2019年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷.doc

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2019 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、下列说法中不正确的是( )。 ( 1 )用热力学方法不能测热力学能的绝对值； ( 2 )理想气体的热力学能只与温度有关，且与气体物质的量成正比； ( 3 )N种气体混合物的热力学能等于混合前 N种气体的热力学能之和； ( 4 )热力学能是系统状态的单值函数。 2、一封闭系统，当状态从 A到 B发生变化时，经历两条任意的不同途径( 途径 1，途径 2 )，则下列四式中，( )是正确的。 ( 1 ) Q1 = Q2； ( 2 ) W1 = W2； ( 3 ) Q1＋W2= Q2＋W1； ( 4 ) U1 = U2。 3、同温同压同体积的气体 A 和 B 等温混合，混合后的总体积仍为 A（或 B）原来的体积，则过程( （1）S > 0；（2）S = 0；（3）S< 0；（4）S无法确定 ) 。 B 4、温度 T时，由化合物的标准摩尔燃烧焓求化学反应 0 = B B 的标准摩尔反应焓的公式为：（（1）rH (T) == － B ）。 B  cH （B, 相态, T）；（2）rH (T) == B  cH （B, 相态, B T）；（3）rH (T) == －   cH （B, 相态, T）；（4）rH (T) == B  cH （B, 相态, T）。  B 5、一定量的 N2 气在恒定的压力下升高温度，则其吉布斯函数( (1) 增大； (2) 不变； (3) 减小； (4) 无法确定。 )。 6、在 101325 Pa 下，苯的熔点是 5℃。在 101325 Pa 下 5℃的 C6H6( s )变为 5℃的 C6H6( l )，则过程的H 0，G 0，S 0。( ) （1） H>0，S >0，G=0；（2） H>0，S<0，G<0；（3） H<0，S >0，G>0；（4）H<0，S <0，G=0。 7、25℃时有反应 C6H6(l) + 7 1 2 O2(g)   3H2O(l) + 6CO2(g) 若反应中各气体物质均可视为理想气体，则其反应的标准摩尔焓变rH 与反应的标准摩尔热力学能变rU 之差约为：（（1）－3.7 kJ·mol-1；（2）1.2 kJ·mol-1；（3）－1.2 kJ·mol-1；（4）3.7 kJ·mol-1； 8、在拉乌尔定律表达式 pB=pB*xB 中，pB* ：（）。）。（1）只是温度的函数，与溶质、溶剂的性质无关；（2）与溶质、溶剂的性质有关，但与温度无关；（3）与温度、溶剂的性质有关，与溶质性质无关；（4）与温度、溶质的性质有关，与溶剂性质无关。 9、在 101 325Pa 下，碘在水和二硫化碳中分配达平衡，不存在固态碘及气相，则此系统的

自由度数为( (1) 0； )。 (2) 1； (3) 2； (4) 3。 10、反应物的转化率达到 50%，75%，87.5%所需时间分别为 t，2t，3t，则反应的级数为( （1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。 )。 11、两个活化能不同的化学反应，在相同的升温区间内升温时，具有活化能较高的反应，其反应速率增加的倍数比活化能较低的反应增加的倍数( )。（1）小；（2）大；（3）相等；（4）无法确定。 12、由 A 及 B 双组分构成的α和β两相系统，则在一定 T，p下物质 A 由α相自发向β相转移的条件为：( )。（1） A   ； β B （2） A   ； β B （3）    B A  。 13、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为：( )。（1）正负极不变，阴阳极不变；（3）正负极改变，阴阳极不变；（2）正负极不变，阴阳极正好相反；（4）正负极改变，阴阳极 14、电池 Cu Cu+  Cu+, Cu2+ Pt 与电池 CuCu2  Cu, Cu2 Pt 的电池反应均可写成 Cu +Cu2 = 2Cu 则相同温度下这两个电池的rG ，E 。（）已知：E ( Cu2+/ Cu) = 0.3402 V, E ( Cu+/ Cu) = 0.522 V, E ( Cu2+/ Cu+) = 0.158 V。（1）rG 相同，E 不同；（3）rG 不同，E 相同；（2）rG 相同，E 相同；（4）rG 不同，E 不同。 15、H2 (g) 与 O2(g)的反应化学计量方程式写成如下： H2 (g) + 1 O2 (g) == H2O (g) 2 2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ① ② 它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K (1)，K (2)及rG (1)，rG (2)，那么它们之间存在有：( )。 (1) K (1)= K (2)，rG (1) = rG (2) ；(2) K (1) = K (2)，rG (1) = 1 rG (2)； 2 (3) K (1) = 1 K (2)，2rG (1) = rG (2)；(4) K (1)= [K (2)]1/ 2 ，rG (1) = 2 1 rG (2)。 2 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、（2 分）2C(s) + O2(g) = 2CO(g)反应的rG 与温度关系为rG =（－ 232 600－167.8 T/K） J·mol-1。据此式可求出反应在 400 K 下的rS 2、（2 分）325 ℃时，Hg 的摩尔分数为 0.497 的铊汞齐的汞蒸气压力是纯汞的 43.3% ,以纯。（填入具体数值）汞为标准状态,则 Hg 在铊汞齐中的活度 aA=_____。 3、（2 分）反应 2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，

