2017年四川大学冶金物理化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 焓可以写成温度和压力的函数,即H=H(T ,p ),因此
在一定外压下,单组分系统有一定的沸点,若在该沸点温度下液体变为气体,则按上式dT=0,dp=0。所以dH=0。但实际上,液体汽化时需吸收热量,即dH>0,为什么会出现这种矛盾的结论。
【答案】H=H(T ,p )这一类双变量函数只适用于简单系统。所谓简单系统,包括(1)纯物质单相封闭系统;(2)多组分但组成不变的单相封闭系统。有相变时不能用,因此此题中液体汽化是一个相变过程,所以dH=0是错误的。
2. 什么叫表面活性剂?表而活性剂分为几类?各举一例,写出其分子式,说明其特性和用途。
【答案】(1)加入少量即能显著降低体系表面张力的物质称为表面活性剂。
(2)表面活性剂分为阳离子、阴离子、非离子和两性四大类;阳离子型:
季铵盐类
阴离子型:
氨基酸类
3. 以等体积的团结构示意式,并比较
【答案】因为
非离子型:聚乙二醇类
两性型:
表面活性剂用作去污剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂等。
溶液混合制备
过量,所以胶团的结构式为
因胶粒带正电,所以
4. 合成氨反应为
一般在30MPa ,约除
气体,为什么?
【答案】合成氨反应是一个体积缩小的反应,即应,它的积累会减小的
气体排除。
且知
求该振子处于第一激发态与处于基态
的分压力,使平衡向左移动,降低
在定温定压下,
气体不参加反
时进行,生产过程中要经常从循环气(主要是
)中排
聚沉能力最强。
溶胶,试写出该溶胶的胶
对该溶胶聚沉能力的强弱。
的产率,因而要及时将积累
5. 一维谐振子的能级公式为的概率之比,并对结果加以说明。
【答案】因为
且能级是非简并的,由玻耳兹曼分布方式可知,
说明一般温度下,一维谐振子基本上处于基态,不容易激发。
6. 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,
由阿伦尼乌斯方程:
知
的
二、计算题
7. 1mol 的理想气体在25°C 下由202.650kPa 、向真空膨胀至的熵变
【答案】由理想气体单纯PVT 变化过程摘变的公式:
将
代入
8. (1)在300K 的标准状态下:
此反应的
试求反应在400K
时的
此反应在400K 的标准状态下能否自动进行?
(2)在298.2K 和变的
下进行的相变:
在298.2K 时的饱和蒸气压为3168Pa 。
因为
因此上述反应在400K 的标准状态下不能进行。
(2)设计如下可逆过程:
计算相
并判断能否自动进行。已知
分别为求过程系统
【答案】(1)根据基希霍夫定律:
定温定压说明变化不能自动进行。
若在外压为
9. 在298 K时,纯水的饱和蒸气压为
的空气中,求水的饱和蒸气
压为多少?空气在水中溶解的影响可忽略不计。
【答案】空气不溶解于水,可看成是不活泼气体,则外压与蒸气压的关系为
其中,
为无惰性气体时的蒸气压;
是当外压为
,有惰性气体存在时的蒸气压;
代入数据得解得
10.在一容积为平衡常数
的容器中加入
的
将此容器置于
求:
的恒温槽中,
当反应在此条件下的解离度及
达到平衡时,系统的总压力为
(相对原子质量可按N 为
为16计算)
【答案】
相对分子质量
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