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2017年沈阳航空航天大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 某分子的配分函数是

熵的表达式。设体系为定位子体系。

【答案】在定位子体系中,可求得体系平均能量:

体系熵:

2. 计算绝热不可逆过程的

【答案】

不能。从

时,能否设计一个始终态相同的绝热可逆过程去计算,为什么? 判据式的条件是绝热过程和孤立系统可以看出,从同一始态出发,

求在任何给定温度下体系平均能量和

绝热可逆过程和绝热不可逆过程的熵变不同,达不到同一终态。

3. 理想气体经一恒温循环,能否将环境的热转化为功? 如果是恒温可逆循环又怎样?

【答案】不能。理想气体的热力学能在恒温过程中不变,假设体系由:所做功:

再经可逆压缩回到始态:所做功:整个循环过程:因

并且前者的绝对值小于后者;

故W=-Q>0,Q<0,环境得热,W>0系统得功,即环境失热。

说明整个循环过程中,环境对系统做功,而得到是等量的热,不是把环境的热变成功。 同样,如果如果

是恒温可逆膨胀,

是恒温不可逆压缩,结果也是W>0,Q<0,系统得

功,环境得热,即环境付出功得到热。不能把环境热变成功。

是恒温可逆膨胀,

是恒温可逆压缩,即为恒温可逆循环过程

=0,则W=-Q=0,不论是系统还是环境,均未得失功,各自状态未

变。由上分析,理想气体经一恒温循环,不能将环境热转化为功。 4. 等碱金属的皂类作为乳化剂时,易于形成型的乳状液;为乳化剂时,则易于形成

型的乳状液,试说明原因。

(因为可逆压缩环境消耗的功最小)

等高价金属的皂类作

【答案】乳化剂分子具有一端亲水而另一端亲油的特性,其两端的横截面通常大小不等。当

它吸附在乳状液的界面层时,常呈现“大头”朝外,“小头”向里的几何构型,就如同一个个的楔子密集地钉在圆球上。采取这样的几何构型,可使分散相液滴的表面积最小,界面吉布斯函数最低,

而且可以使界面膜更牢固。当

等碱金属的皂类作为乳化剂时,含金属离子的一端是亲水的

型乳状液;而当

等高价金

“大头”,非极性的一端是亲油的“小头”,故易形成油在 里的有利于形成水在里的

5. 将等体积的

型乳状液。

溶液与

溶液混合制得

溶胶。

属的皂类作为乳化剤时,非极性的一端是亲油的“大头”,含金属离子的一端是亲水的“小头”,故

(1)试写出该溶胶的胶团结构式; (2)当在该溶胶中分别加入电解质如何?

【答案】(1)因(2)对

溶液过量,故该

溶胶为负溶胶。胶团结构式:

时,电解质的聚沉能力的排列顺序应

负溶胶,电解质中起聚沉作用的离子应为正离子。正离子的价数越高,聚沉能力

愈大,故该条件下电解质聚沉能力的排序为:

6. —般而言,对于稀溶液其凝固点和熔点并不相同,请解释出现这一现象的原因。

【答案】稀溶液的凝固点和熔点并不相同,前者高于后者。主要是由于溶液的凝固点不仅与溶液的组成有关,还 与析出固相的组成有关。在B 与A 不形成固态溶液的条件下,当溶剤A 中溶有少量溶质B 形成稀溶液,则从溶 液中析出固态纯溶剂A 的温度,即溶液的凝固点就会低于固态溶剂在同样外压下的凝固点,也因此与其熔点不相同。并且遵循凝固点降低公式

二、计算题

7.

二组分系统在耐火材料工业上有重要意义,下图所示的相图是

在高温下

二组分系

统在高温区的相图,莫莱石的组成为

有白硅石和鳞石英两种变体,AB

线是两种变体的转晶线,在AB 线之上是白硅石,在AB 线之下是鱗石英。

图1

(1)指出各相区分别由哪些相组成?

(2)图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存? (3)分别画出从【答案】

点将熔化物冷却的步冷曲线。

图2

(1)各相区组成:

(2)三条水平线的含义:

AB , 代表莫来石、鳞石英与白硅石共存 CD , 代表,EF ,代表,(3)从

点将熔化物冷却的步冷曲线,如下图3所示。

图3