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2017年石河子大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 绝热循环过程一定是可逆过程吗?

【答案】对,如果其中有一个过程不可逆,则整个循环的滴变必大于零,而熇是状态函数,初始状态相同,但是所以终态必定不相同,构不成循环过程。

2. 破坏溶胶最有效的方法是什么?说明原因。

【答案】胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷,降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。其中,加入过量的电解质(尤其是含高价反离子的电解质)是最有效的方法。

原因:增加电解质的浓度和价数,可以使扩散层变薄,斥力势能下降。随电解质浓度的增加,使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。当引力势能占优势时,胶体粒子一旦相碰即可聚沉。

3. 从同一初态出发对气体进行恒温可逆压缩和绝热可逆压缩到相同的终态体积,所做压缩功哪个大些? 为什么?

【答案】由于绝热可逆过程用方程

(常数)描述,恒温可逆用方程pV=nRT描述,可

在以P 、V 为坐标的图中作出绝热可逆曲线和恒温可逆曲线,如下图所示:

以证明绝热可逆曲线的斜率大于恒温可逆曲线的斜率:

由于增加压力体积要缩小,两条曲线的斜率均为负值,而且故

即绝热可逆曲线比恒温可逆曲线更陡一些,两条曲线相交于一点,如图所示:由于积大于值。

的面

的面积,即绝热可逆压缩过程系统做功的绝对值大于恒温可逆压缩过程做功的绝对

4. “298K 过冷的水蒸气变成298K 的水所放的热, 而只决定于初、终态而与

恒压过程的可逆与否无关,因而可用该相变过程的热根据熵变”这种看法是否正确? 为什么?

【答案】不正确,计算熵变

(T 为298K )来计算系统的

只等于可逆过程的热温商之和,就是说可以通过可逆过程的热温商来

若将此相变过程设计成可逆相变过

对于相变,只有在某一温度以及与该温度对应的平衡压力下进行的相变过程可近似

按可逆过程处理。而题述过程为不可逆恒温过程,故

程则必须改变压力,此时的可逆热并不等于AH 。

5. 将气体绝热可逆膨胀到体积为原来的两倍。此时系统的熵增加吗? 将液体绝热可逆地蒸发为气体时,熵将如何变化?

【答案】

因为在绝热可逆过程中

所以气体的绝热可逆膨胀、液体的绝热

可逆蒸发均不引起系统熵的变化。

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. 1173K 时,

上的吸附(符合

吸附)分解,得到下表实验数据:

讨论【答案】

上吸附的强弱。 吸附定温式为

上的吸附解离的机理可假设为

(反应物吸附平衡)

(反应物进行表面化学反应)

(产物脱附平衡)

若表面反应为速率控制步骤,则有

(b )

,把式(a )代入式(b )讨论:若吸附为弱吸附,

则若吸附为强吸附,则

将实验数据代入一级反应式的积分式,

可以得到

将实验数据代入零级反应的积分式,

显然,实验结果符合一级反应规律。故可确定 8. 反应

正逆反应均为一级反应,已知

反应开始

(1)逆反应的活化能。

(2)400K 反应经10S 时A 和B 的浓度。 (3)400K 反应达平衡时A 和B 的浓度。 【答案】(1)对于对峙反应,有

又由题目已知

故求偏导,得则逆反应的活化能

为一级反应,式中为零级反应。

在上属于弱吸附。

计算