2017年首都师范大学化学综合之物理化学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 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
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:
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:
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值。
2. 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,然后换算成浓度。电解质浓度很稀时,电解质的电导率与其浓度成正比。
3. 是否任何两种不同金属组成的热电偶均能用来测温?实验中只能测得热电偶的温差电势,如何从温差电 势找出温度值?你在哪个实验使用热电偶?
【答案】作为热电偶的两种金属,要求其产生的温差电势与温度有线性关系,同时要求温差电势的温度系数必须足够大才行,否则不宜用做热电偶。
为了由测得的温差电势获得被测系统的温度值,则必须事先测得热电偶的温差电势-温度曲线(称工作曲线)。
测定此工作曲线的方法是:将冷端置于冰-水平衡系统中,热端置于温度恒定的标准系统内,测定所产生的热电势。标准系统一般采用101325 Pa 下水的沸点(100°C ), 苯甲酸的熔点(121. 7°
C )、锡的熔点(232°C )等。进而绘制热电势-温度工作曲线。此外,还可采用将被测热电偶与标准热电偶并排放在管式电炉内,同步进行温度比较校正。
4. 简要回答如何测定恒温槽的灵敏度?
【答案】将贝克曼温度计的水银柱调到2〜3°C ,小心安放到恒温槽中。待恒温槽温度已调到所需温度并恒温l0min 后,观察贝克曼温度计的读数,测定30 min内温度变化的最高点和最低点,取平均值,即为恒温槽灵敏度
tF
下图为恒温槽的灵敏度曲线。
图
5. 在用对峙法测定原电池电动势时,使用了哪些电池?它们各起什么作用?
【答案】用电动势已知的标准电池,被测电池, 与工作电池并联,工作电池使滑线电阻有电流通过,即保 证滑线电阻的工作电流,标准电池的作用是:与工作电池在滑线电阻形成的电势降相对峙,使检流计中无电流通过。此时滑线电阻形成的电势降,即为被测电池的电动势。
6. 两条可逆绝热线是绝不可能相交的,如果相交了,见下图,将发生什么后果?
【答案】若两条可逆绝热线相交,它们将与可逆恒温线形成循环。设经历图示的可逆循环复原,其中A 为恒温可逆膨胀,且可逆循环的热温商之和为:
又因循环后故表明系统从一个热源吸热,并完全转化为功,而没有发生其它变化,这是违反热力学第二定律的。因而两条可逆绝热线不可能相交。
二、计算题
7. 在标准压力100kPa 下,乙醇(A )和乙酸乙酯(B )二元液相系统的组成与温度的关系如下表所示:
乙醇和乙酸乙酯的二元液相系统有一个最低恒沸点。请根据表中数据:
(1)画出乙醇和乙酸乙酯二元液相系统的
和底部分别得到什么产品?
【答案】(1)最低恒沸点时I 相图如下图所示。
图; (2)将纯的乙醇和纯的乙酸乙酯混合后加到精馏塔中,经过足够多的塔板,在精馏塔的顶部
图
(2)纯乙醇和纯乙酸乙酯互混后 若
若
若^则精馏后在塔底得到匕醇,在塔顶得到恒沸混合物; ,则得到恒沸混合物; ,则塔底得到乙酸乙酯,塔顶得到恒沸混合物。
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