物凝聚剂;⑤加入带异性电荷的胶体。
3. 热力学可逆过程有什么特点?
【答案】可逆过程有如下特点:
①状态变化时推动力与阻力相差无限小,系统与环境始终无限接近于平衡态; ②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达;
③系统经过一个循环后,系统和环境均恢复原态,变化过程中无任何耗散效应; ④在相同的始终态间,恒温可逆过程系统对环境做最大功,环境对系统做最小功; ⑤由于状态变化时推动力与阻力相差无限小,所以完成过程所需时间为无限长。
4. 用电导法测定难溶盐在水中的溶解度时,需要知道哪些数据,试列出计算公式说明之。
【答案】
若用
溶液标定电导池系数,
因为有而难溶盐引起的电
导求得
KC1的电导率
最后由
求出
及电阻(或电导池常数
所以
,
然后根据假
设
所以总的看需要以下数据:①
:);②溶液电阻;③纯水的电导率;④构成盐的
阴、阳离子的无限稀释摩尔电导率(或盐的摩尔电导率)。
5. 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。
6. 破坏溶胶最有效的方法是什么?说明原因。
【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。
中和胶体粒子所带的电荷,降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中,加入过量的电解质(尤其是含高价反离子的电解质)是最有效的方法。
原因:增加电解质的浓度和价数,可以使扩散层变薄,斥力势能下降。随电解质浓度的增加,使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时,胶体粒子一旦相碰即可聚沉。
二、计算题
7. 1molA 和2molB 形成的理想气体混合物,由始态300K 、总压膨胀到末态总压
下,已知
解得②
经绝热可逆
①求末态的温度。②求过程的【答案】①因为所以即
所以
8. (1)分子的转动特征温度
—定量的氯气为系统,(2)若系统中有到其他激发态)=已
知
请计算在的
时的摩尔转动熵为多少? ,请估算系统的温度
。
分子由振动基态激发到第一振动激发态下(不
分子的振动波
数
【答案】(1)由特征温度可知转动特征配分函数为:
可得摩尔转动熵为:
(2)基态和第一振动激发态的能级分布数之比为:
由此可得:
9. 今有为
已知其粒子半径为
溶胶中的含金量为
金溶胶的摩尔质量为
溶胶体积分子浓度为
渗透压为
扩散系数为
金的密度
(质量分数)的金溶胶,黏度为
求此溶胶在
时的渗透压及扩散系数
【答案】近似地认为此稀溶液密度与水同为