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2017年厦门大学化学系826物理化学考研强化模拟题

  摘要

一、问答题

1. 在以

为原料制备

溶胶时,或者使

过量,或者使

过量,两种情况所制得的

溶胶的胶团结构有何不同?胶核吸附稳定离子时有何规律?

【答案】胶核吸附离子的规律是首先吸附使胶核不易溶解的离子或水化作用较弱的负离子。

过量时,过量时,

胶团的结构为

胶团的结构为

2. 何为稳态近似?它适用于什么样的反应条件?

【答案】对反应过程中不存在明显的速率控制步骤且基本上处于稳态的反应,

利用公式

(即近似认为中间产物的浓度不随时间变化)处理复杂反应速率进而推导其反应动

力学方程的方法称为稳态近似法,一般活泼的中间产物可以采用稳态近似。

3. 在测定双液电池的电动势时,你使用过盐桥吗?请画出盐桥形状的草图,盐桥内装的是什么盐的饱和溶 液?这种盐有什么特点可作为盐桥?用什么物质可把这种盐的饱和溶液固定在盐桥内?

【答案】盐桥的形状为倒置的U 形管,盐桥内装的是饱和KCL 溶液,正负离子(的迁移速率几近相等。用琼脂(洋菜)固定。

4. 笼效应和分子遭遇的含义是什么?据此设想的溶液反应的模型怎样?

【答案】笼蔽效应:溶液中反应物分子在溶剂分子的包围中运动,并和其他溶剂分子发生反应,这种笼中运动所产生的效应称为笼蔽效应。溶液中的每个反应物分子,都处于溶剂分子的包围之中,即溶液中的反应物分子大部分时间是在由溶剂分子构筑起的笼中与周围溶剂分子发生碰撞,如同在笼中作振动,其振动频率约为分子与其周围溶剂分子要经历新笼中。

当处在两个不同的笼中的两个反应物分子A 与分子B 冲出旧笼而扩散至同一个新笼中时遭遇在一起称为分子遭遇。

溶液中的反应可以看做由两个步骤组成。首先,反应物分子通过扩散在同一个笼中遭遇;第二步,遭遇分子对形成产物有两种极端情况:(i )对于活化能小的反应,如原子、自由基的重合等,反应物分子一旦遭遇就能反应,整个反应由扩散步骤控制;(ii )对于活化能相当大的反应,反应步骤的速率比扩散步骤的慢得多,整个反应由反应步骤控制,叫活化控制。

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与)

而在笼中的平均停留时间约为即每个反应物

次碰撞才能挤出旧笼,但立即又陷入一个相邻的

5. 试比较和说明金属的化学腐蚀及电化学腐蚀的不同特征。

【答案】金属的化学腐蚀——金属在高温气氛中或与非导电的有机介质接触时的纯化学作用而发生的腐蚀。

金属的电化学腐蚀——金属在潮湿的环境中发生的电化学作用而发生的腐蚀。

6. 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。

7. 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。 8. 从同一初态力相同吗? 为什么?

【答案】不相同。同样由

绝热过程两过程的Q 都为零。由卡诺定理知,可逆

绝热膨胀系统付出的功大于不可逆绝热膨胀系统所付出的功。因而前一过程中系统热力学能降低得更多,相应的终态气体温度也更低。所以可逆绝热膨胀比不可逆绝热膨胀到终态V2时气体的压力更低。

9. 将等体积的

分别经可逆的绝热膨胀与不可逆的绝热膨胀至终态体积都是时,气体压

且知

求该振子处于第一激发态与处于基态

溶液与溶液混合制得溶胶。

(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:

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10.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,然后换算成时,电解质的电导率与其浓度成正比。

浓度。电解质浓度很稀

二、计算题

11.C ,101.325kPa 的将1.00mol100°101.325kPa 的水蒸气,试计算此过程的

C ,101.325kPa 的在l00°【答案】

因为等压,所以

此过程为可逆过程。

12.某溶胶中粒子的平均直径为

(1)

时,胶体的扩散系数

设其黏度和纯水相同,

试计算:

C ,注入一真空容器,使之在等温条件下全部蒸发成l00°

判断此过程是否可逆?

己知

(2)在1 s内,由于布朗运动粒子沿x 轴方向的平均位移【答案】(1)由爱因斯坦公式得

(2)由爱因斯坦-布朗位移方程,得

13.有一电导池,其电极的有效面积为型的电解质MX 的溶液,浓度为是均匀的。已知

(1)(2)

的迁移数为的摩尔电导率。 和的摩尔电导率。

的迁移速率。

的摩尔电导率为

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电极之间的有效距离为用电位差为

试求:

强度为

在池中充以

的电流通电,设电场

(3)在这种实验条件下【答案】(1)