物理化学面试常问简答题

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物理化学简答题

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物理化学简答题1. 什么是化学反应速率?化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。

在化学反应中,反应速率的大小可以揭示反应进行的快慢,以及化学反应动力学的特征。

2. 如何确定一个反应的速率常数?反应速率常数是描述化学反应速率大小的量。

确定速率常数的方法有多种,其中一种常见的方法是利用速率方程式和实验数据进行求解。

实验数据可以通过测量反应物消耗和生成物产生的量来获得,然后将数据代入速率方程式,通过拟合求解出速率常数的数值。

3. 什么是化学平衡?化学平衡指的是在封闭容器中,化学反应的反应物和生成物浓度不再发生持续变化的状态。

在化学平衡下,反应物的摩尔比和生成物的摩尔比保持恒定,但并不意味着反应停止进行,而是正逆反应以相同的速率互相进行,保持动态平衡。

4. 阐述平衡常数的意义和计算方法。

平衡常数是在一定温度下,一个化学反应的反应物和生成物浓度之间的比值。

平衡常数的大小可以反映化学反应到达平衡时的偏向性,常用符号为K。

平衡常数计算方法为将反应物和生成物的浓度按其在平衡时的摩尔比写成幂函数,幂的指数为其在平衡时的摩尔数,然后将各项系数相乘得到平衡常数。

5. 什么是活化能?活化能是指在化学反应中,反应物发生转化成生成物所需克服的能垒。

化学反应的进行需要克服能量差,活化能正好代表了化学反应进行所需的能量。

6. 什么是扩散?扩散是指物质在非均匀条件下由高浓度区向低浓度区传输的过程。

在物理化学中,分子与分子之间发生撞击,从而使得物质的分布发生变化,这一过程被称为扩散。

7. 解释溶解度和溶解度积的概念。

溶解度是指在特定温度和压强下,溶液中能溶解的最大量溶质的浓度。

溶解度积是指在溶液中某物质溶解至饱和时,溶液中该物质的稀释浓度和平衡条件之间的关系,通常用符号Ksp表示。

8. 什么是极化和离解?极化是指当电场作用于非极性分子或原子时,电子云会发生偏移,使原本电中性的分子或原子获得一个或多个极化电荷。

离解是指溶质在溶剂中分解为可溶性离子的过程。

物理化学简答题

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物理化学简答题:1、根据系统与环境之间的关系可以将系统分为哪几类?都有什么特点?敞开系统:系统与环境之间有物质交换,又有能量的传递封闭系统:系统与环境之间没有物质交换,只有能量的传递孤立系统:系统与环境之间既无物质交换也无能量的传递2、什么是热力学平衡态?它需要满足哪些条件?热力学平衡状态:如果系统的性质不随时间变化,则该系统就处于热力学平衡状态。

热平衡系统各部分的温度相等力学平衡系统各部分之间没有不平衡的力存在相平衡系统中各相的组成和数量不随时间而变化化学平衡系统中化学反应达到平衡时,系统的组成不随时间而变3、什么是状态函数,状态函数具有哪些特性。

状态函数:由系统状态确定的系统的各种热力学性质(1)是状态的单值函数(2)改变化量决定于初末状态(3)状态函数的微小变化在数学上是全微分4、多组分系统的分类有哪些?混合物:任何组分可按同样的方法来处理的均相系统。

溶液:各组分不能用同样的方法来处理的均相系统稀溶液:如果溶质的含量较少,溶质摩尔分数总和远小于1。

5、常用浓度的表达式有哪些?(还有对应公式P76)质量分数摩尔分数物质的量浓度质量摩尔浓度6、什么是混合物什么是溶液?两者之间的区别是什么?混合物:任何组分可按同样的方法来处理的均相系统。

溶液:各组分不能用同样的方法来处理的均相系统区别:多组分的均相系统按组分,在热力学中能做相同处理,为混合物;不能相同处理为溶液。

7、电极命名电化学约定阳极:发生氧化反应放出电子的电极阴极:发生还原反应获得电子的电极物理学约定正极:电势高的电极负极:电势低的电极8、电导率代表的物理意义相距1 m、截面积为1 m2的两平行电极间放置1 m3电解质溶液时所具有的电导。

