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2017年厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院826物理化学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、问答题

1. 将的溶液和的溶液混合以制造溶胶,写出胶

可知

带正电荷。胶团结构式为;

2. 以等体积的(2)加入电解质么?

【答案】(1)过量,为稳定剂,所以胶团结构式为

团结构式;画出胶团的构造示意图。 【答案】计算两种溶液的物质的量

溶液过量,即制备的,溶胶吸附溶液和和溶液制备溶胶。 (1)写出胶团结构式,指出电场中胶体粒子的移动方向; 使上述溶胶发生聚沉,则电解质聚沉能力大小顺序是什

胶体带负电荷,所以电泳时向正极移动。

(2)对上述溶胶起聚沉作用的是正离子,根据价数规则知三种电解质的聚沉能力大小顺序为:

3. 请回答下列问题:

(1)常见的亚稳态有哪些?为什么产生亚稳态?如何防止亚稳态的产生?

(2)在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间放置后,会出现什么现象? (3)下雨时,液滴落在水面上形成一个大气泡,试说明气泡的形状和理由。

(4)物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么?

(5)在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程?

【答案】(1)常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热和过冷液体及过饱和溶液。产生亚稳态的原因是新相种子难以生 成。如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中,由于要从无到

有生成新相,因而最初生成的新相的种子是极其微小的,其比表面积和表面吉布斯函数都很大,因此新相难以生成,进而会产生过饱和蒸气、过热和 过冷液体以及过饱和溶液等亚稳状态。为了防止亚稳状态的产生可预先在系统中加入将要产生的新相的种子。

(2)若钟罩内还有该液体的蒸气存在,则长时间恒温放置会出现大液滴越来越大,小液滴越来越小的现象,最终小液滴消失,大液滴不再变化。其原因在于,一定温度下,液滴的半径不同,其饱和蒸气压不同,液滴越小, 其饱和蒸气压越大,当钟罩内气体的饱和蒸气压达到大液滴的饱和蒸气压时,对于小液滴尚未达到饱和,小液滴会继续蒸发,则蒸气会在大液滴上凝结,因而出现了上述现象。

(3)气泡的形状近似于半球状,如不考虑重力影响,则应为半球状。雨滴落在水面上形成气泡的过程基本上是恒温恒压生成内外表面的过程,当气泡达到稳定状态时,要求其表面吉布斯函数处于最低,而相同体积的气泡则以球状表面积最小,这就是气泡为半球状的原因。

(4)物理吸附与化学吸附最本质的区别在于吸附剂与吸附质间的相互作用力不同,前者是范德华力,而后者则为化学键力。

(5) 在一定温度、压力下,物理吸附过程是一个自发过程,由热力学原理可知,此过程系统的同时,气体分子吸附在固体表面,由三维运动变为二维运动,系统的混乱度减小,因

根据可得,物理吸附过程的在一定的压力下,吸此过程系统@

附焓就是吸附热,故物理吸附过程都是放热过程。

4. 试推导对峙反应,正逆反应活化能与反应焓之间的关系。

【答案】对于对峙反应

又由化学反应的范特霍夫方程式

对比可得: 方程

当正逆反应的速率相等时,反应物和产物处于平衡态。

可知,平衡常数

5. —般而言,对于稀溶液其凝固点和熔点并不相同,请解释出现这一现象的原因。

【答案】稀溶液的凝固点和熔点并不相同,前者高于后者。主要是由于溶液的凝固点不仅与溶液的组成有关,还 与析出固相的组成有关。在B 与A 不形成固态溶液的条件下,当溶剤A 中溶有少量溶质B 形成稀溶液,则从溶 液中析出固态纯溶剂A 的温度,即溶液的凝固点就会低于固态溶剂在同样外压下的凝固点,也因此与其熔点不相同。并且遵循凝固点降低公式

6. 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

7. 写出纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式及气-液(或气-固)两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式及积分式。并且指出各公式的运用条件。

【答案】纯物质任意两相平衡的克拉佩龙方程式,

适用条件:无条件;

气-液(或气-固)两相平衡的克劳修斯一克拉佩龙方程的微分式,

适用条件:液体体积可忽略,气体为理想气体;

克劳修斯一克拉佩龙方程的积分式:

适用条件:液体体积可忽略,气体为理想气体,

8. 简要回答(1)溶胶的

【答案】(1)不随温度而变。 电位的定义;(2)去乳化(破乳)的方法。 电位,也称电动电位,是胶体粒子滑动面与本体溶液之间的电位差。 (2)去乳化的方法有:

①加入不能形成牢固膜的表面活性物质;

②加入能与乳化剂发生化学反应的物质;

③加入类型相反的乳化剂;

④加热或加电解质;

⑤物理方法,如通高压电电泳、离心分离等。

9. 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验中用了恒温技术,试举出三个实验实例。

【答案】恒温槽主要由浴缸、加热器、搅拌器、水银接触温度计(或其他温度元件)、继电器、恒温介质、贝克曼温度计、普通水银温度计等组成。

许多物理化学实验要用恒温技术,如液体黏度的测定、表面张力的测定,过氧化氢分解反应动力学的实验测定等。