2017年首都师范大学化学综合之物理化学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． （1）写出分子配分函数的定义式，并阐明其物理意义。
H 、S 、G 、（2）能量标度零点的选择是否影响分子配分函数的数值？是否影响热力学函数U 、A 及热容
的数值？
配分函数的物理意义：一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子求
【答案】（1）和。
（2）能量标度零点的选择影响分子配分函数的数值，并影响热力学函数U 、H 、G 、A 的数值，但对S 及热容
2． 1mol 始态为
的数值无影响。
的水，在一体积合适的真空玻璃瓶中蒸发，最终成为同温同压的水蒸气。
又认为始态与终态的温度、压力都没变，所
某同学根据公式dG=Vdp-SdT算得该过程的
以得出“上述过程为可逆过程”的结论，你是否同意这一结论? 为什么？
【答案】该结论不正确。因为吉布斯函数判据的应用条件是：①封闭体系，组成恒定，且不作非体积功。②组成可变，不作非体积功，且为可逆过程。而在上述过程中，并不满足该公式的使用条件，所以不能应用dG=VdP-SdT, 自然也就不能得到“为可逆过程”的结论。
3． 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。
4． 碰撞理论的要点是什么？简述这一理论的成功与不足。
【答案】分子是无相互作用的硬球；分子起反应必须碰撞；只有活化分子间的碰撞（即有效碰撞）才能生成产物分子。
成功：给阿氏经验公式以理论解释；赋予公式中各项明确的物理意义。 如：为活化能，A 为频率因子，
为活化分子百分数。
不足：由于将反应物分子简化为过于简单的硬球模型，所以，该模型结果只在用于简单的气
体反应时结果较好。此外，该模型无法从理论上计算速率系数。
5． 如果反应1的活化能大于反应2的活化能，降低温度对哪个反应有利？为什么？
【答案】对反应（2）有利，因为 关系可知，降低温度时，
6． 理想气体从绝热膨胀至时，零则
以上两
由阿伦尼乌斯方程：
知
的
绝热膨胀时若外压为零则W=0，若外压不为
不相等与U 为状态函数的性质是否矛盾？
【答案】不矛盾。状态函数特征为：始末状态相同时，状态函数的该变量必定相等，与途径无关。而本题中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此AU 亦不会相同。外压不为零时，体统温度下降，而外压相同时，系统温度不变。
二、计算题
7． 根据下图所示碳的相图，回答如下问题：
图
（1）曲线
分别代表什么意思？
（2）指出O 点的含义。
（3）碳在常温、常压下的稳定状态是什么？
（4）在2000 K 时，增加压力，使石墨转变为金刚石是一个放热反应，试从相图判断两者的摩尔体积哪个大？
（5）试从相图上估计，在2000K 时，将石墨转变为金刚石至少要加多大压力？
【答案】（l ）OA 线是石墨、金刚石晶型转化的两相平衡共存线，OB 线是石墨与液态碳的固液平衡共存线，OC 线是金刚石与液态碳的固液平衡共存线。
（2）O 点是三条平衡线的交点，即三相点，表示液态碳，金刚石与石墨三相平衡，在该点处有
. ， 其温度和压力是恒定的。
（3）碳在常温、常压下位于石墨单相区内，故其稳定状态为石墨。
（4）石墨与金刚石平衡共存线0A 的斜率为正，则根据克拉贝龙_克劳修斯方程，有
因
，故
。
和浓度为
即由石墨变成金刚石体积减小，故石墨的摩尔体积较大。 （5）由图可知，在2000K 时，欲使石墨转变为金刚石，则p 约为
8． 298 K时，在某半透膜的两边分别放浓度为
的
溶液，设有机物
能全部电离，但
膜两边各种离子的浓度和渗透压。
【答案】设当达到渗透平衡时，向
两边离子浓度的分布如下：
一边渗透的离子浓度为（浓度单位为
，膜）
的大分子有机物
不能透过半透膜。计算达渗透平衡后，
达平衡后，膜两边的因为
的化学势相等，即
的标准态化学势相等，即所以
设活度因子等于1，则
解得
所以平衡时，膜两边离子的浓度分别为
渗透压是由于膜两边离子浓度不等引起的，根据渗透压的计算公式，
9． 导率。
【答案】
时
溶液的无限稀薄摩尔电导率分别为
试求
的摩尔电