2021年广西大学化学化工学院627物理化学(一)考研核心题库之问答题精编

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一、2021年广西大学化学化工学院627物理化学（一）考研核心题库之问答题精编1．求下列平衡系统的组分数C及自由度F:

①及101325Pa下，固体NaCl与其水溶液成平衡；

②固态与蒸气平衡；

③任意量的HCl(g)与起反应，当反应达平衡时；

④部分分解为及达平衡时。

【答案】①S=2，R=0，，所以C=2；P=2，F=C-P+0=2-2=0。

②S=1，R=0，，C=l；P=2，F=1-2+2=1。

(若认为蒸气碘是；另一种物质，则S=2，R=1，，仍有C=l)

①S=3，R=1，，C=2；P=2，F=2-2+2=2。

②S=4，R=1，[因为的摩尔分数总等于的摩尔分数]，所以C=4-1-1=2；P=3(两种固体各成一相，两种气体为一相)；

F=2-3+2=1

2．题:25℃时用Pt电极电解NaOH水溶液，理论分解电压应当是1.23V，但实际上电解池的外加电压时，两极才明显有气泡产生。为什么？

【答案】根据电解产物规律，在阴极上析出电势越大的氧化态越先放电，在阳极上析出电势越小的还原态越先放电，据此阴极上首先析出，阳极上首先析出。最初产生的氢气和氧气吸附在电极表面，与电解池溶液构成一个反电池：NaOH水溶液

，此电池在25℃时的电动势，这就是用Pt电极电解NaOH水

溶液的理论分解电压。

但实际电解池有一定的内电阻、浓差极化和电化学极化，所以电解池的外加电压必须满足

两极才能发生放电反应。浓差极化和内电阻的电压降可以通过搅拌和加入导电盐降低到可忽略的程度，但电化学极化是不可避免的，所以时电解反应才能顺利进行。

3．绝热可逆膨胀与节流膨胀两种方法都可以获得低温，试分析两者的差别。

【答案】理想气体和实际气体经绝热可逆膨胀都可能会降温，因为

，所以绝热可逆膨胀一定降温(除了左右的液

态水)。而在节流膨胀中，，对理想气体，上式分子为零，无温度变化，而实际气体在节流膨胀中，上式的分子不一定大于零，在的区域中有降温现象，在

其他区域，可能还有升温现象。

4．什么是毛细管压力？举若干生活中的现象加以说明。

【答案】在两片平板玻璃之间加少许水，将玻璃压在一起，试试能否将两片玻璃掰开。实践证明是很难将玻璃板掰开的，因为这时两块玻璃板之间存在负压，俗称毛细管压力。原因是水能润湿玻璃，在两块玻璃板之间形成曲率半径很小的凹形液面，在玻璃板的上下都是大气压力，而在两块玻璃板之间由水形成的凹形弯月面上有一个与大气压力方向相反的附加压力，使得缝中的压力比玻璃板上的大气压小，相当于在玻璃板之间有一定的真空度。不要小看这毛细压力，你用再大的力气也是无法将玻璃掰开的。

用碱性较强的肥皂洗干净的潮湿头发或纤维之间也存在毛细压力，因为油脂被洗去后，水能完全润湿头发或纤维，使头发或纤维之间形成凹形液面，产生的毛细压力使它们靠得很紧，显得不松软，没有蓬松感。若用表面活性剂制成的洗涤剂，可以降低水的表面张力，减小了附加压力，也降低了毛细压力，能使头发松软美观，使纤维容易分开，有毛绒感。

有的布料用水洗涤后会缩水，但干洗后就不缩水，这也与毛细压力有关。能被水润湿的纤维在纺织或印染时会加一些表面活性质(俗称拉开粉)，做成布料后再浸入水中，由于水能润湿纤维，纤维之间形成的毛细管中的水呈凹形弯月面，产生的毛细压力会将纤维压紧，整个织品就会缩水变小，所以这种织品只能干洗，或制衣前要预先缩水。对于人造纤维，因为它不被水润湿，水在人造纤维上的接触角大于，纤维间形成的毛细管中的水呈凸面，没有毛细压力，所以人造纤维织品一般不会缩水。

用泥土填平的坑在下雨后一般会下陷，也与毛细压力有关。因为水能润湿泥土，被雨水浸湿的泥土粒子之间的水呈凹形弯月面，存在毛细压力，粒子被压紧，泥土的堆体积变小，坑就会下陷。同样道理，在筑公路用泥土堆路基时，要不断浇水，同时将路基夯实。新建的路基或房基，要经过一段风吹雨打的结构稳定期，以保证今后不再塌陷，其中毛细压力起了很大的作用。

5．用电导法测定难溶盐在水中的溶解度时，需要知道哪些数据，试列出计算公式说明之。

【答案】若用KCl溶液标定电导池系数，因为有，所以，

，而难溶盐引起的电导，然后根据假设：求得，最后由求出。

所以总的看需要以下数据：①KC1的电导率及电阻(或电导池常数)②溶液电阻；③纯水的电导率；④构成盐的阴、阳离子的无限稀释摩尔电导率(或盐的摩尔电导率)。

6．当加热一个装有部分液体的毛细管右端时，下面两种情况下(如下图所示)，液体各向哪一端移动?为什么？

图

【答案】润湿性液体向冷端流动，不润湿性液体向热端移动。因为附加压力为

式中，R为液面曲率半径；为毛细管半径。

当加热毛细管时，表面张力减小，而毛细管膨胀，r增大，因此附加压力减小。润湿性液体和不润湿性液体在毛细管中分别呈H面和凸面，附加压力的方向如题图中箭头所示。

对润湿性液体，加热毛细管右端时，方向向右的附加压力减小，方向向左的附加压力没变，故液体向左移动，即润湿性液体向冷端移动。而对不润湿液体,加热毛细管右端时，方向向左的附加压力减小，故液体向右移动，即不润湿性液体向热端移动。

7．什么是相律?它是解决什么问题的？

【答案】相律实际上是一个数学关系式。它反映了多组分多相平衡体系的组分数、相数和独立可变的热力学变量数，即自由度数之间的定量关系。这里的热力学变量一般是指体系的温度、压力、各相中各组分的浓度。相律有两种常见的形式:和f=C-。“+2”是指除浓度外只考虑温度、压力而不考虑磁场、电场等其他因素对平衡体系的影响。“+1”是指除浓度外只考虑温度对平衡体系的影响，或只考虑压力对平衡体系的影响。若只考虑温度影响，则平衡体系一般是凝聚体系，或者是定压下有气相参与的多相平衡体系。

相律只能计算自由度数而不能确定哪些变量是独立可变的，所以相律可以解决以下四方面的问题:

(1)计算一个多组分平衡体系的最大自由度数，即令时的f值；

(2)计算一个多组分多相平衡体系可以平衡共存的最多相数，即令f=0时的值；

(3)计算确定一个多相平衡体系的状态所必须指定的热力学变量数，即计算自由度数；

(4)根据相律检査实验测绘的相图是否正确，或者预示多相平衡体系在特殊情况下可能发生的变化。

8．分子中是否存在离域键？

【答案】否。中间的C原子采用sp杂化轨道构成两个键，剩余两个p电子分别处于两个相互垂直的p轨道上，并各与一个C的未成键电子构成定域键，两个键平面相互垂直。

9．试问在何种过程中，下列各等式成立？

(1)；(2)；(3)；(4)。