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2017年中南民族大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 催化反应与非催化反应相比,催化反应有哪些特点?催化剂能加速反应的本质是什么?

【答案】催化反应特点:①催化剂能缩短反应达到平衡的时间,但不能改变平衡常数;②反

;③催化剂应前后催化剂的化学性质不变,但物理性质可能会改变(结焦,结构破坏、表面烧结)

有选择性;④某些催化反应其速率与催化剂浓度成正比;⑤催化剂易受杂质影响。

催化剂能加速反应的本质:①改变反应途径,降低活化能;②改变活化熵,从而改变指前因子。

2. 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。

3. 试比较组分B 的化学势在理想混合物与非理想混合物的公式中有何同异?

【答案】在理想混合物中

物中直接用浓度而非理想混合物则对浓度在非理想混合物

中进行修正,从而引用了活度活度相同点:(1)数学形式相同;(2)标准态相同;不同点:理想液态混合为活度系数。

4. 现欲在实验室测定35°C 下苯的黏度:

(1)需要准备什么仪器与试剂?各自的用途是什么?

(2)简述测定过程。

(3)写出算式。

【答案】(1)恒温槽恒温;乌氏黏度计一一测黏度;秒表一一测时间;蒸馏水一一参照液体(黏度、密度与温度 关系己经有精确的测定值)。

(2)首先恒温槽调到35°C , 将加了水的黏度计在恒温槽中恒温15〜20min ,然后测定一定体积水通过黏度 计毛细管所需时间,重复三次(最大偏差不得大于0.2s ), 求得三次测定的平均值;然后倒去水,干燥乌氏 黏度计,倒入少许苯洗净毛细管,再倒入苯样品,如水一样恒温、测定一定体积苯流过毛细管所需时间三次, 求平均值。

(3)苯的黏度的计算公式

5. 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

(常数)描述,恒温可逆用方程pV=nRT描述,可

缩功哪个大些? 为什么? 【答案】由于绝热可逆过程用方程以证明绝热可逆曲线的斜率大于恒温可逆曲线的斜率:

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:

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。

6. 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? 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

(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。

二、计算题

7. CO 的转动惯量

【答案】CO 为双原子分子,故

其摩尔质量为

|。 t 振动特征温度试求时CO

的标准摩尔

所以

8. 列式表示下列两组标准电极电势

之间的关系

【答案】⑴

因为