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2017年四川大学无机材料物理化学(无机材料方向)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 试证明若某气体的

【答案】因向真空绝热膨胀,故又因由于

2. 理想气体从绝热膨胀至时,零则

以上两

则该气体向真空绝热膨胀时,气体温度必然下降。

.

绝热膨胀时若外压为零则W=0,

若外压不为

不相等与U 为状态函数的性质是否矛盾?

【答案】不矛盾。状态函数特征为:始末状态相同时,状态函数的该变量必定相等,与途径无关。而本题中,从同一始态出发进行绝热膨胀,若外压不同则终态是不可能相同的。因此AU 亦不会相同。外压不为零时,体统温度下降,而外压相同时,系统温度不变。

3. 简要回答(1)溶胶的电位的定义;(2)去乳化(破乳)的方法。

【答案】(1)

电位,也称电动电位,是胶体粒子滑动面与本体溶液之间的电位差。

(2)去乳化的方法有:

①加入不能形成牢固膜的表面活性物质; ②加入能与乳化剂发生化学反应的物质; ③加入类型相反的乳化剂; ④加热或加电解质;

⑤物理方法,如通高压电电泳、离心分离等。

4. 有一假想的气体,这气体的分子分布在两个能级上,其中一个能级是简并度(统计权重)为1的基态能级,另一个能级是简并度为3能量比基态能级高

①写出T 时此气体分子的配分函数式。 ②当

时,计算此气体分子的配分函数

的值。

②当

时,

5. 简述胶体的基本特征?胶体能够稳定存在的主要原因是什么?使溶胶发生聚沉的主要方法有什么?

【答案】溶胶的基本特性:①特有的分散程度;②多相不均匀性;③聚结不稳定性。 胶体能够稳定存在的原因有:①双电层结构使胶粒表面带电,同性电荷排斥阻碍胶粒相互靠

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的能级。

【答案】①T 时此气体分子的配分函数

近;②布朗运动 促使胶粒向四周扩散,使之能够较为均匀地分布。③溶剂化作用,即在以水为分散介质的溶胶体系中,溶剂在分 散相粒子周围形成了具有一定弹性的水化外壳,从而増加了溶胶聚合的机械阻力,提高溶胶的稳定性。

使胶体聚沉的方法有:①加热;②增大胶体浓度;③加入电解质;④加入高聚物凝聚剂;⑤加入带异性电荷的胶体。

6. 可逆热机的效率最高,在其它条件都相同的前提下,用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快?说明原因。

【答案】不能。因为可逆热机的效率最高,在吸收同等热量的情况下,热机向外做功的数值最大。但可逆过程是无限缓慢的过程,虽然可逆热机向火车输出的功值最大,火车的速度反而表现为无限小的速度。

二、计算题

7. 己知

(1)求

时的离子积

时纯水的电导率;

饱和水溶液,测得溶液的电导率

(2)利用该纯水配制

在纯水中的溶解度。

【答案】(1)水的无限稀释摩尔电导率为

纯水的电导率为

(2)己知AgBr 饱和水溶液的电导率为

为难溶盐,其在水中的溶解度很小,所以

查表知,各离子的无限稀释摩尔电导率为

可计算出AgBr 的溶解度

分别等于

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8. 暴露在大气中的铁在酸性介质中可能发生腐蚀的化学反应为:

(1)试将上述反应设计在电池中进行,写出电池的图示表示式; (2)写出该电池的电极反应; (3)若己知下述电池的标准电动势:

下列标准电极电势可以选用:

请计算所设计电池的标准电动势【答案】(1)电池图示如下:

(2)电极反应:

(3)

9. A 分子为理想气体,设分子的最低能级是非简并的,取分子的基态作能量零点,相邻能级的能量为

其简并度为2, 忽略更高能级。

求出高能级和低能级上的最概然分子数之比; 求出lmol 该气体的平均能量为多少kT 。

(1)写出A 分子的配分函数; (2)若(3)若【答案】⑴

及电池反应的标准摩尔Gibbs 函数变

(2)高能级和低能级上的最概然分子数之比为:

(3)lmol 该气体的平均能量为:

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