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2010年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷.doc

发布时间：2023-11-16 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.25M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    2010 年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题 A 卷 特别提示： 请考生注意，本试题为专业学位考生（工程硕士、建筑硕士和艺术硕士）及学术型学 位考生共用试题。请考生根据报考学位类别，严格按照题目说明及要求答题，多答漏答均 不得分。 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题共 15 小题, 每小题 2 分, 共 30 分) 1、A 和 B 两组分在等温等压下混和形成理想液态混合物（或理想溶液）时，则有：（ ）。 （1） mix H=0 ；（2） mix S=0 ；（3） mix A=0 ；（4） mix G=0 。 2、在一定压力下，纯物质 A 的沸点，蒸气压和化学势分别为 Tb 挥发的溶质形成溶液之后分别变成 Tb，pA 和A ，因此有：( * ，pA ) 。 * 和 A * ，加入少量不 ( 1 ) Tb * < Tb，pA * < pA , A * < A；( 2 ) Tb * > Tb，pA * > pA , A * > A； ( 3 ) Tb * > Tb，pA * < pA , A * > A；( 4 ) Tb * < Tb，pA * > pA , A * > A 。 3、将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡： NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数 C和自由度数为：( )。 (１)Ｃ＝２， ＝１；(２)Ｃ＝２， ＝２；(３)Ｃ＝１， ＝０；(４)Ｃ＝３， ＝ ２。 4、反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe(s) 的rH 为正， rS 为正（假定rH ，rS 与温度无关），下列说法中正确的是：（ ）。 （1）低温下自发过程，高温下非自发过程；（2）高温下自发过程，低温下非自发过程； （3）任何温度下均为非自发过程； （4）任何温度下均为自发过程 。 5、发生毛细管凝结时，液体在毛细管壁的接触角必（ ）90° （1） 90°； （2）90°； （3）=90°； （4）无法确定。 6、HI 生成反应的Um（生成）< 0 ，而 HI 分解反应的Um(分解) > 0，则 HI 分解反应的 活化能：（ ）。 （1）E < Um（分解）；（2）E < Um（生成）；（3）E > Um（分解）；（4）E = Um（分 解）。 7、在反应 A k1  B k2  C，A k3  D 中，活化能 E1 > E2 > E3 ， C 是所需要的产物, 从动力学角度考虑，为了提高产物 C 的产量，选择反应温度时应选择：（ ） 。 ( 1 ) 较高反应温度； ( 2 ) 较低反应温度；( 3 ) 适中反应温度；( 4 ) 任意反应 温度。 8、某反应速率系(常)数与各元反应速率系(常)数的关系为 k=k2 ( k 42 k ) 1 1 2 ，则该反应的表 观活化能 Ea 与各元反应活化能的关系为：（ ）。
    （1）Ea=E2+ 1 2 E1－E4 ； （2）Ea=E2+ 1 2 （E1－E4） ； （3）Ea=E2+（E1－2E4)1/2 ； （4）Ea=E2+（E1－2E4） 。 9、某物质溶于互不相溶的两液相α和β中，该物质在α相以 A 形式存在，在β相以 A2 形式 存在，则等温等压下两相平衡时：（ ） （1）   )A(   )A( 2 ；（2）   )A( 2   )A( 2 ；（3）  2  )A(   )A( 2 ；（4） a  A  a A 2 。 10、今有一球形肥皂泡，半径为 r，肥皂水溶液的表面张力为，则肥皂泡内附加压力是： （ ）。 （1） 2 p r ；（2） p   2 r ；（3） 4 p r ；（4）无法确定。 11、质量摩尔浓度为 m的 Na2SO4 溶液，其离子平均活度 a±与离子平均活度因子(系数)及 m 的关系为：（ ）。 3 (m / m )3； （1） a±=γ± m / m ； （2） a±= 4γ± （3） a±= 41/3γ± m/ m ；（4） a±= 271/4γ± m / m 。 12、电解质溶液中的缔合作用是：（ ）。 （1）在任何情况下都会存在； （2）在浓溶液中存在，而在稀溶液中不存在； （3）在水溶液中存在，而在非水溶液中不存在； （4）在非水溶液中存在，而在水溶液中不存在。 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、热力学第一定律的数学表达式ΔU = Q + W 只能适用于( （1）理想气体; （2） 封闭体系; （3） 孤立体系; （4） 敞开体系. 15、系统经某过程后，其焓变 U = Qv，则该过程是( )。 )。 ( 1 )理想气体任何过程； ( 2 )理想气体等容过程； ( 3 )真实气体等容过程； ( 4 )封闭系统不作非体积功的等容过程。