【考研题库】2020年西南石油大学材料物理化学(同等学力加试)考研复试核心题库[问答题+计算题+推导

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一、问答题

1．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。

2

．分子的平衡核间距，请求算

(1)转动特征温度。

(2)在298.15K下，HBr分子占据转动量子数J=1的能级上的分率。

(3)298.15K，HBr理想气体的摩尔转动熵。已知H与Br的摩尔质量分别为和

。

【答案】(1)

(2)

(3)

3．在混合电解质溶液中，若有i种离子存在，则溶液的总电导应该用下列哪个公式计算？

(1)(2)

【答案】应该用(1)式计算。在溶液中同号离子是以并联形式同时向某一电极迁移，溶液的总电导等于各个离子电导的加和，即

(2)式将离子的电阻累加，相当于将离子串联在一起，这显然与实验事实不符。

4．什么是标准摩尔生成吉布斯自由能？有什么用处？

【答案】因为吉布斯自由能的绝对值不知道，所以只能用相对值，这就需要规定一个共同的相对标准，即将标准状态下指定的稳定单质的标准摩尔生成吉布斯自由能看作零，在温度T和标准压力下，由稳定单质生成单位物质的量的物质B时，反应的标准摩尔吉布斯自由能的变化值就作为物质B的标准摩尔生成吉布斯自由能，用符号"表示。热力学数据表上一般列出的是在298.15K时的数值，查阅可以计算反应的和标准平衡常数，即

5．方程是在假设摩尔蒸发焓不随温度而变的条件下导出的。如假设蒸发过程的是常数，试导出相应的方程式。此时对(1/T)作图是否仍为直线？如何由所作之图求某一温度下的摩尔蒸发焓？

【答案】

上式不定积分，得

式中:A为积分常数。

所以

式中:C为积分常数，故对1/T作图不是直线。

可写成

故图中曲线上任一点切线的斜率即为。于是在图中相应于某一温度处

作切线，即可由切线的斜率求得该温度下的摩尔蒸发焓。

6．为什么在p-V图上，封闭体系的一条绝热可逆线与一条恒温可逆线只能相交一次？

【答案】假设两条线有两个交点，则绝热可逆线与恒温可逆线构成循环，其循环封闭曲线所包围的面积就是所做的净功，这就意味着在一个温度为T的热源下就可以无条件地将热转化为功，这显然违反了热力学第二定律。因此假设是错误的，即在p-V图上，封闭体系的一条绝热可逆线与一条恒温可逆线只能相交一次。

7．请从分子层次和离子层次讨论KC1与溶于水形成的平衡系统的组分数，并应用相律求系统的自由度、指出最多可能共存的相数和相态。

【答案】从分子层次上考虑，存在一化学反应：，而生成物

的量或浓度，故，属于三组分体系。

从离子层次上分析:存在的物种S有共7种,构成物种的基本单元N为6个(、)，故独立反应数R=S-N=7-6=1，即只有一个独立化学反应，浓度限制条件，它们是，，，当然有一溶液电中性的要求，即，

但不是独立的，它是三个浓度等式相加而得，由此可得，仍是三组分体系，故不论从分子还是从离子层次上结论应是一致的。相律为，有以下几种情况：

(1)(溶液),f=3,可为T及、c(KCl)，此时实际上是、KCl的不饱和溶液。

(2)，设为溶液及KCl(s)，f=2,可为T及，此时c(KCl)为饱和溶液的浓度，且随温度而变化。

(3)，设为溶液、KCl(s)、，此时f=1,即保持三相并存时温度可在有限范围内

变化。

(4)，设为溶液、KCl(s)、，f=0,即热力学强度量温度、压力、浓度无一可自由变动。