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2017年石河子大学物理化学(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 为什么光化学反应能使

的反应发生,而加入催化剂却不能使

故不能使

的反应进行。

的反应进行?

【答案】催化剂可以改变反应途径,降低反应活化能,提高反应速率,但是系统与外界没有发生能量交换,所以不能改变体系的

光化学反应由于反应物分子吸收光能,体系总能量升高,使反应体系的吉布斯自由能升高,故光照条件下,的反应可以进行。

2. 为什么很稀的电解质溶液还会对理想稀溶液的热力学规律发生偏离?

【答案】电解质溶液中离子间静电相互作用力是远程力,所以即使很稀的电解质溶液,其离子间相互作用力仍然很强,故必然引起其与理想稀溶液热力学规律的偏差。

3. 什么叫光化学反应、光敏反应和光敏剂。光化学反应和普通热反应(或称暗反应)有什么主要区别?

【答案】在光的作用下发生的化学反应称为光化学反应。有光敏剂参与的光化学反应称为光敏反应,光敏剂是吸收辐射光并将光能传递给反应物,使反应物发生作用,而其本身在反应前后并未发生变化的物质。

光化学反应和普通热反应(或称暗反应)的主要区别是;①在光化学反应中,反应物分子通过吸收光能获得克服反应活化能所需要的能量;而在普通热反应中,反应物分子通过碰撞获得克服反应活化能所需要的能量;②光化学可进行温度每升高强度无关。

4. 在

的反应,而一定温度压力无其它功条件下,

热反应总向着吉布斯函数减小的方向进行;③绝大多数光化学反应温度系数较小,而热反应体系

速率系数増大2~4倍;④光化学反应的平衡常数与光强度有关,而热反应与光

溶液中滴加溶液可制备溶胶。分别写出溶液过量,

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

5. 理想气体经一恒温循环,能否将环境的热转化为功? 如果是恒温可逆循环又怎样?

【答案】不能。理想气体的热力学能在恒温过程中不变,假设体系由:所做功:

再经可逆压缩回到始态:所做功:整个循环过程:因

并且前者的绝对值小于后者;

故W=-Q>0,Q<0,环境得热,W>0系统得功,即环境失热。

说明整个循环过程中,环境对系统做功,而得到是等量的热,不是把环境的热变成功。 同样,如果如果

是恒温可逆膨胀,

是恒温不可逆压缩,结果也是W>0,Q<0,系统得

功,环境得热,即环境付出功得到热。不能把环境热变成功。

是恒温可逆膨胀,

是恒温可逆压缩,即为恒温可逆循环过程

=0,则W=-Q=0,不论是系统还是环境,均未得失功,各自状态未

变。由上分析,理想气体经一恒温循环,不能将环境热转化为功。

6. 己知400K 下,双原子分子AB 的以基态能级作为能量零点的配分函数态能级上的粒子数

与总分子数N 之比值。

【答案】依据玻耳兹曼分布规律

(因为可逆压缩环境消耗的功最小)

求分布在基

二、计算题

7. 在300K 时,有lmol 理想气体从始态100kPa 的压力,都在等温条件下经历如下三个不同过程,分别求算各过程的Q , W ,

(1)在10kPa 的恒压下,体积胀大

(2)在10kPa 的恒压下,使气体膨胀到终态压力也等于10kPa ; (3)等温可逆膨胀至气体压力为10kPa 。

【答案】(1)理想气体等温等外压膨胀,由于U 和H 仅是温度的函数,故

因Q=-W,故

(2)理想气体等温等外压膨胀,的状态方程式求

因为始终态体积都不知道,要用理想气体

因为

所以

因Q=-W,则

其功的计算式为

因Q=-W,则

8. 0°C , 101.325kPa ,的条件常称为气体的标准状况,试求甲烷在标准状况下的密度。

【答案】低压下甲烷可视为理想气体,由理想气体状态方程pV=nRT, 可得:

所以

9. 在101.3kPa 的常压下,空气中

(1)水中

的含量。

含量为21%, 25°C 时

在水中的亨利常数

(3)理想气体等温可逆膨胀,

试解决下列问题。

(2)为什么鱼在高温天气时喜欢浮在水面上。

(3)养鱼业常用增氧机,通过搅动水面增氧,你认为其原理是什么? 【答案】(1)根据Henry 定律有

(2)由于亨利常数k 随着温度升高而增大,由(1)水中

的含量的计算公式:

知,高温时水中的溶解氧减少,所以鱼浮在水面上吸收空气中的氧。

(3)当用增氧机搅动水面时,会增大氧气和水的接触面积,增加氧气分压,同时在搅拌过程中会产生气泡,形成负压,也使氧气在水中的溶解度增大。