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计 15 分) 1、已知铁（Fe）的 Cp m=（1749 + 2477  10-3T/ K）J·mol-1·K-1，在等压下将 1 mol Fe 从 27℃加热至 327℃，则过程的S = 2、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡，则两相的化学势 B（l）与B（g） ；若维持压力一定，升高温度，则B（l）与 B（g）都随之。 3、已知 H2O(l)，CO2(g)，和 CH4(g)25 ℃的标准摩尔生成焓分别为－286186 kJ·mol-1； 。 －391903 kJ·mol-1 与－75730 kJ·mol-1。则下述反应 CH4(g) + 2O2(g)   CO2(g) + 2H2O(l) 在 25 ℃ 时 反 应 的 标 准 摩 尔 焓 变 ：  rH = rU = 4、在 732 K 时，反应 NH4Cl(s) == NH3(g) + HCl(g) 的 rG =－20.8 kJ·mol-1，rH =1 54 kJ·mol-1，则该反应的rS = 5、A，B 两种反应物浓度之比的对数对时间作图为一直线，则该反应为级反应。 ， 反 应 的 标 准 热 力 学 能 变 。 。
    6、盖斯定律可表述为： 7、一定温度下，电池 Zn | ZnCl2(aq) | Cl2(g , p ) | Pt 的水溶液中 ZnCl2 活度 a(ZnCl 2)增加时，电池的电动势 E；若电池为 Ag | AgCl(s) | KCl(aq)| Cl2(g, p )| Pt ，其水溶液中 KCl 活度 a(KCl)增加时，电池的电动势 E。 。 三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分) 1、（10 分）物质的量为 n的某理想气体，由 T，V的始态，经等温可逆膨胀至体积为 2V的 终态。试写出此过程的 Q，W，S，A及G与 n，T之关系的数学表达式。 2、（20 分）已知 CaF2 - CaCl2 相图。（1）标出 1~6 相区的相态和组成；（2）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？ 1 2 3 4 6 5 四、计算题（共 75 分） （学术型学位考生答 1、2、3、4、5、6 题；专业学位考生答 1、2、4、5、7、8 题） 1、（15 分）1 mol 液态水（100℃，1013 kPa）变为 1 mol 水蒸气（100℃，1013 kPa）。 若保持整个系统的温度为 100℃、压力为 1013 kPa，水汽化为水蒸气。计算此过程的 Q，W， U，S，A，G。已知水在 100℃，1013 kPa 的汽化焓为 4064 kJ·mol-1。设蒸气为理想 气体。（所有考生答此题） 2、（10 分）413.15 K 时纯 C6H5Cl 和纯 C6H5Br 的蒸气压分别为 125.238 kPa 和 66.104 kPa， 假定两液体形成理想液态混合物（或理想溶液）。若有该混合物在 413.15 K，101.325 kPa 下沸腾，试求该液态混合物（或理想溶液）的组成及液面上的蒸气组成。（所有考生答此题） 3、（15 分）银可能受到 H2S 的腐蚀而发生下面的反应: H2S(g) + 2Ag(s)  Ag2S(s) + H2(g) 在 25 ℃和 101 325 Pa 下, 将 Ag (s)放在等体积的 H2 和 H2S 组成的混合气体中， (1) 能 否发生腐蚀而生成 Ag2S? (2) 在混合气体中, 硫化氢的摩尔分数低于多少才不致发生腐 蚀？已知 25 ℃时 Ag2S(s) 和 H2S(g) 的 f mG $ 分别为-40.25 kJ·mol1 和-32.93 kJ ·mol1。
    （学术型学位考生请答此题） 4、（10 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 （所有考生答此题） 5、（10 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。（所有考生答此题） 6、( 15 分) 简述利用电化学技术测量溶液 pH 的方法；在电池 Pt | H2(101.3 kPa)| S || KCl(0.1mol·dm-3)| Hg2Cl2 | Hg 中，若 S 是 pH 为 6.86 的缓冲溶液，测得 25℃时的电动 势为 0.7409 V，若 S 是 pH 未知的溶液，则电动势为 0.6097 V，求溶液的 pH 值。（学术型 学位考生请答此题） 7、( 15 分) 乙苯脱氢制苯乙烯反应为气相反应： C6H5C2H5(g) C6H5C2H3(g)＋Ｈ２(g) 生产中往往向系统中添加惰性组分 H2O(g)，这是为什么? （专业学位考生请答此题） 8、( 15 分)1. 简述原电池极化与电解池极化的区别。2. 25℃用 Pt 电极电解 HNO3 水溶液 ，理论的分解电压是 1.229V，但实际上，当电解池的外加电压 E(外) =1.669 V 时，阴极及 阳极上才明显有氢气泡及氧气泡排出，试说明原因。（专业学位考生请答此题） 计算时可能用到的常数：R=8.3124Jmol-1.K-1;F=96500C.mol-1;NA=6.023×1023.
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