9、测定反应速率要求在不同时刻测出反应物或产物之一的浓度。

一般采用化学或物理方法,请说出两种方法优点与不足。

、化学方法:优点:能直接得到浓度的绝对值不足:操作复杂,分析速度慢物理方法:优点:连续、快速、方便不足:干扰因素易扩散误差10、催化剂的作用与特点①催化剂反应前后量相同 ②化学平衡、状态函数均不改变③在热力学允许下 ④ 催化剂有选择性。

物理化学简答题

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简答题:1、可逆电池的必须具备的条件:(1)电池在放点时所进行的反应与充电时的反应必须互为逆反应(2)根据热力学可逆过程的概念,只有当电池充电或者放电时E与E外只差一个无限小即E=E+_dE,使电流为无限小,因此不会有电能不可逆的转化为热能现象发生,放符合可逆过程的条件2液体接界电势,如何消除?答:一是避免使用有液接界面的原电池,但并非任何情况都能实现;二是使用盐桥,使两种溶液不能直接接触。

3第二类导体的导电机理;答:考正负离子的移动导电,气导电任务是由正负离子共同承担的4、科尔劳施离子独立运动定律;答;在无限稀释的溶液中,离子彼此独立运动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释阴阳离子的摩尔电导率之和5、离子氛;答:中心离子好像是被一层异号的电荷包围着,这层异号电荷的子女给电荷在数值上等于中心离子的电荷,统计的看,这层异号电荷是球星对称的,这层电荷所构成的球体称为离子氛6、基元反应;答:由反应物分子在碰撞中一步转化为生成物分子的反应称为基元反应7、反应速率,碎温度的变化通常有的五种类型?答:(a)型r--T之间呈指数上升关系;(b)为爆炸型;(c)为先升后降型(d)型较为复杂,前半段与(c)型相似,继续升高温度,速率又开始增加;(e)为下降型。

8、活化分子;阿伦尼乌斯活化能?答:由非活化分子转变为活化分子所需要的能量就是活化能9、催化剂的基本特性?答:(1)催化剂参与反应,改变了反应历程和反应活化能,从而改变了反应速率(2)催化剂只能改变反应速率二不能影响化学平衡(3)某些催化反应的速率与催化剂的浓度成正比(4)催化剂有特殊的选择性(5)在催化反应系统中加入少量的杂质可能强烈影响催化剂的作用10、多相催化反应的一般步骤;答:(1)反应物分子向催化剂表面扩散(2)反应物被催化剂表面吸附,这一步属于化学吸附(3)被吸附的分子在催化剂表面上进行反应(4)产物分子从催化剂表面脱附(5)产物分子扩散离开催化剂表面11、朗缪尔单分子层吸附理论的基本假设(1)单分子层吸附(2)固体表面是均匀的(3)背媳妇的固体表面上的分子相互之间无互相作用力(4)吸附平面是动态平衡12、摩尔电导率?答:在相距为单位距离的两个平行板电极之间,放置含有1mol电解质的溶液,这时溶液所具有的电导率为摩尔电导率。

物理化学问答题

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物理化学问答题1、什么在真实⽓体得恒温PV—P曲线中当温度⾜够低时会出现PV值先随P得增加⽽降低,然后随P得增加⽽上升,即图中T1线,当温度⾜够⾼时,PV值总随P得增加⽽增加,即图中T2线?答:理想⽓体分⼦本⾝⽆体积,分⼦间⽆作⽤⼒。

恒温时pV=RT,所以pV—p线为⼀直线。

真实⽓体由于分⼦有体积且分⼦间有相互作⽤⼒,此两因素在不同条件下得影响⼤⼩不同时,其pV-p曲线就会出现极⼩值。

真实⽓体分⼦间存在得吸引⼒使分⼦更靠近,因此在⼀定压⼒下⽐理想⽓体得体积要⼩,使得pV当温度⾜够低时,因同样压⼒下,⽓体体积较⼩,分⼦间距较近,分⼦间相互吸引⼒得影响较显著,⽽当压⼒较低时分⼦得不可压缩性起得作⽤较⼩.所以真实⽓体都会出现pV值先随p得增加⽽降低,当压⼒增⾄较⾼时,不可压缩性所起得作⽤显著增长,故pV值随压⼒增⾼⽽增⼤,最终使pV>RT。

