2017年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷.doc-资料库

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2017 年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题 A 卷一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(共 15 小题, 每小题 2 分，合计 30 分) 1、在隔离系统内：( )。 ( 1 ) 热力学能守恒，焓守恒； ( 2 ) 热力学能不一定守恒，焓守恒； ( 3 ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； ( 4 ) 热力学能、焓均不一定守恒。 2、H2 和 O2 以 2：1 的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成 H2O，在该过程中( ( 1 ) H = 0； ( 2 ) T = 0； ( 3 ) pVγ = 常数； )是正确的。 ( 4 ) U = 0。 3、公式 dG =－SdT + Vdp可适用下述哪一过程：（） (1) 在 298 K，100 kPa 下水蒸气凝结成水的过程； (2) 理想气体膨胀过程； (3) 电解水制 H2( g )和 O2( g )的过程； (4) 在一定温度压力下，由 N2( g ) + 3H2( g )合成 NH3( g )的过程。 4、在一定温度和压力下，任意两相平衡时，两相中下述物理量相等的是（）。（1）摩尔热力学能；（2）摩尔焓；（3）摩尔吉布斯函数；（4）摩尔熵。 5、下列反应的焓变不符合标准摩尔生成焓定义的是：（）。（1） 3 2 （2） 1 2 （3） 1 2 H2(g , p ) + 1 2 H2(g , p ) + 1 2 N2(g , p ) = NH3(g , p ) ； Br2(g , p ) = HBr(g , p ) ； N2(g , p ) + D2(g , p ) = ND2(g , p ) ；（4）Na(s , p ) + 1 2 Cl2(g , p ) = NaCl(s , p ) 。 6、在 298 K 恒压下把某化学反应设计在可逆电池中进行可得电功 91.84 kJ，该过程的U， S，A和G的值为（）。 (选填表中的(1), (2), (3), (4)) U / kJ －121.8 121.8 121.8 －121.8 T  nC 2 ,md p T 1 (1) (2) (3) (4) 7、 H S / J·K-1 716.8 716.8 0.7168 0.7168 A / kJ －91.84 －91.84 －91.84 G / kJ －91.84 －91.84 －91.84 －91.84 －91.84 T 公式可用于计算：( )。 ( 1 )真实气体的变温过程； ( 2 )任意系统的可逆过程； ( 3 )理想气体的绝热过程； ( 4 )等压进行的化学反应。 8、已知某一定温度下，A，B，C 三种气体溶于水的亨利常数分别为 400 kPa，100 kPa，21 kPa，则在相同气相分压下，三种气体在水中的溶解度 xA，xB 和 xC 的大小顺序为：（）。（1）xA＞xB＞xC；（2）xA＝xB＝xC；

（3）xA＜xB＜xC。 9、已知硫可以有单斜硫，正交硫，液态硫和气态硫四种存在聚集状态。硫的这四种聚集状态____稳定共存。 (1) 能够；(2) 不能够；(3) 不一定。 10、由纯碳的相图上看出，在 1000K 至 3000K 之间若把石墨变为金刚石，可采取的措施为：( )。（1）增大压力；（2）减少压力；（3）升高温度。 11、对于三级反应，其反应速率系(常)数的单位是：（）。（1）[浓度]·[时间]－1；（2）[时间]－1；（3）[浓度]－1·[时间]－1；（4）[浓度]－2·[时间]－1。 12、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许汞（汞不润湿玻璃），在毛细管中水平汞柱的两端呈凸液面，当在右端汞凸面处加热，毛细管中的汞向何端移动？（）（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不动；（4）难以确定。 13、ＢＥＴ二常数公式的主要用途是：（）。（1）求吸附热；（2）判断吸附类型；（3）验证多分子层理论；（4）求固体的质量表面或体积表面。 14、通电于含有活度相同的 Fe2+，Ca2+，Zn2+，Cu2+的电解质溶液中，已知它们的标准电极电势如下：E (Fe2+|Fe)=－0.4402 V，E (Ca2+|Ca)=－2.866 V，E (Zn2+|Zn)=－0.7628， E (Cu2+|Cu) =0.337 V。在惰性电极上，金属析出的顺序为：（）。（1）CuFeZnCa；（3）CaFeZnCu；（2）CaZnFeCu；（4）CaCuZnFe。 15、在 2000 K 时，理想气体反应 CO(g) + 1 O2(g) == CO2(g)的标准平衡常数 K1 = 2.04 2 ×10-2，反应 2CO2(g) == 2CO (g) + O2 (g) 的标准平衡常数 K2 为：（）。 (1) 1 10  04.2 ；  2 (2) 04.2  10  2 ； (3)    04.2 1  210  2    ；

