2017年湖南大学化学化工学院831物理化学(理)之物理化学考研冲刺密押题
● 摘要
一、问答题
1． 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成？你在哪些物理化学实验中用了恒温技术，试举出三个实验实例。
【答案】恒温槽主要由浴缸、加热器、搅拌器、水银接触温度计（或其他温度元件）、继电器、恒温介质、贝克曼温度计、普通水银温度计等组成。
许多物理化学实验要用恒温技术，如液体黏度的测定、表面张力的测定，过氧化氢分解反应动力学的实验测定等。
2． 写出分子的平动配分函数
【答案】并注明式中各项物理量所代表的意义。 其中，为圆周率，m 为分子质量，k 为玻尔兹曼常数，T 为热力学温度，h 为普朗克常数，V 是分子运动空间的体积。
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． 对于实际气体能否以逸度~代替压力P 将其状态方程写作
【答案】不能。因为
式，而进行的认为校正，故其不适用于校正状态方程中的压力。
5． 简述电解质的加入引起憎液胶体聚沉的原因。
【答案】电解质的加入，使介质中与胶粒带相反电荷的离子浓度増大，压缩扩散层，扩散层
变薄，使电位在量值上变小，胶粒间斥力势能降低，当电解质浓度足够大时，就会使溶胶聚沉。
6． 不论孤立（隔离）系统内部发生什么变化，系统的热力学能和熵总是不变, 是否正确？
【答案】
①对热力学能此说法正确。因为
第 2 页，共 65 页 为什么？ 是在化学势表示式中，为了使实际气体与理想气体化学势有相同的形而热和功是能量传递的两种不同形式，
而隔离系统与环境既无物质传递，又无能量传递，所以热力学能不变。②对熵不正确，
因为
为自发过程，为系统处于平衡状态。
7． 下图为最大泡压法测定液体表面张力的实验装置，实验要求毛细管顶端与待测液面相切。实验时，滴液漏斗工作，体系压力下降，压力计两臂液柱的高度差增大，同时毛细管顶端液面逐步向外凸出，如下图。但是高 度差增大到一最大值后会突然下降，然后再上升，下降，重复以上过程=在最大值出现的同时，会在毛细管顶端 产生一个气泡。请根据表面化学的知识：
（1）解释这一实验现象；
（2）说明这一实验装置测量表面张力的原理。
【答案】（1）当滴液漏斗工作时，体系压力下降，体系压力低于大气压。毛细管顶端液面两边压力不平衡，该液面发生弯曲，弯曲液面的附加压与体系压力方向一致，可以使得液面两边受力平衡，根据公式，此时式子：成立
当压力差增大时，毛细管顶端液面逐步向外凸出，曲率半径下降。但是当液面向外凸出形成半球时，曲率半径达到最小值，此时滴液漏斗继续工作，弯曲液面将破裂，形成气泡，同时压力差达到最大值》
（2）由以上分析可知，
本装置测量依赖如下公式最大压力差与表面张力成正比，比例系数为仪器常数，这样通过对一个已知表面张力的标准样品测量后确定仪器常数，对任一未知样品即可由测量最大压力差确定表面张力
8． 分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时，以下过程的
体气化为蒸气；（2）凝固点下液体凝为固体[假设
和由变化过程的值讨论定压下
第 3 页，共 65 页 值如何变化？（1）沸点下液]。 【答案】根据组成恒定、封闭系统的热力学基本方程，可分别依据公式
对T 的变化率以及定温下对P
的变化率。
（1）在沸点下液体气化为蒸气，因而故定温下增加压力，
（2）液体凝固成固体，由于故恒压下升高温度气化减小，蒸发更易进行；
降低，凝固更增大，蒸发不易进行。 定温下加压凝固过程
易进行。而定压下升温，增大，凝固不易进行。
9． 何为稀溶液的依数性？举两个日常生活中的实例加以说明^
【答案】稀溶液的依数性仅与溶液所含溶质的数量或浓度有关而与物质的本性无关的性质，通常有饱和蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压。
①常用的冷冻剂，如100g 冰+下降的特点。
②冬天撒盐去除公路上的冰，利用冰的熔点降低。
③生物化学研宄确定，当外界温度降低时，在有机体细胞中都会强烈产生可溶碳水化合物，降低凝固点。南极鱼类血液的冰点
10．将的油滴在水中乳化成半径为
于不稳定状态。若此时再加入一定体积的
液所起的作用。（已知油滴与水的界面张力为
力降低到）。
明显低于温带鱼类血液的冰点 处可达到的冷却温度为利用的是稀溶液凝固点的小油滴，构成乳状液，系统增加界面积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张
【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
二、计算题
第 4 页，共 65 页