2020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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2020 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、下列情况中不适用于 QV = U的有：( )。 ( 1 )萘在氧弹中燃烧； ( 3 )密闭烧瓶中的 N2 受热升温； ( 5)水在大气压力下电解。 ( 2 )NaOH 溶液与 HCl 溶液中和； ( 4 )在密闭玻璃管中 Cl2 气冷却时部分液化； 2、若已知 H2O(g)及 CO(g)在 298 K 时的标准摩尔生成焓fH (298 K)，分别为－242 kJ·mol-1 和－111kJ·mol-1, 则反应 H2O(g) + C(石墨) H2(g) + CO(g)的标准摩尔反应焓为：（）（1）－353 kJ·mol-1；（3）131 kJ·mol-1；（2）－131 kJ·mol-1；（4）353 kJ·mol-1。 3、理想气体从状态 I 等温自由膨胀到状态 II，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。（）（1）G （2）U （3）S （4）H 4、CH4(g)在 298 K 且反应物及产物均在标准压力下完全燃烧，反应进度=1 mol，[CH4(g)] =－1，放出的热为 890.7 kJ，其热化学方程式写法正确的是：（）。（1）CH4(g)+ 2O2(g) （2）CH4(g)+ 2O2(g) （3）CH4(g)+ 2O2(g) （4）CH4(g)+ 2O2(g) = = = = CO2(g)+ 2H2O(l)，rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1； CO2(g)+ 2H2O(g)，rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1； CO2(g)+ 2H2O(l)，rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1； CO2(g)+ 2H2O(g)，rH (g) = 890.7 kJ·mol-1 5、等压反应热 Qp = rH 是指 W’= 0，且满足（）时，系统与环境交换的热。（1）p2 = p1 = 定值；（2）p(外) = 定值；（3）p = p(外)；（4）p2 = p1 = p(外) = 定值。 6、物质的量为 1mol的理想气体等温压缩，当压力由 p1 变到 p2 时，其G是：（）。 (1) RT ln p 1 p 2 p ； (2)  2 p 1 p RT d p ( ； (3) V p 2 1 ； (4) p ) RT ln p 2 p 1 7、1 mol C2H5OH(l)在 298 K 和 100 kPa 压力下完全燃烧，放出的热为 1 366.8 kJ,该反应的标准摩尔热力学能变接近于：（（1）1369.3 kJ·mol-1；（2）－1364.3 kJ·mol-1；（3）1364.3 kJ·mol-1；（4）－1369.3 kJ·mol-1。）。 8、形成理想液态混合物过程的混合性质是：（）。（1） mix V=0 ， mix H=0 ，（2） mix V＞0 ， mix H＜0， mix S=0 ， mix G=0 ；（3） mix V＞0 ， mix H＞0 ， mix S＜0 ， mix G＞0 ；（4） mix V＜0 ， mix H＜0 ， mix S=0 ， mix G=0 。 mix S＞0 ， mix G＜0 ； 9、将一定的 CaCO3(s)放入真空容器中升温令其建立化学平衡，则系统的组分数 C=_______；相数=_______；自由度数 =________。（）

