2017年厦门大学化学系826物理化学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、问答题
1. 乙酸乙酯皂化反应如下式:
当确定该反应动力学方程时,需要测定不同时刻反应物的浓度。根据该反应的特点,采用何种物理方法测定较好,并简述理由。
【答案】采用电导率法较好。
和
体系的电导率等于且由于
被
是非电解质。反应前,体系的电导率等于
溶液的电导率;完全反应后
溶液的电导率;反应过程中体系的电导率等于两种电解质电导率之和,代替,体系中电导率逐渐减小。稀溶液范围内,电导率与浓度成正比关系,
因此可通过测体系电导率的变化,得到反应过程中反应物浓度与时间的关系数据。
2. 反应活化能愈大表示反应分子愈易活化还是愈不易活化,活化能愈大的反应受温度的影响愈大还是愈小,为什么?
【答案】因为反应的活化能愈大,由普通分子变为活化分子所需吸收的能量越多,即能峰越髙,因而反应分子不易活化;由公式
可知,活化能愈大的反应,受温度的影响也愈大。
因此活化能愈大,反应速率系数k 随温度T 的变化率越大。 3. 真实气体和理想气体的逸度与压力p 的关系如图所示,图中a 和b 点都有是理想气体的标准状态,b 点是真实气体的标准状态。这种说法对吗? 为什么?
所以点
【答案】不对。因为同一温度下,真实气体和理想气体的标准状态相同,都是纯气体在该温度下,压力为100kPa ,并符合理想气体特征的假想状态。
4. 己知400K 下,双原子分子AB 的以基态能级作为能量零点的配分函数态能级上的粒子数
与总分子数N 之比值。
【答案】依据玻耳兹曼分布规律
求分布在基
5. 在乙酸乙酯皂化实验中,用什么物理方法来确定反应物浓度随时间的变化关系?简述选用这种方法的依据。
【答案】用电导法;测定不同反应时刻系统的电导率,然后换算成
浓度。电解质浓度很稀
时,电解质的电导率与其浓度成正比。
6. 根据理论设计了测定固体比表面积的流动法,在该方法中,为什么要控制相对压力的数值
在
之间。
【答案】①压力较低时,表面吸附量少,建立不起多层物理吸附平衡,甚至不能达到满层吸 附。由于表面的不均 匀性,吸附首先发生在能量有利的位置,即此时表面的不均匀性表现更明显;
②压力较大时,吸附分子相距很近, 分子之间存在相互作用,并且高压、低温下,在吸附剂 毛孔中,会发生毛细凝结现象,因此,压力高低都会偏离 BET 假设的理想情况而产生测量偏差。
7. 凝固点降低法测摩尔质量实验的原理是什么?(写出公式,并指出各个物理量的含义、实验中需要测定哪些量)
【答案
】
. 其中,
固
点
是纯溶剂凝固点与稀溶液凝固点的差,或说是稀溶液凝固点
下为凝固点降低值;
是该溶剂的凝固点降低常数;
是质量摩尔浓度
,
所以溶质相对分子量溶质及溶剂的质
量
8. 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。
9. 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。
在实验中要测定的量是纯溶剂与溶液的凝
(或溶剂的体积与密度)
。
由文献中查得,
或
(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。
10.超电势的存在是否都有害?为什么?
【答案】超电势的存在不都是有害的。解过程多消耗电能。属上的超电势的差异,
控制
有害的一而是由于电极的极化产生了超电势,使电
有利的一面是可利用超电势的存在实现电解分离,例如可利用在不同金
与金属离子的析出顺序。
二、计算题
11.已知:298K 时
的标准生成焓和标准生成自由焓分别为
标准电极电位
将化学反应:
设计成原电池
①写出电极反应及电池表示式。
②298K 电池可逆放电产生2F (法拉第)电量时反应过程的热。 ③计算298K 时AgCl 的活度积【答案】①阳极反应:阴极反应:电池反应:电池表达式:②可逆反应过程的热
③设有电池阳极反应:阴极反应:电池反应:从电池. 该电池反应的
可知