2017年常州大学物理化学(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 在进行重量分析实验时,为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质(非沉淀剂),或将溶胶适当加热,为什么?试从胶体分散系统观点加以解释。
【答案】加入大量电解质,反离子的浓度很高,进入层重叠时的斥力,使溶胶易于聚沉。适当的加热使
层的反离子愈多,从而降低了扩散运动加剧,可加快胶粒的热运动,增加胶
粒互相碰撞的频率,从而使聚沉机会增加。二者都有利于沉淀完全。
2. 催化反应与非催化反应相比,催化反应有哪些特点?催化剂能加速反应的本质是什么?
【答案】催化反应特点:①催化剂能缩短反应达到平衡的时间,但不能改变平衡常数;②反应前后催化剂的化学性质不变,但物理性质可能会改变(结焦,结构破坏、表面烧结);③催化剂有选择性;④某些催化反应其速率与催化剂浓度成正比;⑤催化剂易受杂质影响。
催化剂能加速反应的本质:①改变反应途径,降低活化能;②改变活化熵,从而改变指前因子。
3. —般而言,对于稀溶液其凝固点和熔点并不相同,请解释出现这一现象的原因。
【答案】稀溶液的凝固点和熔点并不相同,前者高于后者。主要是由于溶液的凝固点不仅与溶液的组成有关,还 与析出固相的组成有关。在B 与A 不形成固态溶液的条件下,当溶剤A 中溶有少量溶质B 形成稀溶液,则从溶 液中析出固态纯溶剂A 的温度,即溶液的凝固点就会低于固态溶剂在同样外压下的凝固点,也因此与其熔点不相同。并且遵循凝固点降低公式
4. 用最大气泡法测定溶液表面张力的装置如下图所示,请简答如下问题:
图
1-恒温槽;2-试样管;3-毛细管;4-压差计;5-抽气管;6-乙醇溶液 (1)简述测定溶液表面张力及等温吸附的原理;
(2)实验中应取什么数据; (3)如何处理实验数据; (4)实验中应注意什么问题。 【答案】(1)根据附加压力公式
表面张力时,
因曲率半径r 相同。压力正比于高度差
故有
选用一个已知表面张力的溶液(通常是纯水)作为参比,即可测定待测溶液的表面张力。 在恒温下改变待测溶液的浓度测定相应的表面张力,可计算表面过剩物质的量
再利用关系式
作图,可求出饱和吸附的
(2)试样管依次装入纯水和由稀到浓的待测溶液,调节排水速度使毛细管口形成最大气泡,读出压差计的最大高度
在图上作某浓度下的切线斜率
算出
作
(3)查表得&计算待测溶液的,作图
图:得斜率求出 (4)注意如下问题:
(i )毛细管垂直恰好插入溶液表面,每次换溶液,插入深浅相近; (ii )浓度变化由稀到浓; (iii )气泡形成速率(iv
)读准(v )线方程进
行一次微分求得。
5. 笼效应和分子遭遇的含义是什么?据此设想的溶液反应的模型怎样?
【答案】笼蔽效应:溶液中反应物分子在溶剂分子的包围中运动,并和其他溶剂分子发生反应,这种笼中运动所产生的效应称为笼蔽效应。溶液中的每个反应物分子,都处于溶剂分子的包围之中,即溶液中的反应物分子大部分时间是在由溶剂分子构筑起的笼中与周围溶剂分子发生碰撞,如同在笼中作振动,其振动频率约为分子与其周围溶剂分子要经历新笼中。
当处在两个不同的笼中的两个反应物分子A 与分子B 冲出旧笼而扩散至同一个新笼中时遭遇在一起称为分子遭遇。
溶液中的反应可以看做由两个步骤组成。首先,反应物分子通过扩散在同一个笼中遭遇;第
即当用同一个毛细管测定两种溶液的
从而计算比表面
程序拟合出
曲线方程,然后对
曲
以镜面法求出,也可以用
而在笼中的平均停留时间约为即每个反应物
次碰撞才能挤出旧笼,但立即又陷入一个相邻的
二步,遭遇分子对形成产物有两种极端情况:(i )对于活化能小的反应,如原子、自由基的重合等,反应物分子一旦遭遇就能反应,整个反应由扩散步骤控制;(ii )对于活化能相当大的反应,反应步骤的速率比扩散步骤的慢得多,整个反应由反应步骤控制,叫活化控制。
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
求分布在基
二、计算题
7. 求温度
体积为
的某单原子理想气体的平动配分函数
和各自由度的配分函数
玻尔兹曼常数
该原子摩尔质量
已知:普朗克常数M=
【答案】该原子的质量
该原子的平动配分函数为
平动自由度的配分函数:
8. 试计算在
(1)
(2)100nm :
(3)1.5nm 的金溶胶粒子下降0.01m 需时若千?已知分散介质的密度为度为
溶液的粘度近似等于水的粘度,为
【答案】粒子在重力场中达到沉降平衡,沉降力等于粘滞阻力,即
金的密
时,地心引力场中使粒子半径分别为: