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2017年中国民航大学物理化学复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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

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。

2. Ar 和CO 分子有几个平动、转动和振动自由度?请写出这两种分子在室温下以基态为能量零点的配分函数

【答案】

在求算这些配分函数时,需要哪些有关

和CO 分子的数据?

是单原子分子,有3个平动自由度,无转动和振动自由度。

求算配分函数时,只需要知道粒子的振动几乎全部处于基态。

计算配分函数时,需知C 、O 相对原子质量,及由光谱数据得到的转动惯量I (或分子中C 与O 两原子间的距离)。

3. 有了离子活度和活度因子的定义不就行了吗?为什么还要定义离子平均活度和平均活度因子?

【答案】因为不可能制备出只含正离子或负离子的电解质溶液,即电解质溶液中正、负离子总是共同存在的,且离子间存在着静电引力。因此实验上不可能单独测定正离子或负离子的活度和活度因子,而只能测定它们的平均值,即离子平均活度和平均活度因子(都是几何平均)。

4. 分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时,以下过程的值如何变化?(1)沸点下液体气化为蒸气;(2)凝固点下液体凝为固体[假设和

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,

由于易进行。而

定压下升温,

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的相对原子质量。

CO 是异核线性分子,有3个平动、2个转动和1个振动自由度。室温时,振动能级不开放,

]。

对T 的变化率以及定温下

对P

【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

由变化过程的

值讨论定压下

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

增大,凝固不易进行。

5. 在电流密度为

条件下,在电极上的超电势分别为试写出在一混合

己知

:的溶液中插入

电极作为阴极电解时,混合电解质溶液(各个离子浓度均为考虑)中离子析出顺序。

【答案】超电势与电极材料、电极表面状态、电流密度、温度、电解质性质和浓度等有关。已知氢气在柏和锌电极上的超电势均大于零。推断其在Ni

电极上的超电势也大于零。又由于

的平衡电位均小于零。推断在相同离子浓度的条件下

,电极上的析出电势大小排序为:

即,

电极作为阴极电解时,离子的析出顺序为

溶液的容器之间是一个

多孔塞,塞中细孔道充满

溶液,在多来代替溶液代替

6. 在两个充有

孔塞的两侧放两个接有直流电源的电极。问溶液将向什么方向移动?当以

溶液时,溶液在相同的电压之下流动速度变快还是变慢?如果用

溶液,溶液流动的方向怎样?

【答案】(1

)因多孔塞吸附(2)当以(3)用

来代替

溶液代替

带负电,所以溶液带正电,向负极方向移动。 的

溶液时,电位下降,溶液移动变慢。

而带正电,溶液带负电,向正极方向移动。

溶液时,多孔塞吸附

二、计算题

7. 已知在298K 时,下列物质的

如下:

总压力为求反应:

反应前气体中含(摩尔分数)(摩尔分数)其余为惰性气体。

(1)在298K 时的平衡常数【答案】(1)设反应的

则有

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被转化?

(2)在什么温度反应达平衡时有

故298K 时的平衡常数

(2)设反应前各物质总摩尔数为1,由题意可知平衡时各物质的量如下

反应前

平衡时

已知平衡时的总压为

故反应的平衡常数

反应的吉布斯自由能

,故

不随温度变化,将数值代入式①得

8. 一气体服从pV=nRT状态方程式,

(1)计算计一绝热过程;

(3)计算(2)过程的【答案】⑴

(2)由己知验证可得则W=0。

所以设计的过程应是一绝热无功过程。在无其它功情况下,可设计为绝热自由膨胀过程。 (3)由已知知气体服从pV=nRT理想气体方程式,所以满足理想气体U 和H 只是温度的单 值函数,

9. 设在温度恒定为T 、中间以挡板隔开的两个体积均为V 的容器内,分别装有1molA 和1molB 的理想气体,抽去挡板后达平衡,试求混合前后系统微观状态数之比。

【答案】因为容器温度恒定为T , 所以抽去挡板气体混合前后,系统温度不变。理想气体分子间无相互作用. 其他气体的存与否,可认为不影响其状态,故可单独计算A 及B 的熵变,然后求和。

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请据此设

可知这是一个恒温过程,故

又因为Q=0,

(2)已知lmol 该气体的