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

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一、问答题

1．金属腐蚀是氧化作用，今在不同的pH条件下，水溶液中有可能发生下列几种反应：酸性条件下：

碱性条件：

所谓金属腐蚀是指金属表面能形成离子浓度至少为。现有如下6种金属：和，试问哪些金属在下列pH条件下会被腐蚀：

设所有活度系数均为1。已知：

【答案】若金属氧化与析氢或吸氧反应组成的原电池的E＞0,则金属发生腐蚀氧化反应：

(1)

(2)还原反应：

(3)PH=6,若析腐蚀，被腐蚀，吸氧腐蚀则除Au外均被腐蚀；

pH=l，若析腐蚀，被腐蚀，吸氧腐蚀则除Au外均被腐蚀；

pH=8,除Au均被腐蚀；

pH=14,除Au、Ag均被腐蚀。

2．某一反应，当A反应掉起始浓度的时所需时间为其反应掉的所需时间的三倍。现已知A消耗掉的时需要2分钟，若继续再反应掉的，还需要多少时间？

【答案】，起始是，其为1

则起始是时，其为3-1=2,

因，故，

因，是二级反应。

由，已知所以，

要求再反应三分之一的，即，

，即还需要6分钟。

3．

的临界温度为304.2K,临界压力为7386.6kPa，三相点为216.4K、517.77kPa,熔点随压力增加而增高。

(1)请画出的多p-T相图，并指出各相区的相态。

(2)在298K下，装液体的钢瓶中压力为多大？

(3)若将贮存有的钢瓶的阀门迅速打开(即可视为绝热)，逸出大气中将处于什么状

态？(实验室中获得干冰的原理)

(4)若缓慢打开阀门(等温)逸出大气中又将处于什么状态？

【答案】(1)先画出临界点C及三相点O。由于固液平衡(熔点)随压力而增高，即dT/dp＞0,固液平衡线斜率为正，倒向右(与水之固液线倒向左不同)，仿照单组分水的相图粗画相图如下图。

图

相图结构

三相点:O

二相线:OC(g，l)，OB(g，s)，OA(s，l)(T或p只有一个独立可变)

一相面:BOA(左，固相区)，BOC(右，气相区)，AOC(液相区)

(T、p均独立可变)

(2)根据相图D点(?300K),气液共存，，实际上为63MPa。

(3)快速打开阀门，相当于绝热不可逆膨胀,不可能在平衡相图上标出其变化过程。(液)气

化吸热,只能靠(气)固化放出来的热供给，形成大气压下气固平衡的终态T＜216K,从上图中可见T≈194K，实验室制备干冰(固体)就采用此法。

(4)恒温可逆膨胀，在相图上的DF线，终态F为298K，，。

4．单原子理想气体的平动熵计算公式是否可以用来计算双原子理想气体的平动熵？独立子系统的平动熵值与哪些因素有关？

【答案】平动熵的计算公式对单原子或多原子理想气体都相同，因为平动是分子外部的整体运动，与分子中的原子数无关，只要代入对应的原子质量，都能计算对应的平动熵。根据计算平动熵的萨克-特鲁德公式可以看出，平动熵与分子的质量(或摩尔质量)、温度、体积(或压力)等因素有关。也只有平动运动的配分函数才与体积或压力有关。

5．已知在二氧化硅溶胶的形成过程中，存在下列反应:

(1)试写出胶团的结构式，并注明胶核、胶粒和胶团；

(2)指明二氧化硅胶团电泳的方向；

(3)当溶胶中分别加入时，哪种物质的聚沉值最小；

【答案】(1)由于二氧化硅溶胶的水解，用过量的气体作为稳定剂，发生一级解离，

生成，生成的胶核优先吸附，胶粒带负电。则胶团的结构式为

(2)因为胶粒带负电，所以电泳方向是往正极移动。

(3)聚沉胶粒是带负电的溶胶，加上电解质中阳离子价数(绝对值)越大，聚沉能力也越强，聚沉值最小。所以的聚沉值越小。

6．指出下列二组分凝聚体系相图下图中的三相线，并写出其相平衡关系。