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物理化学面试常问简答题物理化学面试常问简答题1.一隔板将一刚性容器分为左、右两室，左室气体的压力大于右室气体的压力现将隔板抽去，左、右室气体的压力到达平衡假设以全部气体作为系统，那么 、Q、W 为正？为负？或为零？答：因为容器时刚性的，在不考虑存在其他功德作用下系 统 对 环 境 所 作 的 功0 ；容器又是绝热的，系统和环境之间没有能量交换，因此 Q=0，根据热力学第一定律 U = Q ＋W ，系统的热力学能〔热力学能〕变化 U = 03.假设系统经以下变化过程，那么 Q、W 、Q + W 和 U 各量是否完全确定？为什么？ 〔 1〕使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态 〔2〕假设在绝热的条件下， 使系统从某一始态变化到某一终态【答】 〔1〕对一个物理化学过程的完整描述，包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径，因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程Q、W 都是途径依赖〔path-dependent〕量，其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径，只因为 ，只要过程始、终态确定，那么 确定，因此 Q + W 也确定〔2〕在已经给定始、终态的情况下，又限定过程为绝热过程， Q = 0，Q 确定； W，W 和 U 也确定。

4.试根据可逆过程的特征指出以下过程哪些是可逆过程？（ 1〕在室温和大气压力〔 101.325 kPa〕下，水蒸发为同温同压的水蒸气；（ 2〕在 373.15 K 和大气压力〔 101.325 kPa〕下，蒸发为同温同压的水蒸气；（ 3〕摩擦生热；（ 4〕用干电池使灯泡发光；（ 5〕水在冰点时凝结成同温同压的冰；（ 6〕在等温等压下将氮气和氧气混合答】〔1〕不是可逆过程 〔一级〕可逆相变过程应该是在可逆温度和压力下的相变过程，题设 条件 与之不符，室 温下 的可逆压力应 该小于 101.325 kPa，当室温为 298 K 时，水的饱和蒸气压为 3168 Pa〔 2〕可能是可逆过程〔 3〕不是可逆过程摩擦生热是能量耗散过程 〔 4〕不是可逆过程 无穷小的电流不能将灯泡点亮 〔5〕可能是可逆过程 273 K、 1 atm 下水可以可逆地形成冰〔 6〕可能是可逆过程通过范霍夫平衡箱可以实现可逆混合7.夏天翻开室内正在运行中的电冰箱的门，假设紧密门窗〔设门窗及墙壁均不传热〕，能否使室内温度降低？为什么？不能电冰箱属于热机，当电冰箱正常工作时，通过消耗电功， Q1 的热量从冰箱内被取出排放到室内，其值为 Q2。

根据能量守恒，有 Q 2=Q 1+W1 ；当翻开电冰箱的门， 两个热源〔室内空气和冰箱内空气〕 联 为一体，称为单一热源以室内空气为体系其热力学能变化： -Q 1+Q 2=Q 1+ (Q 1+W )= W 上式表示室内空气的热力学能变化等于电源的电功值，因此空气的温度升高2.当两个相的温度相同但压力不同时，两个相能到达平衡吗？如果两相的压力相同而温度不同，两相能到达平衡吗？【解】一般而言，当系统到达热力学平衡时，系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡具体到相平衡，其条件是各物质在两相中的化学势相同影响化学势的因素有温度和压力，到达相平衡时一般温度和压力亦相等如果温度相同，而压力不等同样有到达相平衡的可能，如渗透系统；同样地，在压力相同而温度不同的情况下，也应该有到达相平衡的可能性5.说明物系点和相点的区别，什么时候物系点和相点是统一的？【解】物系点表示系统的组成，而相点表示系统相的组成当系统是单相的时候，两者是重合的7.如用二氧化碳超临界流体作萃取剂，最低的工作压力是多少？能在室温下进行此操作吗？【解】二氧化碳的临界参数是 、pc = 7.2 MPa ，因此最低压力是 7.2 MPa 。

因为 十分接近典型的室温值因此 CO2 超临界流体萃取可以在近室温下操作，14. 三组分系统相图中的连接线又称为结线，请问结线的含义是什么？结线和杠杆规那么有联 1.1、原电池和电解池有何不同？【答】原电池将化学能转化为电能， 而电解池将电能转化为化学能2.电解质溶液的导电能力与哪些因素有关？【答】电解质溶液导电能力与电解质的本性及浓度的有关3.为什么定义电导率还要定义摩尔电导率？两者有什么关系？【答】因为电导率与浓度有关，两者之间的关系为 m/c 4.电解质溶液的电导测定有何实际意义？【答】测定电离度、溶度积等5.如何实现化学能向电能的转化？答】通过化学电源可以实现化学能向电能转化6. 可逆电池的条件是什么？【答】〔 1〕电极反响可逆〔 2〕电迁移过程可逆7.如何书写电池表达式？【答】〔 1〕写出电极组成；〔 2〕写出影响电池性能的各因素如物质的聚集状态、浓度、压力等8. 盐桥的作用是什么？选择盐桥时应注意什么问题？【答】 “消除 〞液体接界电势选择盐桥时要注意：〔 1〕扩散电解质不与电极物质反响； 〔2〕扩散电解质的溶解度要足够大；〔3〕扩散电解质阴、 阳离子的扩散能力相近9.单个电极的电极电势如何确定？【答】单个电极的电极 -溶液间电势差无法测定，但是可以确定单个电极的相对电势差。

