東南大學(xué)物理化學(xué)(化)考研答題部分答案(05至10年)答案

1、1.實驗室中某一大恒溫槽（例如油?。┑臏囟葹?00K，室溫為300K。因恒溫槽絕熱不良而有4000J的熱傳給空氣，計算說明這一過程是否為可逆？    解：                  該過程為不可逆過程。2. 有一絕熱體系如圖2.1所示，中間隔板為導(dǎo)熱壁，右邊容積為左邊容積的2倍，已知氣體的，試求：（1）不抽掉隔板達平衡后的S。      &

2、#160;                      （2） 抽去隔板達平衡后的S。 解：（1）不抽掉隔板最后達熱平衡，平衡后的溫度為T，設(shè)左邊為室1，右邊為室2：           解出        （2

3、）抽去隔板后的熵變由兩部分組成，一部分為上述熱熵變化，另一部分為等溫混合熵變。   3.指出下列各過程中，體系的何者為零？           （1）非理想氣體卡諾循環(huán)；           （2）實際氣體節(jié)流膨脹；           （3）理想氣體真空膨脹； 

4、60;         （4）H2(g)和O2(g)在絕熱剛瓶中發(fā)生反應(yīng)生成水；           （5）液態(tài)水在373K及101325Pa壓力下蒸發(fā)成水蒸氣。          解：（1）全部為零           

5、0;  （2）0             （3）             （4）             （5）4. 若令膨脹系數(shù)，壓縮系數(shù)，證明      &

6、#160;   解：  (1)             對定量純物質(zhì)               (2)            將（2）帶入（1）中，經(jīng)整理得：   &#

7、160;           (3)           因為           則     又          所以    

8、 (4)          將（4）式代入（3）式得                (5)          設(shè)           則    

9、60;       等容時          則    (6)        將（6）帶入（5）式，即        因為            所以 5. 理想氣體模型的要點是什么？“當壓

10、力趨近于零時，任何實際氣體均趨近于理想氣體?！边@種說法對否，為什么？理想溶液模型的要點是什么？“當溶液i分無限稀釋時，其性質(zhì)趨近于理想溶液。”這種說法對否，為什么？解：理想氣體模型的要點是： 分子間無作用力，分子間的作用勢能為零。 分子可視為數(shù)學(xué)上的電，其體積為零。當壓力趨于零時，在一定溫度下，氣體體系的體積將趨于無窮大，分子間的平均距離r也隨之趨于無窮大。因分子間的作用力于分子間距r的6次方（斥力）成反比，隨著r的增加，分子間的作用力將減弱至可忽略不計；而當p0時，r，故分子間的作用力可視為零。另外，當p0時，V，而體系中分子本身所占有的體積可視為常數(shù)，因此，隨著壓力趨近于零，分子本身占有的

11、體積及體系所占有的體積相比，可忽略不計，故此時分子的體積可視為零。根據(jù)以上分析，可知當體系壓力p趨于零時，任何實際氣體均可滿足理想氣體模型的兩個條件，故實際氣體將趨近于理想氣體。理想溶液模型的要點是（以二元溶液為例）：AB分子的大小相同，形狀相似。A-AB-BA-B各分子對之間的作用勢能函數(shù)相同。以組分B為例，當xB0時，xA1,A組分符合拉烏爾定律，pA= p*A xA。而對B組分而言，B分子周圍被大量的A分子所包圍，而實際溶液中B-B分子對及B-A分子對之間的作用力不相同，因而及B組分相比，此時B分子的受力情況有很大變化，故B的分壓不再服從拉烏爾定律，而服從亨利定律pB=kxB。所以當xi

12、趨近于零時，其性質(zhì)趨近于理想溶液的說法是不對的。6. 化學(xué)反應(yīng)達到平衡時的宏觀特征和微觀特征是什么？解：宏觀特征：化學(xué)反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)正向進行的速率及逆向進行的速率相等，體系各組分的數(shù)量不再隨時間而改變，宏觀上反應(yīng)處于靜止狀態(tài)。微觀特征：反應(yīng)并未停止，只是正向進行的速率及反向進行的速率相等而已。7. 下列說法是否正確，為什么？反應(yīng)平衡常數(shù)數(shù)值改變了，化學(xué)平衡一定會移動；反之，平衡移動了，反應(yīng)平衡常數(shù)值也一定會改變。解：此說法不正確。平衡常數(shù)值改變了，平衡一定會移動；但平衡移動了，平衡數(shù)值不一定改變。例如在恒溫下，改變化學(xué)反應(yīng)中某些組分的濃度或改變反應(yīng)體系的總壓，平衡會移動，但平衡常數(shù)值并未變

13、。8. PCl5的分解反應(yīng)為：在523.15K，1下，當反應(yīng)達到平衡后，測定混合物的密度為2.695×10-3kg·dm-3。試計算：（1）       在此條件下PCl5的離解度；（2）       該反應(yīng)的和。 解：（1）設(shè)PCl5的離解度為。t=0              n mol  &#