(1) (3) 1 2 2 2 1； (2) 2 1； (4) 2 3 3 1； 0。 10、由纯铁的相图看出，铁有（）个三相点。 (1)1 ； (2) 2； (3) 3； (4) 4。 11、对反应 A 系，则该反应为（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。级反应。（ P，反应物浓度的对数 lncA 与时间 t成线性关） 12、对于气-液两相平衡系统，设 pg 为气相承受的压力，p1 为液相承受的压力，则对于液体中的气泡，有 pgp1，而对于蒸气中的液滴有 pgp1。（）。（1） > ， < ；（2） < ，>；（3） < ，＝；（4） >，＝。 13、已知铜的相对原子质量为 63.54，用 0.5F电量可从 CuSO4 溶液中沉淀出多少克铜？ ( ) (1) 16 g； (2) 32 g； (3) 64 g； (4) 127 g。 14、电解金属盐水溶液时：（）。（1）还原电势越正的粒子越容易析出；（2）还原电势越负的粒子越容易析出；（3）还原电势与其超电势之和越正的粒子越容易析出；（4）还原电势与其超电势之和越负的粒子越容易析出。 15、某一温度下，反应 C(s) + O2 (g) == CO2 (g) 的标准平衡常数为 K1 反应 CO (g) + 1 O2 (g) == CO2 ( g) 的标准平衡常数为 K2 2 则同样温度下反应 2C (s) + O2 (g ) == 2CO (g) 的标准平衡常数 K3 与 K1 和 K2 的关系是 K3 =（）。（1）(K2 / K1 )1/2；（2）(K1 / K2 )2；（3）(K1 / K2 )1/2；（4）(K2 / K1 )2。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、（3 分）晶型转化反应 -HgS ==-HgS 的rG 与 T的关系为： O G  r m -1 J mol  = 980 －1.456 (T/K)，则 100 ℃和 101kPa 下晶体较为稳定。 2、（3 分）25℃时，p*(水) =133.3 Pa 若一甘油水溶液中甘油的摩尔分数为 0.020，则溶液上方的水的蒸气压力为 。 3、（3 分）盖斯定律可表述为：。

4、（3 分）若某反应的速率系数与各元反应的速率系(常)数的关系为 k  3 1 k  k  1 k k 2 1 2 3 ，则表观活化能与各元反应的活化能的关系为 Ea= (写出表达式即可) 。 5、（3 分）电解电池的槽电压 E（电解）与可逆电池的电动势 E、阳极超电势a、阴极超电势c、电解液电阻引起的电势降 IR之间的关系是。三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 1、（15 分）说明在等温下，加入催化剂能加快反应速率的原因是什么？催化剂有哪些特性？升高温度能增加反应速率的原因是什么？并请再列出至少三个影响多相反应速率的因素。 2、（15 分）简述何为浓差极化，何为电化学极化？四、计算题（本大题共 75 分） 1、（15 分）对于电池：Ag(s) | Ag2(s) | OH(a=0.5) | O2(g , p ) | Pt，已知 25℃时， E (OH-|Ag2O|Ag) = 0.344 V， E (OH-|O2|Pt) = 0.401 V， fH (Ag2O, s) = 31 kJ·mol-1。（1）写出电极反应及电池反应；（2）计算该电池反应的电动势及反应的rGm，rSm, （3）计算 Ag2O(s) 在 25℃下的分解压力。    E    pT   ； 2、（15 分）计算 2 mol 镉从 25℃加热至 727℃的熵变化。已知：镉的正常熔点为 321℃， fusHm = 610864 J·mol1，相对原子质量为 1124，Cpm(Cd，l) = 2971 J·mol1·K1，Cpm ( Cd， s ) = (2248+10318  103 T / K ) J·mol1·K1。 3、（10 分）已知 1000 K 时，NiO(s) 的分解压力为 1. 1×10 -14 kPa，FeO(s)和 SiO2(s)的分解压力分别为 3.3 ×10 -18 kPa 和 1.3 ×10 -39 kPa，试通过计算说明 Ni(s)和 Si(s)还原 FeO(s)的可能性。(p =100 kPa) 4、（10 分）乙烯热分解反应：C2H4(g)   C2H2(g) + H2(g)是一级反应，在 1073.2 K 时，反应经 10 h 有转化率为 50%的乙烯分解。已知上述反应的活化能为 250.8 kJ•mol-1。欲使 10 s 内有转化率为 60%的乙烯分解，问温度应控制在多少？ 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）试从 Fe-V 二组分相图回答下列问题：（1）确定系统处于 a，b，c，d 点时的条件自由度数；（2）当 w(V)=0.625(i 点) 的熔融液体很缓慢地固化时液相与固相的变化各如何? （3）当固相的组成已知时，与之平衡的液相组成与温度能否知道，试说明之；（4）w(V)= 0.75 （a点）的熔融液体冷却到 1600 C 时，固相中含 V 多少克？

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