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2017年太原理工大学化学化工学院物理化学考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 节流膨胀过程

的依据是什么?

经节

【答案】节流膨胀过程是等焓过程,即dH=TdS+Vdp=0, 由此得

流膨胀压力降低,故熵增加。

2. 不论孤立(隔离)系统内部发生什么变化,系统的热力学能和熵总是不变, 是否正确?

【答案】

①对热力学能此说法正确。因为

而热和功是能量传递的两种不同形式,

而隔离系统与环境既无物质传递,又无能量传递,所以热力学能不变。②对熵不正确,

因为

为自发过程,为系统处于平衡状态。

3. 热力学可逆过程有什么特点?

【答案】可逆过程有如下特点:

①状态变化时推动力与阻力相差无限小,系统与环境始终无限接近于平衡态; ②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达;

③系统经过一个循环后,系统和环境均恢复原态,变化过程中无任何耗散效应; ④在相同的始终态间,恒温可逆过程系统对环境做最大功,环境对系统做最小功; ⑤由于状态变化时推动力与阻力相差无限小,所以完成过程所需时间为无限长。

4. 根据需要,当用普通水银温度计做准确的实验测定时,事先要对温度计做哪些校正?如何校正?

【答案】要做示值、零点、露茎校正。示值校正:可以把被校温度计与标准温度计进行比较,也可用纯物质的相变点进行校正。当用标准温度计进行校正时,由标准温度计测得的读数t ,与被校温度计上读数

的差值用

表示,则

严格来说,不同的刻度范围有不同的刻度校正值。

零点校正:由于温度计的玻璃球的体积的热力学不稳定性或由于受温度等外界因素的影响,体积会改变,从而改变温度计的零点,零点校正按下式计算:

改正值=原证书上的改正值+(证书上的零点位置一新测得的零点位置)

露茎校正:对“全浸没”温度计在实际使用中,往往有部分水银柱露在被测系统外,造成读数误差,为此进行露茎校正,校正公式为

式中,为水银对玻璃的相对膨胀因子,

5. 温度升高对物质的下列各量有何影响(增大、减小或不变),并简证之(或简单解释之)。

(1)恒压下物质的焓;(2)恒容下物质的内能;(3)恒压下物质的熵 (4)恒容下物质的赫姆霍兹函数;(5)恒压下物质的吉布斯函数 【答案】(1)增大,(2)增大,(3)增大, (4)减小,(5)减小,

6. 乙酸乙酯皂化反应如下式:

当确定该反应动力学方程时,需要测定不同时刻反应物的浓度。根据该反应的特点,采用何种物理方法测定较好,并简述理由。

【答案】采用电导率法较好。

体系的电导率等于且由于

是非电解质。反应前,体系的电导率等于

溶液的电导率;完全反应后

溶液的电导率;反应过程中体系的电导率等于两种电解质电导率之和,代替,体系中电导率逐渐减小。稀溶液范围内,电导率与浓度成正比关系,

因此可通过测体系电导率的变化,得到反应过程中反应物浓度与时间的关系数据。

二、计算题

7. 已知电池反应

(1)写出电池表达式及电极反应; (2)己知电动势;

(3)计算反应的标准平衡常数。 【答案】(1)电池表达式:电极反应:负极:正极:

(3)由

8. 已知时水的密度为

可知

下水的摩尔蒸发焓表面张力为

求:

且假设它不随T 变化。25°C

(2)298K 时的标准电动势:

计算该电池在298 K 时的标准

(1)25°C时水的饱和蒸气压;

(2)25°C下半径为的小水滴的饱和蒸气压;

的凹液面处水的饱和蒸气压。

(3)25°C下玻璃毛细管内曲率半径为

【答案】(1)由克-克方程的定积分式可知,

解得

(2)由开尔文方程可知

解得

(3)由开尔文方程

解得

9. 根据电导的测定得出

时氯化银饱和水溶液的电导率为

【答案】氯化银饱和水溶液的电导率

氯化银饱和水溶液的电导率可以看做无限稀释溶液的摩尔电导率,即

故氯化银的溶解度

10.1mol 的理想气体在25°C 下由202.650kPa 、向真空膨胀至的熵变

【答案】由理想气体单纯PVT 变化过程摘变的公式:

代入

己知同温度下配

制此溶液所用的水的电导率为试计算25°C

时氯化银的溶解度。

求过程系统