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2018年安徽工业大学材料科学与工程学院810物理化学考研基础五套测试题

  摘要

一、问答题

1. 利用热力学关系系。

【答案】由

得:

2. 将

的油滴在水中乳化成半径为

的小油滴,构成乳状液,系统增加界面积

求出定域子系统H 与q 、V 、T 的关

于不稳定状态。若此时再加入一定体积的张力降低到

)。

皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态,试分析该皂

加入皂液后可使油滴与水的界面

液所起的作用。(已知油滴与水的界面张力为

【答案】在油滴与水形成乳状液中加入皂液后,由于皂液为表面活性剂,它将乳化后的油滴包围起来。肥皂分子 憎水基团与油滴表面分子接触,亲水基团朝向水分子,如上图所示。肥皂分子这种对油滴的“包围”作用阻止了高度分散的小油滴重新集结成大油滴,因而起到了稳定的作用。乳状液只有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在。 肥皂即为乳状液的稳定剂。肥皂液的加入使油滴与水的界面张力减小,降低了因乳化界面积的增加而产生的界面 自由能的增加。

界面自由能的改变

3. 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

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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。

4. 在滴管内的液体为什么必须给橡胶乳头加压时液体才能滴出,并呈球形?

【答案】液体在滴管内润湿,形成凹液而,而产生附加压力,其方向指向圆心,平衡时,附加压力与液体压力之和与液面上方的空气压力相平衡,要使液体滴出,必须加大液面上方的压力。液滴成球形是因为,只有在球面上各点的曲率半径形同,各处的附加压力也相同,液滴才会成稳定的形状;而且,形同体积的物质,球形的表面积最小,则表面总的定。 5. 真实气体和理想气体的逸度

自由能最低,形状最稳

与压力p 的关系如图所示,图中a 和b 点都有所以点

是理想气体的标准状态,b 点是真实气体的标准状态。这种说法对吗? 为什么?

【答案】不对。因为同一温度下,真实气体和理想气体的标准状态相同,都是纯气体在该温度下,压力为100kPa ,并符合理想气体特征的假想状态。

6. 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。

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二、计算题

7. A 、B 两液体混合物为理想液态混合物,在求液相组成气体)

【答案】依题意,气相的物质的量

由质量守恒得,

因液体混合物为理想液态混合物,由拉乌尔定律知

8. 己知液态砷

固态砷

的蒸气压与温度的关系为

的蒸气压与温度的关系为

试求砷的三相点的温度和压力。

【答案】在三相点上,固态与液态砷的p , T相等,根据固态和液态砷的蒸汽压与温度的关系式,可以得到以下两个方程

解得

9. 在298K

,

压力时,以为阴极,C (石墨)为阳极,电解含

与纯B 在

下的饱和蒸气压

T , 将

液体与

液体放入容积为气相组成

的真空容器中,此混合物蒸发达到平衡时,测得系统的压力为

为多少?(设液体体积可忽略不计,气体视为理想

的水溶液。若电解过程中超电势可忽略不计,试问(设活度系数为1):

(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? (4)事实上应?

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在石墨上是有超电势的。若设超电势为则阳极上首先应发生什么反