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一、简答题

1． 试分析说明为什么在定温、定压下两种不混溶的纯液体在无稳定剂的情况下不能形成稳定的乳状液？

【答案】在定温定压下将两种不相混溶的纯液体放在一起并使一种液体高度分散在另一种液体中，这是一个表面面积增大的过程。由

可知：

一定，不变，若增大，必然使增大，因而环境要对系统做非体积功

这是一个非自发过程。分散的结果使系统变为不稳定状态。此时，系统倾向于自发地变为低能量状态，即稳 定状态。获得稳定状态的可能的途径有：降低或减小力不变。故只有减小

使

因

不变，故界面张

综上所述可以证明，若无稳定剂存在，两种不混溶的纯液体不可能形成稳定的乳状液。

2． 假设水作为Carnot 循环中的工作物质，试证明：在绝热可逆膨胀中，水温冷却不到4°C 。假设水的密度为最大值时，体积随温度变化的关系不受压力影响。

【答案】4°C时，水有dV/dT=0（不考虑压力）

而

水在4°C以上时，

故

可逆膨胀中，不可能等于零，故水温冷却不到4°C。

3． 在溶液中滴加溶液可制备溶胶。分别写出

溶液过量时的胶团结构表示式。 【答案】过量物质即为稳定剂。 （1）

为稳定剂，溶液选择性的吸收

则胶团的结构式为

（2）溶胶选择性吸收

离子而带负电，则胶团的结构式为

在卡诺循环的绝热

溶液过量，

4． 理想气体恒温膨胀做功时矛盾？

故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否

【答案】不矛盾。Kelvin 的说法是：“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中，虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。

5． 名词解释：配分函数。

【答案】配分函数主要指的是分子的配分函数，

定义为中，

所以q 被称为配分函数。

另一种配分函数是正则系综配分函数。它与分子的配分函数关系是：，它的特征函数（定域子）

6． （1）何为理想液态混合物？

，（离域子）

与

在玻尔兹曼分布

取决于粒子的能级状况，q 决定了粒子在各能级上分布的情况，

（2）写出理想液态混合物中B 组分化学势的表达式。

（3）利用上述化学势表达式推导出物质的量分别为na 、nt 的物质B 、C 混合形成理想液态混合物的A&G表达式。

【答案】（1）各组分在全部组成范围内均符合拉乌尔定律的液态混合物，是为理想液态混合物。

（2）（3）

二、计算题

7． 在298K

,

压力时，以Pt 为阴极，C （石墨）为阳极，电解含

和

的水溶液。若电解过程中超电势可忽略不计（设活度系数均为1）, 试问：

（1）何种金属先在阴极析出？

（2）第二种金属析出时，至少须加多少电压？

（3）当第二种金属析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少？ 【答案】（1）阴极可能发生的电极反应为

根据金属离子在电极上的析出顺序，还原电势大的先从阴极析出，因

为

则

阳极

（3）第二种金属析出时，则第二种金属的电势与第一种金属的电势相同，即

8． 在

下，lmol

的过冷水恒温凝固为冰。试计算过程的

lg 的水在0°C、101.325kPa 下结冰放热333.4J , 在-10°C、101.325kPa 下结冰放热312.3J 。

已知：

水和冰的平均

定压过程，计算如下：

为求熵变. 则设计变化途径如下:

下列各式中m 代表1mol 水的质量

.

先在阴极上析出。

（2）当第二种金属析出时，设铜离子己基本全部析出。此时

水和冰的平均质量定压热容分别为体积质量分别为

【答案】因为是