将电极与标准氢电极组成电池，测定该电池的电动势即该电极的电极电势假设电极进行复原反响，电极电势取正值，假设电极进行氧化反响，电极电势取负值标准氢电极 ‖待测电极10. 电池电动势的测量有何应用？测定 pH 等11. 电极极化产生的原因是什么？【答】电极产生极化的原因很简单，在于电极过程是很复杂的物理化学过程，各元过程的速率不一致，从而产生所谓的极化现象系吗？【解】结线是联结两平衡相的联线结线两端平衡相组成间的关系由杠杆规那么表达2.有两个独立的化学反响，其活化能 Ea，1 > Ea，2，温度对哪个反响的速率影响更大？假设两个反响的指前因子相等，哪个反响的速率常数更大？【解】活化能大温度影响大反响 1 的速率常数更大3.大局部化学反响的速率随温度的升高而增大， 请用反应速率的碰撞理论解释这一现象解】温度对碰撞频率根本无影响，温度升高时，有效分数增大，所以速率随温度升高而增大4. Arrhenius 公式中的 Ea、碰撞理论中的 Ec 和过渡态中的 的物理意义是什么？他们是否与温度有关？【解】 Ea 指活化能，一般用 Tolman 的统计解释说明其物理意义； Ec 指发生反响需克服的最低能量；? 指过渡态和反响物的能量差。

Ea 根本与温度无关，Ec 与温度无关， 与温度有关5.合成氨的反响是一个放热反响，降低反响温度有利于提高转化率，但实际生产中这一反响都是在高温高压和有催化剂存在的条件下的进行的，为什么？【解】反响条件的选择的原因在于提高反响速率1、什么是外表 Gibbs 能？什么是外表张力？他们之间有什么异同和联系？ 【答】外表 Gibbs 能是外表积增加时，单位面积 Gibbs 能的增加量， 外表张力是单位长度上外表紧缩力对于液体而言，采用适当的单位时，两者数值相同2.分别从力和能量角度解释为什么气泡和小液滴总是呈球形？【答】力：球形时到达力的平衡能量：球形面积最小能量：由拉普拉斯公式可以解释自由液滴为何总成球形：假设液滴为不规那么形状，那么会因液滴外表各处的曲率半径不同而试各处收到附加压力的大小与方向也各部相同，这些力最终使液滴成球形3.两根水平放置的毛细管，管径粗细不同管中装有少量液体， a 管中为润湿性的液体， b 管内为不润湿性液体问：两管内液体最后平衡位置在何处？为什么？【答】对于 a 情形，设左侧细管的半径和弯液面的曲率半径分别为 r1、R1，右侧的分别 r2、R2，液体和玻璃间的接触角为 θ1、θ2，那么左、右侧压力差分别为左 ， 右cosθ2；r1p右 ，故液 体将向左侧移动，越过粗细管的联结处后，直至完全移动到细管处，此时右侧的管径 r1 r 2 ，p左p右 ，此时到达平衡 。

对于b 情形，同样分析，液体将完全移动到粗管处4、在装有局部液体的毛细管中，将其一端小心加热时，问： a 润湿性液体， b 不润湿性液体，各向毛细管哪一端移动？为什么？答】对 a 情形 Δp左=2σ1/R=2σ1/rcosθ；Δp右=2σ 2/R=2 σ 2/r cos，加热θ使得 σ 2<σ1，所以 p左右，液体向左移动对于b 情形， 压力方向< p相反，p左 < p右 ，液体向右移动5、毛细管现象的运用如农民锄地，不但可以铲除杂草，还可以破坏土壤中的毛管，防止土壤中的水分眼毛细管上升到地表蒸发，起到保湿作用；棉布纤维的空隙，由于毛细作用而吸收汗水可以保持使用者的干爽舒适6.什么是接触角？哪些因素决定接触角的大小？如何用接触角来判断固体外表的润湿状况？【答】当液体在固体外表处于平衡状态， 从固 -液界面经过液体到气 -液界面的最小角度称为接触角 影响接触角的因素主要有两方面：〔 1〕接触角滞后；〔 2〕外表不洁用接触角判断固体外表润湿状况方法是： 以 为界，小于 90润湿，大于 不润湿7.纯液体和溶液各采用什么方法来降低外表能使体系稳定？【答】纯液体的主要方法是尽量使外表积最小，因此液体一般是球形。

溶液除了改变外表积外，还可以调整气 -液外表的组成，直接降低界面张力8.外表活性剂分子的结构有什么特点？他的结构特征和其降低外表张力的特性之间有什么联系？【答】外表活性剂分子具有双亲结构双亲结果的外表活性剂分子排列在气 -液界面上，以低界面张力外表活性剂 -气体、和外表活性剂 -溶液界面取代高界面张力的气 -液界面，到达降低体系能量的目的，这就是外表活性剂降低外表张力的原理9.外表活性剂有很多重要作用你用过哪些外表活性剂？用外表物理化学的原理解释他们所起的作用 【答】比方洗涤剂就是常用的外表活性剂洗涤剂的洗涤作用很复杂不是简单的几句话可以解释清楚的，但至少和润湿、增溶、起泡、乳化等有关10. 固体外表的吸附现象可分为物理吸附和化学吸附，他们之间有何异同？【答】关键在于相互作用时力的性质有关，当发生电子的转移或共有时一般认为是化学吸附，否那么就是物理吸附11. 使用 BET 公式测定固体比外表时，被测气体的相对压力要控制在 0.05 ~ 0.30 之间，这是为什么？【答】 时，Vm 的实验值大于计算值， 这是外表不均匀性引起的； 时，由于吸附层数有限，计算值比实验值大1.何为纳米材料？纳米材料有何特性？有哪些应用？【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材。