2009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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2009 年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题 A 卷 1、（15 分）反应(CH3)2CHN=NCH(CH3)2(g) →N2(g)+C6H12(g)为一级反应。若反应在恒容反应器中进行，则体系的压力逐渐增大。假设 t=0 时，(CH3)2CHN=NCH(CH3)2(g)的压力为 ip ，此时没有产物。在 t=t时，反应体系的压力为 P。证明 k  1ln t p i p P  i 2 2、（15 分）已知 100℃时水的表面张力   9.58  10  3 mN   1 ，  H * m vap  40658J  mol  1 ，试计算在 101325Pa 下，在水中产生半径为 5×10–7m 的水蒸气泡所需的温度。 3、（20 分）高炉反应 CO＋FeO(s)＝CO2+Fe（s）的 r mG $ ＝－4650＋5.10T，当 T>912K， r mG $ >0，说明在高于 912K 的标准态条件下，用 CO 还原 FeO 是不可能的。但在高炉中， 920K－1470K，正是 CO 还原 FeO 为 Fe 的区间。如何用热力学证明在高于 912K 的温度下， CO 还原 FeO 是可能的。已知在此温度左右，CO 约为 20％，CO2 为 15％（体积百分比）。 4、（15 分）在一真空密封容器中, 放入 NH4Cl(s), 当温度为 427 ℃及 459 ℃时, 分别测得容器的总压力为 607.95 kPa 与 1114.58 kPa, 计算 NH4Cl(s)分解反应的rH 及rS 。[设该反应的 B Cp,m（B）=0]。 5、（15 分）气相反应 A Y + Z 其半衰期与 A 的初始浓度无关。在 500 K 时将 0.0122 mol A 放入 760 cm3 抽空的密闭容器中，反应经 1000 s 后测得容器内压力为 120.0 kPa。在 1000 K 时测得该反应的半衰期为 0.43 s，试计算该反应的活化能。 6、（15 分）在 25℃时，将 0.4362 克萘 C10H8 在氧弹中充分燃烧，使量热计的温度升高 1.707 K，若量热计的热容量为 10 263 J·K-1 并已知 298 K 时，fH (CO2, g ) =－393.51 kJ·mol-1， fH ( H2O, l ) = －285.83 kJ·mol-1，试计算萘在 25℃时的标准摩尔生成焓。（已知 C10H8 的摩尔质量为 128.2 g·mol-1）

Cd2+ + 2Hg(l) 设计一电池。若此电池的电动势与 7、（15 分）试为反应 Cd(s) + Hg2 温度的关系为 E=[0.67081.02×10-4(T298 K)/ K] V，求 318K 时，反应的rGm，rHm 和rSm。 2+ 8、（20 分）已知 MnO(A)-SiO2(B)系统相图如图所示。 (1) 根据该图填下表：相区相数相态及成分自由度数 ‘ ① ② ③ ④ E 点 M 点注：以 代表白硅石， 代表鳞石英 C1 代表 2MnOSiO2，C2 代表 MnOSiO2； (2) 画出系统点 R 降温时的步冷曲线（注明曲线转折处变化及各曲线段的平衡相的相态和成分）； (3) w（SiO2）=0.1 的系统，总质量为 10 kg 、自液态冷却至 1400 C 时，可分离出多少固态 MnO？

9、（20 分）计算 1 mol H2O 在下列相变过程: H2O(l,100℃,101.3kPa) ——→ H2O(g,100℃,101.3kPa) 的ΔU,ΔH,ΔS,ΔA 及ΔG.已知 100 ℃, 101.3 kPa 时水的气化热为 40.658×103J.mol-1, 且假设水蒸气为理想气体.

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