若使平衡向右移动。则应采取的措施是和。 4、（3 分）微小颗粒物质的化学反应活性。微小颗粒物质的化学反应的热力学趋势。微小颗粒物质的熔点 ' fT 于同组成大块物质的熔点 fT 。（选填大、小） 5、（4 分）某电解铝厂有串联接的电解槽 100 个，电解电流 50000 A，电流效率为 95%，每个电解槽平均日运行 23 h，试求该厂日产 Al千克，Al 的相对原子质量为 26.98。 6、（2 分）右图为两组分，具有最高恒沸点的相图，若有组成为 x0 的溶液，经过精馏，则在塔顶得到__________，塔底得到 ___________。三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 1、（15 分）溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，沸点升高，凝固点降低，这种说法是否正确，为什么？ 2、（15 分）25℃时，用 Zn 电极作为阴极，电解 a=1 的 ZnSO4 水溶液。已知 E (Zn2+|Zn)=－0.7360V，水溶液为中性，a(H+)=10－7，则 Zn2+在 Zn 上还原成 Zn 的平衡电极电势 Ee(Zn2+|Zn)及 H2在 Zn 电极上析出的平衡电极电势 Ee(H+|H2)各为多少？又知在某一电流密度下，H2 在 Zn 极上的超电势为 0.7V，则 H2 在 Zn 上实际析出的电势 E(H2)=？若 Zn 在 Zn 电极上的超电势可忽略不计，则上述电解过程中在 Zn 极上优先析出的是什么？四、计算题（本大题共 75 分） 1、（15 分）原电池 Pt | H2(p ) | H2SO4(b=0.01mol·kg-1) | O2(p ) | Pt 在 298K 时的 E=1.229 V，液态水的fH (298K) = 285.84 kJ·mol-1，写出电池反应并求该电池的温度系数及 273K 时的电动势（设在此温度范围内rH为常数）。 2、（10 分）1 mol 纯金属锌在 101325 kPa 和其正常沸点 907℃下蒸发成锌的蒸气，它的蒸发焓为 11422 kJ·mol-1。求该相变过程的H，S，G，A。 3、（15 分）试计算在 1000 K 下列反应的标准平衡常数 K FeO(s) + CO(g) == Fe(s) + CO2(g) 已知 FeO(s) +H2(g) == Fe(s) + H2O(g), rG =(13 180 －7.74 T/K) J·mol -1 CO2(g) +H2(g) == H2O(g) + CO(g)，rG =(35 982 －32.63 T/K) J·mol -1 (2) 如果薄钢板在 1000 K 下含有 (CO)=0.10 ， (CO2)=0.02 ， (N2)=0.88 的气氛中退火, 会不会生成 FeO? 4、（10 分）醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能 E = 14435 kJ·mol-1，已知 55715 K 这个反应的 k = 33  10-2 s-1，现要控制该反应在 10 min 内转化率达 90 %，试确定反应温度控制在多少？

5、（10 分）在 660.5 K 时钾的蒸气压是 433.3 Pa，而汞的蒸气压是 170 653 Pa。在含有 x(钾) = 0.50 的汞溶液中，钾的蒸气压是 143 Pa，而汞的蒸气压是 1 733 Pa。（1）计算钾和汞的活度和活度因子(系数)均以纯液态为标准态；（2）计算在 660.5 K 时等物质的量的 K 和 Hg 形成液态混合物过程的摩尔混合吉布斯函数。 6、（15 分）已知 Mg-Ge 相图如右图：（1）将图中 I，II，III 及 B点所代表的相区的相数、相态及成分、条件自由度数’列表；（2）Mg-Ge 形成的化合物为_______化合物（填“相合熔点”或“不相合熔点”），其熔点为_______；（3）共晶温度分别为__________和__________；相应的共晶变化为_____________________和__________；（4）从含 Ge 为 x(Ge)=0.80 的液态合金中最多能分离出 ______kg 纯 Ge(s)。(设系统总质量为 100 kg。) 相区相数相态及成分 f ’ I II III B点

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