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2017年天津理工大学物理化学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因是什么?

【答案】溶胶能稳定存在的原因是: ①胶粒的

运动使溶胶+致因重力而沉降,即所谓的动力稳定性。

②由于胶团双电层结构的存在,胶粒都带有相同的电荷,相互排斥,故不易聚结。 ③在胶团的双电层中的反离子都是水化的,因此在胶粒的外面有一层水化膜,它阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。

2. 丁铎尔效应的实质及产生条件是什么?

【答案】在暗室中,将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上,在与入射光垂直的方向上,可观察到一个发亮的光锥,称为丁泽尔效应。丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。可见光的波长在

的范围内,而一般胶体粒子的尺寸为

当可见光投射到胶体系统时,

如胶体粒子的直径小于可见光波长,则发生光的散射现象,产生丁泽尔效应。

3. 配分函数的值与能量零点的选择有什么关系?它们对哪些热力学函数计算值有影响?对哪些没有影响?

【答案】配分函数的值与能量零点的选择有关;能量零点的选择对热力学能及包含热力学能的复合函数的计算值有影响,对S 、P 及热容的数值无影响。

4. 试从理想气体化学势导出理想气体状态方程

【答案】而

5. 试从胶体化学角度阐述重量分析操作中无定形沉淀之沉淀条件的选择。

【答案】重量分析操作中无定形沉淀选择条件: (1)在较浓的溶液中进行沉淀。这有两个好处:

①离子的水化程度较小,沉淀含水量少,体积较小,沉淀较紧密; ②产物粒子碰撞几率大,容易凝聚。 (2)在热溶液中进行沉淀。

①热溶液中离子的水化程度大为减小;

②由于胶粒热运动加强,一方面有利于已吸附离子的解吸,另一方面则使胶粒间相互碰撞的频率与强度加大,有利于聚结形成沉淀;

③减少沉淀表面对杂质的吸附。

(3)沉淀时加入大量电解质,以压缩胶粒的双电层,降低电势,有利于胶粒的凝聚。在洗涤液中也要加入适量电解质,以防止沉淀发生胶溶。

(4)沉淀完毕后,趁热过滤,不要陈化。否则,无定形沉淀经放置将逐渐失去水分,因聚集紧密而使得已吸附的杂质难以洗去。

6. 为什么光化学反应能使的反应发生,而加入催化剂却不能使发生能量交换,所以不能改变体系的故光照条件下,

故不能使

的反应进行。

的反应进行?

【答案】催化剂可以改变反应途径,降低反应活化能,提高反应速率,但是系统与外界没有光化学反应由于反应物分子吸收光能,体系总能量升高,使反应体系的吉布斯自由能升高,

的反应可以进行。

二、计算题

7. 298K 时,下列电池的电动势

己知:(1)298K 时,

(2)上述电池在308K 时电动势视为常数;

(3)

溶液离子的平均活度系数

电池反应

298K 时,

③为计算298K 时AgAc 的

须要求出

且电动势的温度系数在298〜308K 温度范围内可

①写出电极反应与电池反应; ②计算298K 时该电池反应的③计算298K 时

:的溶度积。

【答案】①电极反应:

.

设计电池:其反应为:其电动势

则所以:

8. 金属铅

的熔点分别为600 K和1233 K, 它们在578 K时形成低共熔混合物。己

设溶液是理想溶液。试计算低共熔混合物的组成

知Pb (s )熔化时的摩尔熔化焓变为(用摩尔分数表示)。

【答案】因溶液为理想溶液,则根据理想稀溶液凝固点下降公式,可得

又因为

整理可得

为2632Pa , 而此时固态A 的平衡

蒸气

9. 在-5°C 时,某过冷液体(单组分纯物质)A 的平衡蒸气压蒸气压为2280Pa 。己知1mol 过冷液体A 在-5°C 凝固时的

均为理想气体。忽略凝固过程液体与固体摩尔体积的差异以及恒温下较小压力(500Pa 以内)的改变对凝聚态物质Gibbs 函数的影响。试设计出可以计算凝固过程状态函数改变量的可逆途径并计算该过冷液体凝固过程的

【答案】

(相变为可逆过程)