如图中曲线T1所⽰.当温度⾜够⾼时,由于分⼦动能增加,同样压⼒下体积较⼤,分⼦间距也较⼤,分⼦间得引⼒⼤⼤减弱。

⽽不可压缩性相对说来起主要作⽤.所以pV值总就是⼤于RT。

如图中曲线T2所⽰.2.为什么温度升⾼时⽓体得粘度升⾼⽽液体得粘度下降?答:根据分⼦运动理论,⽓体得定向运动可以瞧成就是⼀层层得,分⼦本⾝⽆规则得热运动,会使分⼦在两层之间相互碰撞交换能量。

温度升⾼时,分⼦热运动加剧,碰撞更频繁,⽓体粘度也就增加。

但温度升⾼时,液体得粘度迅速下降,这就是由于液体产⽣粘度得原因与⽓体完全不同,液体粘度得产⽣就是由于分⼦间得作⽤⼒.温度升⾼,分⼦间得作⽤⼒减速弱,所以粘度下降。

3.压⼒对⽓体得粘度有影响吗?答:压⼒增⼤时,分⼦间距减⼩,单位体积中分⼦数增加,但分⼦得平均⾃由程减⼩,两者抵消,因此压⼒增⾼,粘度不变。

4。

两瓶不同种类得⽓体,其分⼦平均平动能相同,但⽓体得密度不同。

问它们得温度就是否相同?压⼒就是否相同?为什么?答:温度相同。

因为⽓体得温度只取决于分⼦平移得动能,两种不同得⽓体若平移得动能相同则温度必然相同。

物理化学常考简答题

物理化学常考简答题

乙酸乙酯的皂化反应:OH H C COONa CH NaOH H COOC CH 523523+=+。

当用实验确定该反应的速率常数时,需要测定不同时刻反应物的浓度。

根据该反应的特点,采用电导法测定。

一、因为CH 3COOC 2H 5与C 2H 5OH 都是非电解质,反应前,体系的电导率等于NaOH 溶液的电导率;完全反应后体系的电导率等于CH 3COONa 溶液的电导率;反应过程中体系的电导率等于NaOH 与CH 3COONa 电导率之和。

)(-∞ΛOH m 与)(-∞ΛAC m差别很大,其余物质的摩尔电导率变化不大,总电导率对OH-浓度变化敏感。

二、主要使用的仪器:恒温槽、电导仪、电导池、秒表、移液管、微量注射器、三角瓶三、需要测量的数据:反应起始电导率0κ,充分恒温后,未加入CH 3COOC 2H 5时测得NaOH 溶液的电导率;反应结束的电导率∞κ,借助于NaOH 溶液同浓度的,充分恒温的CH 3COONa 溶液的电导率;反应过程中任意时刻的电导率t κ,恒温反应中t 时刻的电导率。

t OH AC OH t OH AC OH c c ,0,0)()(------⨯Λ-Λ=-⨯Λ-Λ=-∞∞κκκκ 0,,0--=--∞∞OH t OH t c c κκκκ 皂化反应是二级反应,kt c c t =-011,则其动力学方程为: ∞∞∞-+-=-κκκκκκ00011kt c t 作t c t ∞∞--κκκκ00~1关系图,直线的斜率即为反应速率常数。

关键操作:① 保持反应体系恒温,反应物预热到反应温度;② 准确量取乙酸乙酯的体积;③向NaOH溶液中注入CH3COOC2H5后立即开始计时;④电极使用前需先用蒸馏水洗净后用滤纸吸干水分;一、热力学基本问题:热力学的研究对象:热力学研究的对象是大量分子(粒子)的集合体,称为系统。

热力学研究方法:热力学研究方法是一种演绎的方法,运用经验所得的基本定律,借助体系状态函数的基本性质,通过严密的逻辑推理与计算,来判断体系变化的方向和限度,得出的结论具有统计学意义。

物理化学试题集简答题

物理化学试题集简答题

1.有人认为“理想气体等温膨胀过程⊿U=0,热全部变成了功,与热力学第二定律的开尔文说法不符”请指出错误所在。

答:开氏说法为不可能从单一热源取出热使之变为功而不留下其它变化。

关键是不留下其它变化,理想气体等温膨胀时热全部变成了功,体积增大了,环境体积缩小了,留下了变化,故原说法并不违反开氏说法。

2.有人认为“冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源,这与克劳修斯表述不符”请指出错误所在。

