2016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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2016 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、对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( ( 1 ) Q； ( 2 ) Q＋W； ( 3 ) W( Q = 0 )； )。 ( 4 ) Q( W = 0 )。 2、某坚固容器容积 100 dm3，于 25℃，101.3 kPa 下发生剧烈化学反应，容器内压力、温度分别升至 5066 kPa 和 1000℃。数日后，温度、压力降至初态（25℃和 101.3 kPa），则下列说法中正确的为：（）。 ( 1 )该过程U = 0，H = 0 ( 2 )该过程H = 0，W0 ( 3 )该过程U = 0，Q0 ( 4 )该过程 W = 0，Q0 3、如图，把隔板抽走后，左右两侧的两种气体（可视为理想气体）发生混合，则混合过程的熵变为（）。 25℃ 02mol O2 100kPa 25℃ 08mol N2 100kPa （选填（1）0416 J·K-1；（2）416 J·K-1；（3）416 J·K-1；（4）－416 J·K-1） 4、1 mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（ (1) G > A； (2) G < A； (3) G = A； (4) G与A无法比较。）。 5、已知在 298 K 时有下列热化学方程： (1) (2) Zn(s ) + 1 2 Hg(l) + 1 2 O2 (g) == ZnO(s)，rH ,1 = －351.4 kJ·mol-1； O2 (g) == HgO (s)，rH ,2 = －181.6 kJ·mol-1；则 Zn(s ) + HgO (s) == ZnO(s) + Hg(l)反应的标准摩尔焓变rH 为（）。（1）260.8 kJ·mol-1；（2）－169.8 kJ·mol-1；（3）169.8 kJ·mol-1；（4）－260.6 kJ·mol-1。 6、物质的量为 n的理想气体等温压缩，当压力由 p1 变到 p2 时，其G是：（（选填 (1) nRT p ln 1 p 2 ； (2) p 2 p 1 n RT d p p ( ； (3) V p 2 1 ； (4) nRT p ) ）。） p ln 2 p 1 7、1000 K 时 ,CO (g) + 1 O2 (g) == CO2(g ) 其 K1 = 5.246×1012； 2 C(s) + CO2(g) == 2CO(g) 其 K2 = 1.719×10 -5

则反应 C(s) + 1 O2(g) == CO (g) 的 K3 为：（）。 2 (1) 1.109×10-6 (2)1.036×10-10 (3) 9.018×107 (4)4.731×1020 8、在温度为 T时，纯液体组分 A 和 B 的饱和蒸气压分别为 * Ap 和 * Bp ，且 * Bp =3 * Ap ，若组分 A 和 B 形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相中组分 A 和 B 的物质的量相等。则组分 A 在液相中的摩尔分数应是：（）。（1）xA=0.5 ；（2）xA=3/4 ；（3）xA=1/4 。 9、已知 CO2 的相图如右图，则 0℃时，使 CO2(g)液化所需的最小压力为：( )。（1） 3458 kPa；（2） 518 kPa；（3） 101.3 kPa。 10、某反应的速率系(常)数 k=2.31×10－2 dm3·mol－1·s－1，当反应物初浓度 1.0 mol·dm－3 时反应的半衰期为：（）。（1）43.29 s；（2）15 s；（3）30 s；（4）21.65 s。 11、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（）（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不动；（4）难以确定。 12、某 i物质在溶液表面的吸附达到平衡时，则 i 物质在表面的化学势i（表）与溶液内部 i 物质的化学势 i（内）的关系是：（）（1）i(表)  i(内) ；（2）i(表)  i(内) ；（3）i(表) = i(内) ；（4）难以确定。 13、下列电池中哪个电池的电动势与氯离子浓度无关（）。（1）Zn | ZnCl2 溶液 | Cl2，Pt；（2）Zn | ZnCl2 溶液 || KCl 溶液 | AgCl，Ag；（3）Ag，AgCl | KCl 溶液 | Cl2，Pt；

