2017年陕西科技大学陕西科技大学804物理化学考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 理想气体恒温膨胀做功时矛盾?
【答案】不矛盾。Kelvin 的说法是:“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中,虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。
2. 何谓“自发过程”,简单举出自然界发生的三个自发过程的实例。
【答案】在自然条件下,不需要人工介入而能自动进行的过程称为自发过程。三个自发过程的实例:如高温物体向低温物体的传热;气体向真空膨胀;锌与硫酸铜溶液的反应。
3. 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因是什么?
【答案】溶胶能稳定存在的原因是: ①胶粒的
运动使溶胶+致因重力而沉降,即所谓的动力稳定性。
②由于胶团双电层结构的存在,胶粒都带有相同的电荷,相互排斥,故不易聚结。 ③在胶团的双电层中的反离子都是水化的,因此在胶粒的外面有一层水化膜,它阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。
4. 何为化学势?化学势的物理意义是什么?化学势适用于什么体系?
【答案】①混合物(或溶液)中组分B 的偏摩尔吉布斯函数即为B 的化学势。
②物理意义:恒温恒压条件下,在指定组成的无限大体系中,加入1 mol 物质B 引起体系的Gibbs 自由能的改变。也就是说,在指定条件下lmol 物质B 对体系的G 的贡献。化学势是强度性质,状态函数。
③化学势的适用范围是气体、液体,但对于固体而言,由于引入一种物质,系统的原有物质不可能保持恒定,即内能和体积将会相应发生改变,此时,化学势需要做出相应修正,用扩散势代替。
5. 将沉能力最强。
【答案】因KI 溶液的体积大于优先吸附离子而带负电。所以
溶液的体积,即
过量。二者混合后,形成的
微粒
溶胶胶团的结构式为
故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否
的溶液与溶液混合生成碘化银溶胶。这几种电解质中何者对该胶体的聚
请写出碘化银溶胶的胶团式,并说明
因为该胶粒带负电,所以电解质正离子对溶胶聚沉起主要作用。四种电解质的阳离子中,对聚沉起主要作用。又由于和溶胶具有同样电荷的离子能削弱反离子的聚沉能力,且价态高越高,削弱作用越强,故的聚沉能力强于即四种电解质中.
6. 焓可以写成温度和压力的函数,即H=H(T ,p ),因此
的聚沉能力最强。
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。
二、计算题
7. 某高压容器所含的气体可能是或Ar 。今在25°C 时取出一些样品,由
发现温度下降了2FC ,试判断容器中为何种气体。 【答案】由已知条件可得:
设
的
则
因此,容器中的气体是
8. 某溶液中反应
当
时,实验测得不同温度
当固定
改变
时,实验测得
下
随
的变化如下:
绝热可逆膨胀到
下吸光度随时间的变化如下表:
设速率方程为
求
及k 和
【答案】本题数据涉及反应物B 过量情况下,反应物A 的吸光度随时间的变化以及反应物B 的初浓度对其半衰期的影响,并且用吸光度与浓度的对应关系来反映浓度。
因此首先应考虑到要用隔离法求出分级数
同温度下的速率系数,最后由
用尝试法,设为一级反应,则:代入则
解之
同理,
9. 煤、燃料油里总有一些含硫杂质,当它们燃烧时有否可以用生 石灰
来吸收
有如下一些热力学函数
【答案】通过计算反应的
可以选用:
>, 通过正负,来判断反应是否可以进行,
和
生成。通过热力学计算,说明是
左右,且
的数据:
假设正确,
方程求出
再利用半衰期法求出分级数
相应求出两个不
以减少烟道废气对空气的污染?已知燃烧炉温在
计算如下:
说明
和
下反应能自发进行。
转换温度为
该反应为放热熵减少型反应,温度不宜太高,但实际使用温度
所以
低于转换温度