2020年北京化工大学化工综合2考研复试核心题库之物理化学问答题精编

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一、2020年北京化工大学化工综合2考研复试核心题库之物理化学问答题精编

1．粒子零点能的选取对哪些热力学函数有影响？哪些无影响？对热力学函数的变化值是否有影响？说明理由。

【答案】粒子零点能的选取对能级的高低有影响，所以对与能量有关的热力学函数如等有影响，但是对它们的变化值是没有影响的，大家都采用共同的标准。零点能的选取对系统的微观状态数没有影响，所以对S没有影响。

2．将的KCl溶液和、的溶液混合以制造溶胶，写出这个溶胶的胶团式,并画出胶团的构造示意图。若有以下几种电解

质:，对上述溶胶进行聚沉，请按聚沉能力由高到低排一次序，并简要阐明其根据，若按聚沉值大小排序又将怎样？

图

【答案】

故过量的是。根据规则:被吸附的离子总是在固态中原有的或相似的离子，或和表面某些原子形成难溶化合物的离子。因此胶核首先吸附的是，故胶团结构式如图。

图

根据电解质对胶体聚沉作用的规则:起聚沉作用的主要是反号离子，电解质负离子对带正电的溶胶起主要聚沉作用，负离子对正电溶胶起主要聚沉作用，而且聚沉能力随离子价

的增加而显著增大。由于本题中之胶体带正电，故可将上述电解质按聚沉能力初步排列一次序:

对于同价的反号离子的三种电解质聚沉能力的区分，由于与溶胶电性同号的离子中大的或高价的正离子对正电性胶体有一定的稳定作用，故聚沉能力之大小又可排列一顺序:

根据以上所述，聚沉能力顺序如下:

由于聚沉能力越强聚沉值越小，故按聚沉值大小来排序与上述排序恰好相反。讨论如果KCl 过量，请讨论本题的所有问题。

3．“凝固点降低法测定摩尔质量”实验中，需要记录哪些数据？如何求纯溶剂和溶液的凝固点的差值?可否通过增加溶质的浓度来提高:实验的准确度？为什么？

【答案】“凝固点降低法测定摩尔质量”实验中，记录纯溶剂用量(体积，温度)，溶质称得重量，以及精密电子温差仪(电子贝克曼)的读数及其时间。以时间为横坐标，温差仪读数为纵坐标绘出步冷曲线。纯溶剂冷却曲线(过冷后反弹)平台为纯溶剂凝固点；溶液冷却曲线转折点(有的取过冷，再上升，再向下转折后曲线延长线与过冷前曲线交点)为溶液凝固点。凝固点差：。

不能用增加溶质的浓度来提高实验的准确度；因为只有在稀溶液中才成立。

4．如何用电化学的方法测定的标准摩尔生成吉布斯自由能？

【答案】的生成反应为

要设计一个电池，使电池反应与之相同。方程式中，显然是被氧化的，将氢电极放在电池的左边作阳极；是被还原的，将氧电极放在电池的右边作阴极，这是一个氢-氧燃料电池。由于氢-氧燃料电池的电动势与电解质溶液的pH没有关系，所以两个电极中间的介质pH为1?14都可以，只要保持和的压力都是标准压力即可。所设计的电池为

溶液

这个电池的反应就是的生成反应，测定电池的标准可逆电动势(或查阅标准电极电势进行计算)，则。

5．夏天将室内电冰箱门打开，接通电源，紧闭门窗(设墙壁门窗隔热良好),若冰箱运行，室内温度能否降低?为什么？

【答案】不能。该室可视为绝热恒容体系，与外界无热及体积功的交换，但它从环境中得到电功(非体积功),，所以室内气体温度升高，室内温度绝不会逐渐降低。

6．以等体积的溶液和溶液制备溶胶。

(1)写出胶团结构式，指出电势的符号

(2)分别加入电解质，和使上述溶胶发生聚沉，则电解质聚沉能力大小顺序是什么？

【答案】(1)胶团结构式如图所示。

图

电势的符号:带负电，

(2)起聚沉作用的是正离子，根据价数规则，聚沉能力大小顺序为:

7．试确定下列分子的转动对称数：(1)；(2)；(3)；(4)。

【答案】在计算分子的转动配分函数时首先要确定分子的对称数，所谓对称数是指分子在绕某一对称元素(点、轴、面)旋转360°的过程中所有可能出现的不可分辨位置的总和。如果旋转了360°，期间没有出现不可分辨的位置，又回到了原来状态，则说明它的对称数，所有分子至少有一个对称数。将这个对称数再加上在绕某一对称元素旋转360°的过程中所有可能出现的不可分辨的新位置数，则是总的对称数，用计算式表示为。由于需要用到点群的知识，所以了解一下即可。

(1)，是同核双原子分子，旋转到180°时出现一个不可分辨的位置，所以在旋转360°期间出现了一个不可分辨的位置，加上原来的状态，所以。

(2)NO,是异核双原子分子，在旋转360°期间没有出现不可分辨的位置，又回到了原来状态，所以。

(3)，属于点群，旋转时一个产生两个不可分辨的位置，所以。

(4)，正四面体结构，属于点群，旋转操作为，。

8．某电化学反应，在电池中等温(T)等压(p)可逆进行，从始态A(完全是液体)到终态B，液体体积基本不变，而产生了1mol理想气体。体系得电功为-FE(),没有热效应。现在如果是在电池中以没有非体积功的方式等温等压从A到B,请问体系的是多少？体系得功和吸热各是多少？环境和体系一起作为孤立体系的熵变是多少？该过程可以自发进行吗？

【答案】如以环境对体系做功为正，以体系从环境吸热为正，即，本题可计算如下：