（4）Pt，H2 | HCl 溶液 | Cl2，Pt。 14、298K 时，电池反应 H2(g) + 1 O2(g) ===H2O(l) 所对应的电池标准电动势 E1 ，反应 2 2 H2O(l) === 2 H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势 E2 ，E1 和 E2 的关系为：（）。（1）E2 = 2 E1 ；（2）E2 =2 E1 ；（3）E2 =  E1 ；（4）E2 = E1 。 15、影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。 (1) 催化剂； (2) 温度； (3) 压力。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、（3 分）已知：Cp m(Al s)=（2067  1238  10-3 T / K）J·mol-1·K-1，则 1 mol 金属铝在等压下由 27315 K 升温至 87315 K，过程的S = 。 2、（2 分）已知等温等压下化学反应：aA+bB == yY+zZ 则该反应的平衡条件若用化学势表示应为。 3、（5 分）反应 C (s) + H2O (g) == CO (g) + H2(g)，在 400 ℃时达到平衡，rH = 133.5 kJ · mol-1 ，为使平衡向右移动，可采取的措施有 (1)                  ； (2) ； (3) ； (4) ； (5)。 4、（2 分）微小颗粒物质的化学势比大块物质的化学势要。微小颗粒物质的蒸气压比大块物质的蒸气压要。 5、（3 分）过渡状态理论认为反应物必须经过的反应速率由三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 方能变成产物，且整个反应所控制。 1、（15 分）电极电势 E(电极)、标准电极电势 E (电极)是否与电极反应书写中的计量系数有关？举例说明。 2、（15 分）今有 A ,B 两个吸热反应，其标准平衡常数分别为 K (A)和 K (B)，反应的标准摩尔焓变rH (A) rH (B)，则温度升高 10 K 时, 哪一个的标准平衡常数变化较大，为什么?

四、计算题（本大题共 75 分） 1、（15 分）电池 Pb | PbSO4(s) | H2SO4(1 mol·kg-1) | PbSO4(s) | PbO2 在 298K 时的 E =2.041 V，并已知 E=（1.902+5.61×10-5T/K）V。（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算 298K 时电池反应的 rGm ，rSm 及rHm；（3）计算 298K 时，b=1 mol·kg-1 的 H2SO4 水溶液中 a(H2SO4)，a及。 2、（15 分）现有 2 mol 的理想气体，开始处于 100℃，25 dm3。试计算分别经历下面三个不同过程膨胀至终态 100℃，100 dm3 时的 Q，W，U，H。 ( 1 )恒温可逆膨胀； ( 2 )向真空膨胀； ( 3 )在外压力恒定为终态气体的压力下膨胀。 3、（10 分）硅热法炼镁是用 Si(l)还原 MgO(s)，已知 2Mg(g) + O2== 2MgO(s) rG 1 / J·mol-1=－1 428.8×103+3887.4  (1) T K  Si(l) + O2(g)== SiO2(s) (2) rG 2 / J·mol-1=－905.80×103＋175.7  T K  计算总压力为 1.01 kPa 时，Si(l)还原 MgO(s)的最低温度。[忽略 Si(l)的蒸气压] kPa) (p =100 Y+Z 为一级反应。400 K 时将气体 A 引入一抽空的密闭容器中。 4、（10 分）气相反应 A 开始反应 15 min 后，测得系统总压力为 34.7 kPa。反应终了时，测得系统总压力为 65.6 kPa。又 500 K 时测得该反应的半衰期为 0.44 min。试求：（1）反应速率常数及半衰期；（2）反应经历 1h 后的总压力；（3）反应的活化能。 5、（10 分）水蒸气迅速冷却至 25℃时，发生过饱和。已知 25℃水的表面张力为 71.97×10 -3N·m -1 ，当过饱和水蒸气为平面水的饱和蒸气压的 4 倍时，请计算开始形成水滴的半径。已知 25℃时水的体积质量(密度)为 997.0 kg·m -3，H2O 的摩尔质量为 18.02 g·mol - 1 。 6、（15 分）二组分凝聚系统相图如下：

（1）指出图中①，②，③，④，⑤各区的相态及成分；（2）分别绘出系统 a，b，c 的冷却曲线（绘于右图相应位置，注意温度对应关系）；（3）点 F，E，G 的组成（wB 分别为 0.50，0.80，0.90），由 1 kg 的系统 c （wB=0.70）冷至温度刚接近 FEG 线时，系统中存在哪些相？其数量各为若干千克？

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