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2017年常州大学物理化学(二选一,不得与初试重复)(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 计算绝热不可逆过程的

【答案】

不能。从

时,能否设计一个始终态相同的绝热可逆过程去计算,为什么? 判据式的条件是绝热过程和孤立系统可以看出,从同一始态出发,

绝热可逆过程和绝热不可逆过程的熵变不同,达不到同一终态。 3.

的物理意义是什么?

【答案】上式表明,在恒压下改变温度而引起热力学能变化是由两方面引起的,也就是上式右端的两项。一方面,是由于恒容下改变温度而引起热力学能的变化。此变化是由于温度的改变

导致分子运动的动能改变,从而引起热力学能的变化;另一方面,恒压下,温度改变会引起体积,引起势能变化,从而引起热力学能的变化。 变化,

4. 可逆热机的效率最高,在其它条件都相同的前提下,用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快?说明原因。

【答案】不能。因为可逆热机的效率最高,在吸收同等热量的情况下,热机向外做功的数值最大。但可逆过程是无限缓慢的过程,虽然可逆热机向火车输出的功值最大,火车的速度反而表现为无限小的速度。

5. 为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式

(外)dV?

【答案】热力学中功是以环境为基础,即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时,系统反抗外压对环境做功,环境得到功,相当于将一重物升高。因此

(外)dV 。当外压大于系统

压力时,系统被压缩,环境对系统做功,相当于重物高度下降,环境损失掉做功的能力,本身做功的能力就减小。因此压缩过程中,起作用的压力不是内压而是外压,外压决定了系统做功的大小,故其体积功的表达式仍为

6. 指出下列公式适用的条件:

【答案】(1)封闭系统、可逆过程、(2)

封闭系统、封闭系统、

(3)

恒压过程。

等容过程。

封闭系统、状态连续变化的恒压过程

封闭系统、状态连续变化的等容过程

(上述二式适用于理想气体简单pTV 状态变化的一切过程。) (4)封闭系统、(5)封闭系统、(6)封闭系统、(7)、(8)封闭系统、(9)封闭系统、理想气体,

状态连续变化的等温过程。 理想气体等温可逆过程。 恒压过程。

理想气体绝热可逆过程。

等温过程。

(外)dV 。

(10)封闭系统、理想气体等温恒压混合。(该式同样适合理想液态混合物的混合过程) (11)适用于理想气体简单pTV 状态变化的一切过程。

二、计算题

7. 有一电导池,其电极的有效面积为型的电解质MX 的溶液,浓度为是均匀的。已知

(1)(2)

的迁移数为的摩尔电导率。 和的摩尔电导率。

的迁移速率。

的摩尔电导率为

(2)

和的摩尔电导率分别为

(3)

的迁移速率为

8.

试求:

电极之间的有效距离为用电位差为

强度为

在池中充以

的电流通电,设电场

(3)在这种实验条件下【答案】(1)

时密闭容器中充入(1)(2)

的离解度A ; 时的平衡常数

加热到平衡压力为

200kPa 。试求:

(3)该分解反应在【答案】

时的标准摩尔反应吉布斯函数

,未分解时的压力为:密闭容器中温度与压力成正比有

(1)设平衡时CO 的分压为

P

起始时

平衡时

由己知条件得故(2)(3)

的解离度:

时的平衡常数