2017年湖南大学化学化工学院831物理化学(理)之物理化学考研强化模拟题
● 摘要
一、问答题
1． 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
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：
2． 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
为物中直接用浓度
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。
3． 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。
4． 双液原电池中为什么常用KC1饱和溶液做盐桥？
【答案】双液电池中常用饱和KC1做盐桥是为了消除液接电势。因为且盐桥中的浓度高（饱，插入溶液时，盐桥中
和）
要来自盐桥，且
和
和
向溶液的扩散占主导地位，盐桥与两极电解质溶液间的扩散主
的扩散速率几近相等，盐桥两端扩散方向相反，因而产生的扩散电势可以
浓度。电解质浓度很稀
互相抵消，从而基本上消除了两电解液间的扩散电势。
5． 现有一粒子系统，只有两个能级而且均为非简并的，问处在高能级级
的粒子数的【答案】由因
得
的粒子数为处在低能
时，粒子系的温度为多少度？已知两能级能量值之差
6． 用电导法测定难溶盐在水中的溶解度时，需要知道哪些数据，试列出计算公式说明之。
【答案】
若用
溶液标定电导池系数，
因为有而难溶盐引起的电
导求得
KC1的电导率
最后由
求出
及电阻（或电导池常数
所以
，
然后根据假
设
所以总的看需要以下数据:①
；②溶液电阻；③纯水的电导率；④构成盐的阴、）：
阳离子的无限稀释摩尔电导率（或盐的摩尔电导率）。
7． 已知某一体系的分子仅分布于基态和第一激发态，若以基态能级作为能量标度的零点。并已知基态的简并度为
第一激发态的能量及简并度为
和
（1）写出分布于该两个能级的分子数之比； （2）写出分子的配分函数；
（3）根据（2）中配分函数的形式，导出体系的内的计算式。
【答案】⑴（2）（3）
8． 假设水作为Carnot 循环中的工作物质，试证明：在绝热可逆膨胀中，水温冷却不到4°C 。假设水的密度为最大值时，体积随温度变化的关系不受压力影响。
【答案】4°C时，水有dV/dT=0（不考虑压力）
而
水在4°C以上时，可逆膨胀中，
故
不可能等于零，故水温冷却不到4°C。
在卡诺循环的绝热
及等容热容
9． 化工生产中经常有副反应发生，即动力学中的平行反应。例如反应
只有B 和C 是目标产物。现设两个反应级数相同，指前因子近似相等，且与温度无关，
（1）画出这两个反应的
【答案】（1
）由如下图所示
的关系
的示意图；（2）比较两个反应速率的大小；（3）为减
少产品分离的成本，应尽量提高产品中B 和C 的浓度，你认为可采取什么措施？
公式可知
由题意知
则两个反应
（2）由图可知，
相同温度下
反应（1）及（2）的反应物相同，级数相同，指前因子近似相等，且与温度无关，由
公式可知，反应（2）的速率恒大于反应（1）的速率。或者直观来理解，由于活化能的物理意义可以分析得到，反应物相同的平行反应，活化能低的反应速率快。
（3）由图可知
，
增加比增加更快一些，所以升高温度对反应（1）有利。但是由于相同
温度下总有
因此单纯升温不可能使
的浓度超过
根本的解决办法是选择适当的催
化剂，增大反应（1）的速率。
10．理想气体恒温膨胀做功时矛盾？
故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否
【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。
二、计算题
11．25°C 时用铜片作阴极，石墨作阳极，电解浓度为
的
溶液，若电流密度为在石墨电极上的超电
问在阴极上首先析出什么物质？在阳极上又析出什么物质？已知此电流密度下H 2在
铜电极上的超电势为-0.584V , 在石墨电极上的超电势为0.896V , 并假定势可略而不计，活度可用浓度代替。
【答案】可能的阴极反应：