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2017年中国石油大学(北京)化学工程学院862物理化学考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 某理想气体A 其分子的最低能级是非简并的,若取分子的基态作为能量零点,相邻能级的能量为

其简并度为2, 忽略更高的能级,则A 分子的配分函数设

由配分函数计算公式

计算可得。

则在298K 和标

A

【答案】

则相邻两能

级上的最概然分子数之比

【解析】因基态能级的能量为0, 相邻能级能量为分子的配分函数 2. 已知

【答案】【解析】因为

3. 已知298K 时

=_____V

【答案】1.25

【解析】电极反应方程式有如下关系:

最概然分子数之比由公式

的标准摩尔生成

所以有

自由能

=_____。

准压力下,电解水的理论分解电压为

则298K 时

所以推动如下:

得到

4. 溶胶(憎液胶体)的主要特征是:_____; 大分子溶液(亲液胶体)的主要特征是_____; 胶束溶液(缔合胶体)的主要特征是:_____。

【答案】高度分散的(分散相粒子在度分散的(大

分子尺寸在

5. 若化学反应

)热力学稳定的均相系统

的反应机理拟定为:

(快速达到平衡)

(慢)

则总反应对

是_____级;对NO 是_____级。

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)微不均匀的(多相)热力学不稳定系统;高

【答案】一;二

【解析】慢反应是总反应的决速步,因此总反应的速率为中间产物的浓度代入总反应公式,得

可从快速平衡反应求得,即

即总反应对是一级,对NO 是二级。

6. 根据Boltzmann 分布定律,在最可几分布时,分布在两个非简并能级比

。 【答案】

和上的分布数之

【解析】因则

7. 在298K 时,正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图,其斜率为正丁醇在浓度为

【答案】

时的表面超额为_____。

【解析】由吉布斯等温方程带入计算即可

8. 非理想气体绝热可逆压缩,

试判断下列状态函数大于、小于或等于零

_____

;

_____

;

_____

;

_____。

可逆压缩过程,压力增加,

由G=H-TS得

,压缩过程,温度上升,

【答案】

【解析】绝热可逆过程熵变为零,Q=0; 可逆压缩,外界对体系做功,w>0,

二、问答题

9. 试画出恒温槽恒温原理的示意图,并对其恒温原理做简要说明。

【答案】恒温槽恒温原理示意图如下:

如下图所示,首先按所需要恒温的温度,将水银接触温度计中的钨丝触针的位置固定,当触针与接触温度计中的水银尚未接触时加热器加热,槽内介质温度上升,接触温度计中水银柱上升,待与触针接触时,则线路PC 接通,线圈C 中产生磁场,将磁铁M 吸起,使MLR 线路断开,加热器停止加热,槽内温度开始下降,接触温度计 中水银柱亦开始下降,并与触针脱开,线路PCM 断路,线圈中磁场消失,磁铁落下,线路MLR 接通,加热器又开始加热,槽内温度上升,如此循环往复,使槽内介质在一定温度区间波动。

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图(a )加热时之线路 (b )停止加热时之线路

10.试阐述用电导法测量难溶盐

【答案】分别测出

溶度积的测量原理,并写出相关的计算公式。

的电导率为:

的摩尔电导率可近似看作其无限稀释的摩尔电导率,由柯尔劳施离子独立运动规律得,

其中,

的无限稀释摩尔电导率查表可得,所以,

从而,溶度积

即可算出。

溶液和纯水的电导率,则

11.理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀,有两种考虑计算△H 的方法,即

(1)(2)

上面两个考虑问题的方法哪个是正确的?

【答案】方法(1)是正确的。理想气体热力学能只是温度的函数,因恒温故体恒温下pV=nRT为常数,

故常数项提出来。 12.1mol 始态为

压强,此题表述的是外压恒定,但是体系压力是一定变化的,故不能认为

理想气

方法(2)的错误在于定义式H=U+PV中的P 是指体系

中的P 不能当做

的水,在一体积合适的真空玻璃瓶中蒸发,最终成为同温同压的水蒸气。

又认为始态与终态的温度、压力都没变,所

某同学根据公式dG=Vdp-SdT算得该过程的

以得出“上述过程为可逆过程”的结论,你是否同意这一结论? 为什么?

【答案】该结论不正确。因为吉布斯函数判据的应用条件是:①封闭体系,组成恒定,且不作非体积功。②组成可变,不作非体积功,且为可逆过程。而在上述过程中,并不满足该公式的使用条件,所以不能应用dG=VdP-SdT, 自然也就不能得到“为可逆过程”的结论。

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