答:克氏说法为不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。

冷冻机从低温热源吸热放给高温热源时环境失去了功,得到了热留下了变化,故并不违反克氏说法。

3.有人认为“被压瘪了的乒乓球在热水中能复原,这是个从单一热源吸热对外作功的过程,与开尔文说法不符”请指出错误所在。

答:开尔文说法必须在孤立系统中才成立。

4.有人认为“理想气体等温膨胀过程⊿U=0,热全部变成了功,与热力学第二定律的开尔文说法不符”请指出错误所在。

5.水自发地从高处往低处流,请从此例子中说明自发过程的特征有哪些?答:有方向的单一性和限度;具有不可逆性;具有可作功的能力。

6.简要说明卡诺热机的工作循环和卡诺热机的热机效率极限答:过程1:等温可逆膨胀;过程2:绝热可逆膨胀;过程3:等温可逆压缩;过程4:绝热可逆压缩;形成循环,最后气体回复原状。

η=1-T1/T2,T1>0,可逆热机效率的极限:η<17.为什么表面活性剂能大大地降低水的表面张力。

答:因为表面活性剂分子是由亲水的极性基团(如-COOH,-CONH2,-OSO3, -OH等)和憎水的非极性基团(如碳氢基团)组成的有机化合物,极性基团与水分子有较大的吸引力,它的存在有利于其在水中的均匀分布;非极性基团与水分子的吸引力远小于水分子之间的吸引力,故它的存在有利于表面活性剂分子聚集在溶液表面或水-油两相界面,因此当表面活性剂溶于水时将会吸附在水的表面上,采取极性基团向着水,非极性基团指向空气(或油相)的表面定向,这种定向排列使水和另一相的接触面减小,从而引起水的表面张力显著降低。

物理化学题库简答题(60题,6页)汇总

物理化学题库简答题(60题,6页)汇总

第四部分:简答题(60题)第一章;气体501压力对气体的粘度有影响吗?答:压力增大时,分子间距减小,单位体积中分子数增加,但分子的平均自由程减小,两者抵消,因此压力增高,粘度不变。

第二章 :热力学第一定律502说明下列有关功的计算公式的使用条件。

(1)W =-p(外)ΔV(2)W =-nRTlnV2/V1(3))1/()(12γ---=T T nR W γ=Cp/Cv答:由体积功计算的一般公式⎰-=dV p W )(外可知:(1)外压恒定过程。

(2)理想气体恒温可逆过程(3)理想气体绝热可逆过程。

503从同一始态膨胀至体积相同的终态时,为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功?答:两过程中压力下降程度不同,理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小,而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大,因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。

504系统经一个循环后,ΔH 、ΔU 、Q 、W 是否皆等于零?答:否。

其中H 和U 为状态函数,系统恢复至原态后其值复原,即ΔH =0、ΔU =0。

而热与功是与途径有关的函数,一般不会正好抵消而复原,除非在特定条件下,例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态,或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。

505 25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热(298)f m H K ∆为零吗?答:否。

因为按规定只有25℃100Kpa 下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。

液态氮虽为单质,但在25℃100Kpa 下不能稳定存在,故其(298)f m H K ∆不等于零。

只有气态氮的(298)f m H K ∆才为零。

506热力学平衡态包括哪几种平衡?答:热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡。

507卡诺循环包括哪几种过程?答:等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩、绝热可逆压缩。

508可逆过程的特点是什么?答:1)可逆过程以无限小的变化进行,整个过程由一系列接近平衡态的状态构成。

物理化学问答题

物理化学问答题

1、什么在真实气体的恒温PV-P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低,然后随P的增加而上升,即图中T1线,当温度足够高时,PV值总随P的增加而增加,即图中T2线?答:理想气体分子本身无体积,分子间无作用力。

恒温时pV=RT,所以pV-p线为一直线。

真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力,此两因素在不同条件下的影响大小不同时,其pV-p曲线就会出现极小值。

真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近,因此在一定压力下比理想气体的体积要小,使得pV<RT。

另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来越大,不可压缩性越来越显著,使气体的体积比理想气体的体积要大,结果pV>RT。

