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2017年厦门大学化学系826物理化学考研冲刺密押题

  摘要

一、问答题

1. 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。 2. 是否可作为理想气体状态变化(P , V , T 变化)过程自发性的判据,为什么?

【答案】不可以。使用Gibbs 函数作判据的条件是恒温、恒压、不符合此条件。

3. 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

理想气体pVT 变化

(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。

4. 如何理解溶胶是动力学上稳定而热力学上不稳定的体系,且具有聚沉不稳定的特性?

【答案】溶胶的静电排斥、溶剂化作用、布朗运动使溶胶具有动力稳定性,而胶体体系的高表面积使胶体体系表面能很高,具有热力学不稳定性;胶体体系的高分散使胶体粒子有自动聚结长大的趋势,即具有聚结不稳定性。

5. 在进行重量分析实验时,为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质(非沉淀剂),或将溶胶适当加热,为什么?试从胶体分散系统观点加以解释。

【答案】加入大量电解质,反离子的浓度很高,进入层重叠时的斥力,使溶胶易于聚沉。适当的加热使

层的反离子愈多,从而降低了扩散运动加剧,可加快胶粒的热运动,增加胶

粒互相碰撞的频率,从而使聚沉机会增加。二者都有利于沉淀完全。

6. 丁铎尔效应的实质及产生条件是什么?

【答案】在暗室中,将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上,在与入射光垂直的方向上,可观察到一个发亮的光锥,称为丁泽尔效应。丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。可见光的波长在

的范围内,而一般胶体粒子的尺寸为

当可见光投射到胶体系统时,

如胶体粒子的直径小于可见光波长,则发生光的散射现象,产生丁泽尔效应。 7. 某化学反应在某一定温度和压力下达到化学平衡,今在恒温恒压下通入一种 与它们均不反应的惰性气体,问上述反应如何移动?

【答案】因为变小, 平衡向左移动。

8. 指出下列公式适用的条件:

充入惰性气体,增大

【答案】(1)封闭系统、可逆过程、(2)(3)

封闭系统、封闭系统、

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。

(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。 9. 将可得到

溶胶。

的溶液,缓慢地加入到

溶液中,

A. 写出胶团结构的表示式; B. 指出胶体粒子电泳的方向; C. 若加入【答案】

溶液过量,

使溶胶聚沉,何者的聚沉能力最强。 微粒表面吸附

离子,反离子为

离子,故胶团结构式为:

B. 胶体粒子向阳极方向移动。

C. 聚沉能力和反离子的电荷数目有关,三者之中

的反电荷数最多,故

的聚

沉能力最强。

10.何谓“自发过程”,简单举出自然界发生的三个自发过程的实例。

【答案】在自然条件下,不需要人工介入而能自动进行的过程称为自发过程。三个自发过程的实例:如高温物体向低温物体的传热;气体向真空膨胀;锌与硫酸铜溶液的反应。

二、计算题

11.在373K 时,将焓

.

压力为50.0kPa 的设

为理想气体,

第一步等温可逆压缩至压力为

已知

的体积可以忽略。

的摩尔蒸发

二步等温、等压压缩至终态体积为

求整个过程的Q , W ,

【答案】第一步是理想气体等温可逆压缩过程,即