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2017年沈阳工业大学F534物理化学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 简述化学热力学与化学反应动力学所研宄内容的区别与联系。

【答案】化学热力学主要研宄反应自发进行的方向、限度,以及伴随反应的能量转化问题,但不涉及经历的过程及所需要的时间,是对反应的可能性进行分析;

化学反应动力学研宄实际过程随时间的变化,涉及反应过程进行的速率以及反应的机理等问题,对热力学判定为可能发生的反应进行可行性分析。

原则上平衡问题可以用动力学方法处理,但不能独用经典热力学处理动力学问题。

3. 什么是电势?用电势说明溶胶的电泳和电渗现象。 【答案】电势:双电层理论认为,当固体与液体接触时,由于固体对液体的选择性吸附或固体表面分子的电离, 固、液两相分别带有不同的电荷,界而上形成双电层。双电层分为紧密层和扩散层,两层之间的切动面与液体本 体之间的电势差叫做电势。

①电泳现象:对于胶体粒子,其表面是由紧密层和扩散层构成的,电势为胶粒与处于扩散层中离子之间的 电势差。在外加电场作用下,胶粒与扩散层中带相反电荷的离子的相向移动产生电泳。

②电渗现象:电渗所用多孔膜为若干毛细管的集合,每个毛细管管壁和液体之间都形成双电层结构a 外加电 场时,固体及其表面溶剂化层(紧密层)不动,而扩散层中与固体表面带相反电荷的离子发生移动,因这些离子是溶剂化的,因而可观察到分散介质的移动。

4. 什么叫表面活性剂?表而活性剂分为几类?各举一例,写出其分子式,说明其特性和用途。

【答案】(1)加入少量即能显著降低体系表面张力的物质称为表面活性剂。

(2)表面活性剂分为阳离子、阴离子、非离子和两性四大类;阳离子型:

季铵盐类

阴离子型:非离子型:聚乙二醇类两性型:氨基酸类表面活性剂用作去污剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂等。

5. 用最大气泡法测定溶液表面张力的装置如下图所示,请简答如下问题:

1-恒温槽;2-试样管;3-毛细管;4-压差计;5-抽气管;6-乙醇溶液

(1)简述测定溶液表面张力及等温吸附的原理;

(2)实验中应取什么数据;

(3)如何处理实验数据;

(4)实验中应注意什么问题。

【答案】(1)根据附加压力公式表面张力时,

因曲率半径r 相同。压力正比于高度差故有

选用一个已知表面张力的溶液(通常是纯水)作为参比,即可测定待测溶液的表面张力。 在恒温下改变待测溶液的浓度测定相应的表面张力,可计算表面过剩物质的量

再利用关系式作图,可求出饱和吸附的

(2)试样管依次装入纯水和由稀到浓的待测溶液,调节排水速度使毛细管口形成最大气泡,读出压差计的最大高度

在图上作某浓度下的切线斜率算出

作(3)查表得&计算待测溶液的,作图

图:得斜率求出 从而计算比表面

即当用同一个毛细管测定两种溶液的

(4)注意如下问题:

(i )毛细管垂直恰好插入溶液表面,每次换溶液,插入深浅相近;

(ii )浓度变化由稀到浓;

(iii )气泡形成速率

(iv )读准

(v )

线方程进

行一次微分求得。

6. 试阐述用电导法测量难溶盐

【答案】分别测出溶度积的测量原理,并写出相关的计算公式。 的电导率为:

的摩尔电导率可近似看作其无限稀释的摩尔电导率,由柯尔劳施离子独立运动规律得,

其中,的无限稀释摩尔电导率查表可得,所以,

从而,溶度积

即可算出。 以镜面法求出,也可以用程序拟合出曲线方程,然后对曲 溶液和纯水的电导率,则

二、计算题

7. 试求当2mol ,100°C ,

汽化热为

的水蒸气变成100°C , 101325 Pa的水时,该过程的过程进行图如图所示。设水蒸气可视为理想气体,液体水的体积可忽略不计(己知水的

过程进行图

【答案】根据过程进行图可知,过程(1)为等温可逆压缩过程,故

为相变过程:

过程(2)