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2017年厦门大学化学工程与生物工程系826物理化学考研强化模拟题

  摘要

一、问答题

1. 如果反应1的活化能大于反应2的活化能,降低温度对哪个反应有利?为什么?

【答案】对反应(2)有利,因为

由阿伦尼乌斯方程:

关系可知,降低温度时,

2. 丁达尔现象的实质是什么?为什么溶胶会产生丁达尔现象?

【答案】丁达尔现象的实质是分散相粒子对入射光的散射作用。 由于溶胶分散相是以

的粒子大小分散在介质中,因而具有光学不均匀性。这种光学

不均匀性是溶胶产生光散射作用的必要条件。当入射光波长大于分散相粒子时,分散相粒子就会对入射光产生散射,即产生丁达尔效应。

3. 对于只用两个热力学量描述的封闭系统,其p —V 图上任意两条恒温可逆线都不可能相交。这一说法对否?

【答案】对,如果两条线相交,那么两条线具有相同的温度,因而除交点外,同一压力P 时,系统就有两个不同的体积。此时T ,P 都固定,与只用两个独立变量描述系统的假设矛盾。

4. 有一金溶胶,先加明胶溶液再加溶液,或先加溶液再加明胶溶液,其结果是否相同?

【答案】实验结果是不同的。电解质能破坏胶体金颗粒的外周永水化层,从而打破胶体的稳定状态,使分散的单 一金颗粒凝聚成大颗粒,发生聚沉。而制胶体聚沉。所以先加明胶可保护溶胶在加入后的胶体不可复原,再加明胶仍为聚沉状态。 5. 为什么在新生成的沉淀中加入少量液又会析出沉淀?

【答案】少量

的加入有助于

溶胶的形成,

充当了溶胶的稳定剂。再加入硫

酸盐后,溶胶电动电势降低,导致溶胶聚沉。

6. 在两个充满溶液的容器中间是一个由充满

【答案】通电后液体向正极移动,即电渗现象。

负电,通电后

即向正极移动。

为电解质,明胶则可作稳定剂抑

胶体被破坏,发生聚沉

时不聚沉;若先加

溶液沉淀会溶解?如再加入一定量的酸盐溶

固体制成的多孔塞,塞中细孔

溶液中有过剩的

溶液。在两容器中插入电极,通以直流电,则容器中液体如何移动?为什么?

固体易吸附

7. 下图为最大泡压法测定液体表面张力的实验装置,实验要求毛细管顶端与待测液面相切。实验时,滴液漏斗工作,体系压力下降,压力计两臂液柱的高度差增大,同时毛细管顶端液面逐步向外凸出,如下图。但是高 度差增大到一最大值后会突然下降,然后再上升,下降,重复以上过程=在最大值出现的同时,会在毛细管顶端 产生一个气泡。请根据表面化学的知识:

(1)解释这一实验现象;

(2)说明这一实验装置测量表面张力的原理。

【答案】(1)当滴液漏斗工作时,体系压力下降,体系压力低于大气压。毛细管顶端液面两边压力不平衡,该液面发生弯曲,弯曲液面的附加压与体系压力方向一致,可以使得液面两边受力平衡,根据

公式,此时式子:

成立

当压力差增大时,毛细管顶端液面逐步向外凸出,曲率半径下降。但是当液面向外凸出形成半球时,曲率半径达到最小值,此时滴液漏斗继续工作,弯曲液面将破裂,形成气泡,同时压力差达到最大值》

(2)由以上分析可知,

本装置测量依赖如下公式

最大压力差与表面张力成正

比,比例系数为仪器常数,这样通过对一个已知表面张力的标准样品测量后确定仪器常数,对任一未知样品即可由测量最大压力差确定表面张力

8. 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

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

9. 在三氧化二砷的饱和水溶液中,缓慢通入

(2)说明电势与表面电势的主要区别及(3)电势?

【答案】(1)采用胶团结构:(2)主要区别

:时,才能呈现出

(3)因的物理意义:

为稳定剂,即

可制备溶胶,为稳定剂。

(1)写出胶团结构式,说明胶粒的电泳方向。

电势的物理意义。

何者聚沉能力最弱?电解质引起聚沉是影响斯特恩双电层模型的哪个

胶粒易于吸附

离子带负电。 胶粒带负电。

电势是切动面与液体本体之间的电势差,只有固一液两相发生相对移动电势的大小反映了胶粒带电的程度,

电势越大,表明胶粒带电越多。

可知,

中正

电势;表面电势(热力学电势)是固体表面与溶液本体之间的电势差。

胶粒带负电,故起聚沉作用的是正离子。比较

离子的价数最低,聚沉能力最弱;

电解质引起聚沉影响电势的大小。

10.将的溶液与溶液混合生成碘化银溶胶。请写出碘化银溶胶的胶团式,并说明沉能力最强。

【答案】因KI 溶液的体积大于优先吸附离子而带负电。所以

溶液的体积,即

过量。二者混合后,形成的

微粒

溶胶胶团的结构式为

这几种电解质中何者对该胶体的聚

因为该胶粒带负电,所以电解质正离子对溶胶聚沉起主要作用。四种电解质的阳离子中,对聚沉起主要作用。又由于和溶胶具有同样电荷的离子能削弱反离子的聚沉能力,且价态高越高,削弱作用越强,故

的聚沉能力强于

即四种电解质中.

的聚沉能力最强。

二、计算题

11.Na 汞齐中的活度中

的活度

求微分变形得:

根据吉布斯-杜亥姆公式有 则

符合为汞齐中Na 的摩尔分数,求时,汞齐

【答案】对活度公式