2018年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题.doc

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2018 年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题 1、（15 分）还原态的金属锌，在遇到空气时会立即被氧化成 ZnO(s)。已知 fH ( ZnO , s , 298 K) = －349 kJ·mol-1。若在常压 298 K 时 1 mol 的金属锌粉末中通入 5 mol 空气（其中氧的体积分数为 0.20），求反应后系统达到的最高温度。氧与氮的摩尔等压热容均取 29 J·K-1·mol-1，ZnO(s)的 Cp,m = 40 J·K-1·mol-1，反应器热容可以忽略。 2、（15 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) 3、（10 分）对于某个气固多相反应，ks 为表面反应速率系(常)数， k为表观速率系(常)数， bA 和 bB 为 A 和 B 的吸附平衡系数，Ea 为表观活化能，Es 为表面反应活化能，QA 和 QB 为 A 和 B 的吸附热。若 k=ksbA/bB, 请根据阿仑尼乌斯定理及范特荷甫方程导出 Ea 与 Es、QA 和 QB 的关系式。 4、（10 分）某溶液中含有 Fe2+（1 mol· L-1）和 Zn2+（1 mol· L-1），假设其活度均为 1。已知，氢在铁上的超电压为 0.40V。若选用此溶液进行镀铁，问 25℃时溶液的 pH 值最大不   能超过多少？已知 2Fe / Fe   0 44V .   ， 2Zn / Zn   0 763V . 。 5、（10 分）如何理解水的热力学稳定区？请作图并说明。 6、（15 分）简述离子的活度与离子浓度的区别与联系。 7、（15 分）试述置换沉积过程的机理、表面反应模型与影响因素。 8、（10 分）已知 CaF2 - CaCl2 相图，欲从 CaF2 - CaCl2 系统中得到化合物 CaF2 CaCl2 的纯粹结晶。试述应采取什么措施和步骤？

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