当温度足够低时,因同样压力下,气体体积较小,分子间距较近,分子间相互吸引力的影响较显著,而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。

所以真实气体都会出现pV值先随p的增加而降低,当压力增至较高时,不可压缩性所起的作用显著增长,故pV值随压力增高而增大,最终使pV>RT。

如图中曲线T1所示。

当温度足够高时,由于分子动能增加,同样压力下体积较大,分子间距也较大,分子间的引力大大减弱。

而不可压缩性相对说来起主要作用。

所以pV值总就是大于RT。

如图中曲线T2所示。

2.为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降?答:根据分子运动理论,气体的定向运动可以瞧成就是一层层的,分子本身无规则的热运动,会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。

温度升高时,分子热运动加剧,碰撞更频繁,气体粘度也就增加。

但温度升高时,液体的粘度迅速下降,这就是由于液体产生粘度的原因与气体完全不同,液体粘度的产生就是由于分子间的作用力。

温度升高,分子间的作用力减速弱,所以粘度下降。

3.压力对气体的粘度有影响不?答:压力增大时,分子间距减小,单位体积中分子数增加,但分子的平均自由程减小,两者抵消,因此压力增高,粘度不变。

4.两瓶不同种类的气体,其分子平均平动能相同,但气体的密度不同。

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1.一隔板将一刚性容器分为左、右两室,左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去,左、右室气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为系统,则U、Q、W 为正?为负?或为零?答:因为容器时刚性的,在不考虑存在其他功德作用下系统对环境所作的功 0 ;容器又是绝热的,系统和环境之间没有能量交换,因此Q=0,根据热力学第一定律U = Q +W,系统的热力学能(热力学能)变化U = 0。

3.若系统经下列变化过程,则Q、W、Q + W 和U 各量是否完全确定?为什么?(1)使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态(2)若在绝热的条件下,使系统从某一始态变化到某一终态【答】(1)对一个物理化学过程的完整描述,包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径,因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程。

Q、W 都是途径依赖(path-dependent)量,其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径,只因为Q + W =U,只要过程始、终态确定,则U 确定,因此Q + W 也确定。

(2)在已经给定始、终态的情况下,又限定过程为绝热过程,Q = 0,Q 确定;W =U,W和U 也确定。

4.试根据可逆过程的特征指出下列过程哪些是可逆过程?(1)在室温和大气压力(101.325 kPa)下,水蒸发为同温同压的水蒸气;(2)在373.15 K 和大气压力(101.325 kPa)下,蒸发为同温同压的水蒸气;(3)摩擦生热;(4)用干电池使灯泡发光;(5)水在冰点时凝结成同温同压的冰;(6)在等温等压下将氮气和氧气混合。

【答】(1)不是可逆过程。

(一级)可逆相变过程应该是在可逆温度和压力下的相变过程,题设条件与之不符,室温下的可逆压力应该小于101.325 kPa,当室温为298 K 时,水的饱和蒸气压为3168 Pa。

(2)可能是可逆过程。

(3)不是可逆过程。

摩擦生热是能量耗散过程。

(4)不是可逆过程。

无穷小的电流不能将灯泡点亮。

(5)可能是可逆过程。

273 K、1 atm 下水可以可逆地形成冰。

(6)可能是可逆过程。

通过范霍夫平衡箱可以实现可逆混合。

7.夏天打开室内正在运行中的电冰箱的门,若紧密门窗(设门窗及墙壁均不传热),能否使室内温度降低?为什么?不能。

电冰箱属于热机,当电冰箱正常工作时,通过消耗电功,Q1 的热量从冰箱内被取出排放到室内,其值为Q2。

根据能量守恒,有Q 2=Q 1+W1;当打开电冰箱的门,两个热源(室内空气和冰箱内空气)联为一体,称为单一热源。

以室内空气为体系其热力学能变化:U=-Q 1+Q 2=Q 1+ (Q 1+W )= W上式表示室内空气的热力学能变化等于电源的电功值,因此空气的温度升高。

2.当两个相的温度相同但压力不同时,两个相能达到平衡吗?如果两相的压力相同而温度不同,两相能达到平衡吗?【解】一般而言,当系统达到热力学平衡时,系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡。