14、160;   0        0平衡時          n(1-x)      nx       nx        達平衡時：pV=n總 RT=n(1+x)·RT     根據(jù)質(zhì)量守恒

15、原理，體系的總質(zhì)量不變，一直等于，但體系的密度將隨體積V而變，有：     PCl5的離解度為80。（2）    平衡時分壓：        將（1）中所得x值代入上式得：9. 設(shè)在下列氣相反應(yīng)體系中，B的濃度及A、D、C相比甚小，     (1)試用穩(wěn)態(tài)近似法求其反應(yīng)速率。(2)證明此反應(yīng)在C濃度很高時為一級反應(yīng)，在低濃度時為二級反應(yīng)。解：此題有兩種解題方法。解法1       

16、60;                                 (1)根據(jù)穩(wěn)態(tài)平衡原理：10.醋酸高溫裂解制乙烯酮，副反應(yīng)生成甲烷已知916K時4.65s-1，3.74s-1。試計算：(1)反應(yīng)掉99 %的醋酸需要的時間。(2)916K時乙烯酮在產(chǎn)品中所占的百分

17、率。如何提高選擇性？解：這是個平行反應(yīng)：t=0時    甲烷及乙烯酮均為零；t=t時    乙烯酮為，甲烷為，醋酸為： 由k的單位知該反應(yīng)為一級平行反應(yīng)，總反應(yīng)速率方程為：式中 （2）顯然有 要提高選擇性必須提高，降低，一般可選擇合適的溫度活選擇時候的催化劑。11. 鹽橋有何作用？為什么它不能完全消除液接電勢，而只是把液接電勢降低到可以忽略不計？解：鹽橋起導(dǎo)電而又防止兩種溶液直接接觸以免產(chǎn)生液接電勢的作用。從液接電勢的計算公式，只有t+=t-時，Ej0，而t+及t-完全相等的電解質(zhì)是很難找到的，所以只能使Ej接近于零。12. 某溶液含

18、有0.01molkg-1CdSO4、0.01molkg-1ZnSO4和0.5molkg-1H2SO4，把該溶液放在兩個Pt電極之間，在25，100kPa下用低電流密度進行電解，同時均勻攪拌，假設(shè)超電勢可忽略不計，且 。已知25時，。（1）何種金屬先析出？（2）第二種金屬開始析出時，第一種金屬離子在溶液中的濃度為多少？解：（1） 故Cd先在陰極上析出。（2）       當Zn開始析出時，溶液中Cd2+濃度應(yīng)滿足：即：13. 請根據(jù)物理化學(xué)原理，簡要說明鋤地保墑的科學(xué)道理（保墑：系指保持土壤水分）。   &

19、#160; 解：（1）切斷土壤中的毛細管，使下層水分不會通過毛細管蒸發(fā)掉；        （2）被切斷的土壤毛細管會發(fā)生水的毛細凝聚，增加土壤中的水分。14. 已知某實際氣體狀態(tài)方程為  (b=2.67×10-5 m3·mol-1)(1)    計算1mol該氣體在298 K，10py下，反抗恒外壓py恒溫膨脹過程所作的功；(2)    若該氣體為理想氣體，經(jīng)歷上述過程做功多少？(3)    計算過程（1）

20、的DU,DH,DS,DF,DG;(4)    選擇合適判據(jù)判斷過程可逆性(5)    該氣體的熱容及溫度無關(guān)，試導(dǎo)出該氣體在絕熱可逆過程中的過程方程式。：（1）   （2）若為理想氣體，則狀態(tài)方程為pV=nRT  其值不變（3）  由狀態(tài)方程（1）為恒溫過程0 J          恒溫過程（4）選用熵判據(jù)來判斷過程方向性對過程（1）DU0   Q實W2229.8 J該過程為不可逆過程（

21、5）對于絕熱過程      對于可逆過程    分離變量積分       (CpCVnR)  該氣體絕熱可逆過程方程式即為       或 15. 325時，Hg 的摩爾分數(shù)為0.497 的鉈汞齊，其汞蒸氣壓力是純汞的43.3。以純液體為參考狀態(tài)，求Hg 在鉈汞齊中的活度及活度因子。16. FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O、2FeCl3·7H2O、2FeCl3·5H2O、FeCl3·2H2O四種穩(wěn)定的水合物(不考慮其水解)。試確定： 該系統(tǒng)的獨立組分數(shù)C； 在101.325 kPa下最多可能平衡共存的相數(shù)P；在101.325 kPa下能及FeCl3水溶液和冰平衡共存的含水鹽有幾種，它可能是哪種含水鹽？ 在30時，能及水溶液平衡共存的含水鹽有幾種？ 該系統(tǒng)的T-x 相