2013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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2013 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。(本大题 15 小题, 每小题 2 分, 共 30 分) 1、热力学第一定律的数学表达式ΔU = Q + W 只能适用于:( （1）理想气体; （2）封闭体系; （3）孤立体系; （4）敞开体系. 2、一定量的某理想气体等容下由 T1 升温到 T2，相同量的该气体等压下也由 T1 升温到 T2，则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为：( )。 )。 ( 1 ) QV = Qp，UV = Up； ( 3 ) QV Qp，UV Up； ( 2 ) QV Qp，UV = Up； ( 4 ) QV Qp，UV Up。 3、理想气体与温度为 T的热源相接触，作等温膨胀吸热 Q，而所作的功是变到相同终态的最大功的 20 % ，则系统的熵变为（（1） S 4、可逆过程是:( Q T )。）。  5 ；（2） S Q  ；（3） S Q 5 T T  ；（4） S   Q T （1）系统产生的变化可以完全复原的过程, （2）环境的变化可以完全复原的过程, （3）系统和环境的变化均可以完全复原的过程, （4）不可能使系统和环境都完全复原的过程. 5、已知 CH3COOH(l)，CO2(g)，H2O(l)的标准摩尔生成焓fH (298K) / kJ·mol-1 为－4845，－3935，－2858，则 CH3COOH (l)的标准摩尔燃烧焓cH (298 K) / kJ·mol-1 = （）。（1）8741；（2）－8741；（3）－1948；（4）1948 。 6、100℃, 101.3 kPa 下, 液体水变成水蒸气的过程, 下列各式中, 不正确的是( )。（1） A = 0, （2） G = 0, （3） 7、系统经某过程后，其焓变H = Qp，则该过程是( S > 0, （4） H > 0 )。 ( 1 )理想气体任何过程； ( 2 )理想气体等压过程； ( 3 )真实气体等压过程； ( 4 )封闭系统不作非体积功的等压过程。 8、指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是：（）。（1）溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同；（2）溶质必须是非挥发性溶质；（3）温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确；（4）对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体，与其他气体的分压力无关。 9、已知反应 H2（g）+1/2O2（g）= H2O（l）的ΔH，下列说法中，何者不正确？( （1） ΔH 为 H2O 的生成热; （2） ΔH 为 H2 的燃烧热; )。（3）ΔH 与反应的ΔU 数值不等；（4） ΔH 与 H $ 数值相等。 10、由 A 和 B 组成的二组分凝聚系统温度～组成图上, 处于低共熔温度以下的系统, 其自由度数为:( )。（1） 0; （2） 1; （3）2; （4）3.

11、反应 A 1  Y 2     3 产物) ，已知反应的活化能 E2 < E3 ，为利于产物 Z 的 Z( P 生成，原则上选择：( ) 。 ( 1 ) 升高温度； ( 3 ) 维持温度不变； ( 2 ) 降低温度； ( 4 ) 及时移走副产物 P。 12、朗克缪尔公式可描述：（）。（１）五类吸附等温线；（２）三类吸附等温线；（３）两类吸附等温线；（４）化学吸附等温线。 13、已知 25℃时，$ (Fe3+| Fe2+) = 0.77 V，$ (Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一电池，其电池反应为 2 Fe3++ Sn2+=== Sn4++2 Fe2+，则该电池的标准电动势 E (298 K) 为：（）。（1）1.39 V；（3）0.92 V；（2）0.62 V；（4）1.07 V。 14、在 25℃时，电池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg) (a2)中 a1 a2，则其电动势 E：（）。（1）0；（2）0；（3）=0；（4）无法确定。 15、在一支水平放置的洁净的玻璃毛细管中有一可自由移动的水柱，今在水柱右端微微加热，则毛细管内的水柱将（）。（1）向右移动；（2）向左移动；（3）不移动；（4）不能确定。。。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、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 F e 从 27℃加热至 327℃，则过程的S = 2、在 732 K 时，反应 NH4Cl(s) == NH3(g) + HCl(g) 的 rG =－20.8 kJ·mol-1，rH = 154 kJ·mol-1，则该反应的rS = 3、在保持温度 T及 101 325 Pa 压力条件下，PCl5(g) 在一带活塞的抽空汽缸中分解为 PC l3(g) 与 Cl2(g) ，反应达平衡时，PCl5(g) 有 50%解离，此时系统的体积为 1dm3。试说明在下列过程中 PCl5(g) 的解离度是增大、减小还是不变：若保持压力、温度不变下，于系统内通入 N2(g) 直至体积为 2 dm3，此时 ，然后在 T不变下加压，直至系统的体积回至 1 dm3，则 ，而整个过程的 4、过热液体的存在可用公式解释。 5、原电池 Ag | AgCl(s) | Cl || Ag+ | Ag 应该用做盐桥。 6、原电池 Hg | Hg2Cl2(s) | HCl | Cl2(p) | Pt，其负极的反应方程式为；正极的反应式为。电池反应为。三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 。（选填减小、增大、不变）。 1、（15 分）1. 简述原电池极化与电解池极化的区别。2. 25℃用 Pt 电极电解 HNO3 水溶液，理论的分解电压是 1.229V，但实际上，当电解池的外加电压 E(外) =1.669 V 时，阴极及阳极上才明显有氢气泡及氧气泡排出，试说明原因。 2、（15 分）合成氨反应为：