具体到相平衡,其条件是各物质在两相中的化学势相同。

影响化学势的因素有温度和压力,达到相平衡时一般温度和压力亦相等。

如果温度相同,而压力不等同样有达到相平衡的可能,如渗透系统;同样地,在压力相同而温度不同的情况下,也应该有达到相平衡的可能性。

5.说明物系点和相点的区别,什么时候物系点和相点是统一的?【解】物系点表示系统的组成,而相点表示系统相的组成。

当系统是单相的时候,两者是重合的7.如用二氧化碳超临界流体作萃取剂,最低的工作压力是多少?能在室温下进行此操作吗?【解】二氧化碳的临界参数是Tc = 31.26C、pc = 7.2 MPa,因此最低压力是7.2 MPa。

因为Tc = 31.26 C 十分接近典型的室温值25C,因此CO2 超临界流体萃取可以在近室温下操作。

14. 三组分系统相图中的连接线又称为结线,请问结线的含义是什么?结线和杠杆规则有联1.1、原电池和电解池有何不同?【答】原电池将化学能转化为电能,而电解池将电能转化为化学能。

2.电解质溶液的导电能力与哪些因素有关?【答】电解质溶液导电能力与电解质的本性及浓度的有关。

3.为什么定义电导率还要定义摩尔电导率?两者有什么关系?【答】因为电导率与浓度有关,两者之间的关系为m/c 。

4.电解质溶液的电导测定有何实际意义?【答】测定电离度、溶度积等。

、5.如何实现化学能向电能的转化?答】通过化学电源可以实现化学能向电能转化。

6. 可逆电池的条件是什么?【答】(1)电极反应可逆(2)电迁移过程可逆7.如何书写电池表达式?【答】(1)写出电极组成;(2)写出影响电池性能的各因素如物质的聚集状态、浓度、压力等。

8. 盐桥的作用是什么?选择盐桥时应注意什么问题?【答】“消除”液体接界电势。

选择盐桥时要注意:(1)扩散电解质不与电极物质反应;(2)扩散电解质的溶解度要足够大;(3)扩散电解质阴、阳离子的扩散能力相近。

9.单个电极的电极电势如何确定?【答】单个电极的电极-溶液间电势差无法测定,但是可以确定单个电极的相对电势差。

将电极与标准氢电极组成电池,测定该电池的电动势即该电极的电极电势。

若电极进行还原反应,电极电势取正值,若电极进行氧化反应,电极电势取负值。

标准氢电极‖待测电极10. 电池电动势的测量有何应用?测定pH 等。

11. 电极极化产生的原因是什么?【答】电极产生极化的原因很简单,在于电极过程是很复杂的物理化学过程,各元过程的速率不一致,从而产生所谓的极化现象。

系吗?【解】结线是联结两平衡相的联线。

结线两端平衡相组成间的关系由杠杆规则表达。

2.有两个独立的化学反应,其活化能Ea,1 > Ea,2,温度对哪个反应的速率影响更大?若两个反应的指前因子相等,哪个反应的速率常数更大?【解】活化能大温度影响大。

反应 1 的速率常数更大3.大部分化学反应的速率随温度的升高而增大,请用反应速率的碰撞理论解释这一现象。

【解】温度对碰撞频率基本无影响,温度升高时,有效分数增大,所以速率随温度升高而增大。

4. Arrhenius 公式中的Ea、碰撞理论中的Ec 和过渡态中的H ‡ 的物理意义是什么?他们是否与温度有关?【解】Ea 指活化能,一般用Tolman 的统计解释说明其物理意义;Ec 指发生反应需克服的最低能量;H ‡ 指过渡态和反应物的能量差。

Ea 基本与温度无关,Ec 与温度无关,H ‡ 与温度有关。

5.合成氨的反应是一个放热反应,降低反应温度有利于提高转化率,但实际生产中这一反应都是在高温高压和有催化剂存在的条件下的进行的,为什么?【解】反应条件的选择的原因在于提高反应速率。

1、什么是表面Gibbs 能?什么是表面张力?他们之间有什么异同和联系?【答】表面Gibbs 能是表面积增加时,单位面积Gibbs 能的增加量,表面张力是单位长度上表面紧缩力。

