【考研题库】2020年沈阳工业大学F571物理化学考研复试核心题库

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一、问答题

1． 沸点和恒沸点有何不同？恒沸混合物是不是化合物？

【答案】沸点是对纯液体而言的。在大气压力下，当液体的饱和蒸气压等于大气压力时，液体沸腾，纯物质的气一液两相达到平衡，这时的温度称为该纯液体的沸点。恒沸点是对二组分液态混合系统而言的，是指两个液态能完全互溶，但对拉乌尔定律发生极大的偏差，在p-x 图上出现极大值(或极小值)，而在T-x 图上出现极小值(或极大值)，这时的气相组成与液相组成相同，用简单蒸馏或精镏都不可能把这两个组分完全分开，这个温度称为最低(或最高)恒沸点，这时所对应的双液系称为最低(或最高)恒沸混合物。恒沸混合物不是化合物，仅是两个完全互溶的液相组分的混合物，它由两种不同的分子组成，在大气压力下有一定的沸点，这时气相和液相的组成完全相同。但是，当外压改变时，该混合物的沸点和组成都会随之而改变。化合物的沸点虽然也会随着外压的改变而改变，但它的组成是不会改变的。

2． 纯液体混合成理想的液态混合物，有哪些主要的混合性质？

【答案】

设混合在常温、常压下进行，混合物的总体积等于各个纯液态物质体积的加和，、混合时没有热效应，、混合后系统的微观状态数增加，则熵增加，、混合是吉布斯自由能下降的自发过程，

。

3． 组分A 的正常熔点为，B 为。两种纯固态物不互溶。低共熔点E 为-1，低共熔

物中含B 为0.2(摩尔分数)。A 和B 可以形成不稳定化合物，它在时分解。

(1)据以上数据画出A-B 双组分T-x 相图；

(2)标出各相区组成；

(3)二组分体系的低共熔点E 自由度数为多少？在低共熔点E 所处的水平线上(恒温线)能否用杠杆规则？

(4)说明含B 摩尔分数为0.8的不饱和溶液在冷却过程中的相变情况。

【答案】(1)根据题给数据，A-B 双组分T-x 相图如下图1所示。其中，

；题目没有给出稳定化合物在异成分熔点分解时对应溶液的组成，故图中FG 线的左端点是任意给

的。

(2)各相区组成如下表所示：

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表

(3)在低共熔点E ，自由度数为

F=C-P+1=2-3+1=0

在二组分系统相图中，杠杆规则只能用于两相平衡共存的区域中。而在CD 线上系统存在1

，和

三相共存，因此不能使用杠杆规则。

(4)含B 摩尔分数为0.8的不饱和溶液的物系点如相图1中K 点所示。

图1

4． 反应

，

。已知

设绝热等压过程，反应热全部用于加热产物气体，请求火焰温度，请分析有哪些原因影响了不能达到最高火焰温度。

【答案】产物

实际上达不到如此高温，因为：(1)热容在高温下数据不准确；(2)不是真正绝热的；(3)燃烧不完全。

5． 过氧化氢在含有

的中性溶液中分解反应式为：

，其反应机理：

其中，中间产物可按稳态近似法处理。

试推导以

表示的速率方程；并由此确定过氧化氢分解反应的级数

说明

在反应中

的作用。

【答案】

4c8b9739ce7931b765ce0508763231126fdb774b 第 5 页，共 63 页 因为

，所以

所以 因为仅起催化作用，(参与反应，结果又能复原)

，所以在溶液中为常数，所以反应可认为是一级反应，n=1。

6． 下图是体系在高温区的相图。

图

(1)分别指出各相区由哪些相组成？

(2)图中三相线的相平衡关系如何？

【答案】(1)各相区的相组成见下表:

(2)图中的三条水平线都是三相线。其相平衡关系为

7． 德布罗意波长计算：

(1)求以

的速度运动的电子的波长； (2)求

的宏观粒子以的速度运动时的波长； (3)动能为300eV 的电子的德布罗意波长。

【答案】(1) 这个波长相当于分子大小的数量级，说明分子和原子中电子运动的波动性是显著的。

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