(4) 1 04.2  210  。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、（3 分）已知铁（Fe）的 Cp m=（1749 + 2477  10-3T/ K）J·mol-1·K-1，在等压下将 1 mol Fe 从 27℃加热至 327℃，则过程的S = 2、（3 分）在一定 T，p下，反应 A(g) == Y(g) + Z(g) ，达平衡时解离度为1，当加 1，（）（选填大于、小于、入惰性气体而保持 T，p不变时，解离度为2，则2 等这因为。于）。是。 3、（2 分）微小颗粒物质的溶解度比大块物质的溶解度要。由于表面效应的存在，所以新相生成。 4、（2 分）在等温下，加入催化剂能加快反应速率的原因是而升高温度能增加反应速率的原因是。 5、（3 分）50℃时，液体 A 的饱和蒸气压是液体 B 的饱和蒸气压的 3 倍。A，B 两液体形成液态混合物，气液平衡时，液相中 A 的摩尔分数为 0.5，则在气相中 B 的摩尔分数为。 6、（2 分）电解池的阳极发生反应；化学电池的阴极发生反应。三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 。 1、（15 分）为什么称 E (电极) 为标准还原电极电势，其数值大小的意义是什么？ 2、（15 分）A，B 二组分形成下列各系统，组分 B 的亨利常数 kx，B 与其饱和蒸气压 pB 大小如何？ *相比，（1）组分 A 与 B 形成理想液态混合物；（2）组分 A 与 B 形成一般正偏差系统；（3）组分 A 与 B 形成一般负偏差系统。四、计算题（本大题共 75 分） 1、（15 分）一电池反应为 Pb+HgCl2===PbCl2+2Hg(l)。在 25℃时，此电池的电动势为 0.5357 V，温度每升高 1℃，电动势增加 1.45×10-4 V。（1）根据该原电池反应式，写出其相应的原电池符号；（2）求 1 mol Pb 溶解时，此电池最多能做多少功？（3）求 25℃时反应的rH和rS；（4）问 1 mol Pb 可逆溶解时，电池吸热多少？ 2、（15 分）在 01 MPa 下，铅的熔点为 600 K，熔化焓为 4812 J·mol-1，现有 1 mol 过冷铅在 590 K 和 01 MPa 下凝固，试求过程隔离系统总的S及凝固过程的G。已知 Cpm( l )= ( 3243－305  10-1T/K )J·K-1·mol-1，Cpm( s ) = ( 2360 + 962  10-3 T/K ) J·K-1·mol-1 3、（10 分）C(s) 可以将 TiO2(s) 还原为 Ti(s)，已知 Ti(l) + O2(g) == TiO2(s) rG / J·mol -1=－910 000 －172.4 (T/K) 2C(s) + O2(g) == 2CO(g) rG / J·mol -1=－223 000 －175.3 (T/K) (1) 标准状态下 C(s)能还原 TiO2(s)的最低温度是多少?

(2) 若将真空炉内温度控制在 2000 K，将 CO(g)的压力维持在 80 kPa，还原反应能否进行? (p =100 kPa) 4、（10 分）气相反应 A Y + Z 为一级反应。在 675℃下，若 A 的转化率为 0.05，则反应时间为 19.34 min，试计算此温度下的反应速率常数及 A 的转化率为 50%的反应时间。又 527℃时反应速率系(常数)为 7.78×10－5 min－1，试计算该反应的活化能。 5、（10 分）300 K 时液态 A 的饱和蒸气压为 37.34 kPa，液态 B 的饱和蒸气压为 22.66 kPa 。当 2 mol A 和 2 mol B 混合后，液面上的蒸气压力为 50.66 kPa，在蒸气中组分 A 的摩尔分数为 0.60。(假设蒸气为理想气体。) ( 1 ) 求液态混合物中组分 A 和组分 B 的活度(均以纯液体为标准态)； ( 2 ) 求液态混合物中组分 A 和组分 B 的活度因子(系数)； 6、（15 分）已知 NaF-AlF3 相图如图所示。（1）将 I，II，III，IV 相区及 E1 和 F点的相态及成分和条件自由度数’ 等列表表示；（2）画出②，③，④各点的冷却曲线示意图； 2 kg NaF-AlF3 熔盐[含 AlF3 为 x(AlF3) =0.10]冷却至 750 C ，当还没发生共晶过程时由哪几相组成？各相的质量为多少？当共晶过程刚结束时，系统又由哪几相组成？各相的量为多少？（可用 C1 代表 3NaFAlF3，用 C2 代表 5NaF3AlF3。）

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