对于液体而言,采用适当的单位时,两者数值相同2.分别从力和能量角度解释为什么气泡和小液滴总是呈球形?【答】力:球形时达到力的平衡。

能量:球形面积最小。

能量:由拉普拉斯公式可以解释自由液滴为何总成球形:若液滴为不规则形状,则会因液滴表面各处的曲率半径不同而试各处收到附加压力的大小与方向也各部相同,这些力最终使液滴成球形。

3.两根水平放置的毛细管,管径粗细不同。

管中装有少量液体,a 管中为润湿性的液体,b管内为不润湿性液体。

问:两管内液体最后平衡位置在何处?为什么?【答】对于a 情形,设左侧细管的半径和弯液面的曲率半径分别为r1、R1,右侧的分别r2、R2,液体和玻璃间的接触角为θ1、θ2,则左、右侧压力差分别为Δp左=2σ/R1=2σ/r1 cosθ1,Δp右=2σ/R2=2σ/r2 cosθ2;r1<r2,θ1=θ2所以Δp左>Δp右,故液体将向左侧移动,越过粗细管的联结处后,直至完全移动到细管处,此时右侧的管径r1 r2,p左p右,此时达到平衡。

对于 b 情形,同样分析,液体将完全移动到粗管处。

4、在装有部分液体的毛细管中,将其一端小心加热时,问:a 润湿性液体,b 不润湿性液体,各向毛细管哪一端移动?为什么?答】对a 情形Δp左=2σ1/R=2σ1/r cosθ;Δp右=2σ2/R=2σ2/r cosθ,加热使得σ2<σ1,所以Δp左<Δp右,液体向左移动。

对于 b 情形,压力方向相反,Δp左<Δp右,液体向右移动5、毛细管现象的运用。

如农民锄地,不但可以铲除杂草,还可以破坏土壤中的毛管,防止土壤中的水分眼毛细管上升到地表蒸发,起到保湿作用;棉布纤维的空隙,由于毛细作用而吸收汗水可以保持使用者的干爽舒适。

6.什么是接触角?哪些因素决定接触角的大小?如何用接触角来判断固体表面的润湿状况?【答】当液体在固体表面处于平衡状态,从固-液界面经过液体到气-液界面的最小角度称为接触角。

影响接触角的因素主要有两方面:(1)接触角滞后;(2)表面不洁。

用接触角判断固体表面润湿状况方法是:以90为界,小于90润湿,大于90不润湿。

7.纯液体和溶液各采用什么方法来降低表面能使体系稳定?【答】纯液体的主要方法是尽量使表面积最小,因此液体一般是球形。

溶液除了改变表面积外,还可以调整气-液表面的组成,直接降低界面张力。

8.表面活性剂分子的结构有什么特点?他的结构特征和其降低表面张力的特性之间有什么联系?【答】表面活性剂分子具有双亲结构。

双亲结果的表面活性剂分子排列在气-液界面上,以低界面张力表面活性剂-气体、和表面活性剂-溶液界面取代高界面张力的气-液界面,达到降低体系能量的目的,这就是表面活性剂降低表面张力的原理。

9.表面活性剂有很多重要作用。

你用过哪些表面活性剂?用表面物理化学的原理解释他们所起的作用。

【答】比如洗涤剂就是常用的表面活性剂。

洗涤剂的洗涤作用很复杂不是简单的几句话可以解释清楚的,但至少和润湿、增溶、起泡、乳化等有关。

10. 固体表面的吸附现象可分为物理吸附和化学吸附,他们之间有何异同?【答】关键在于相互作用时力的性质有关,当发生电子的转移或共有时一般认为是化学吸附,否则就是物理吸附。

11. 使用BET 公式测定固体比表面时,被测气体的相对压力要控制在0.05 ~ 0.30 之间,这是为什么?【答】p/p0 0.05时,Vm 的实验值大于计算值,这是表面不均匀性引起的;p/p0 0.35时,由于吸附层数有限,计算值比实验值大。

1.何为纳米材料?纳米材料有何特性?有哪些应用?【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料,类有有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。

纳米材料的主要特性有:(1)小尺寸效应;(2)表面效应;(3)量子尺寸效应;(4)宏观量子隧道效应。

2.胶粒发生Brown 运动的本质是什么?这对溶胶的稳定性有何影响?【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。

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