3H2(g) + N2(g) == 2NH3(g) 一般在 30 MPa，约 520 ℃时进行，生产过程中要经常从循环气(主要是 H2, N2, NH3, CH4) 中排除 CH4 气体，为什么? 四、计算题（共 75 分） 1、( 15 分) 25℃时，电池： Pb s PbCl s KCl aq Hg Cl Hg l Pb(s)的电动势温 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 度系数为 ( E )  pT  =1.45×10-4V·K-1。（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算电池可逆放电时的 Qr 及该电池反应的rGm，rSm ，rHm；（3）计算电池的电动势 E。已知： fH (PbCl2, s)= 359.1 kJ·mol-1； fH (Hg2Cl2, s)= 264.85 kJ·mol-1。 2、(10 分) 18.02g 水在 100℃，1013 kPa 下转变为 100℃，1013 kPa 的水蒸气，计算该过程的 W、Q、U，H，S，A和G。已知水在 100℃的摩尔气化焓为 4071 kJ·mol-1，设水蒸气可视为理想气体。H2O 的摩尔质量 M = 1802 g·mol-1。 3、(10 分) 对反应 PbO(s) + CO(g)  Pb(s) + CO2(g) 已知 25℃的数据如下：物质 fH / kJ·mol-1 fG / kJMmol-1 PbO (s) － 219.2 －189.3 CO (g) － 110.5 －137.3 Pb (s) 0 0 CO2 (g) －393.5 －394.4 试求 25℃时反应的 K 。假定该反应的rH 在 25～125℃间不随温度变化，求 125℃时反应的 K 。 4、( 10 分) 在 298K 时， 2 ( ) N O g 5  ( ) N O g 2 4  1 2 ( ) O g 2 ，该分解反应的半衰期 1 2 t  5.7 h ，此值与 5N O g 的起始浓度无关。试求：（1）该反应的速率常数；（2） 2 5N O g 转化掉 90％ 2     所需的时间。 5、( 10 分) 20 ℃苯蒸气凝结成雾，其液滴半径为 1 m ，试计算其饱和蒸气压比正常值增加的百分率。已知 20 ℃时液体苯的体积质量(密度)为 0.879 g·cm-3，表面张力为 0.0289 N·m-1 ，C6H6 的摩尔质量为 78.11 g·mol-1 。

6、(20 分) （1）指出各相区存在的相（按图中编号列出）；（2）含有 20%Zn 的合金熔体 100 千克冷却至 500℃时，有哪几个相平衡共存？各个相的组成如何？各个相 Zn 重量为多少？计算时可能用到的常数：R=8.3124Jmol-1.K-1;F=96500C.mol-1;NA=6.023×1023.

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