冶金物理化学

第1页共4页昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：808考试科目名称：冶金物理化学试题适用招生专业：080601冶金物理化学、080602钢铁冶金、080603有色金属冶金、080621应用电化学工程、080622冶金能源工程、080625生物冶金、080626生产过程物流学、430106冶金工程考生答题须知1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。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*，pA*和A*，加入少量不挥发的溶质形成溶液之后分别变成Tb，pA和A，因此有：()。(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400K，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Ak1Bk2C，Ak3D中，活化能E1E2E3，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。第2页共4页昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试题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()kk14212，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+12E1－E4；（2）Ea=E2+12（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）)A()A(22；（4）aaAA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）rp2；（2）rp2；（3）rp4；（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：（）。（1）a±=γ±m/m；（2）a±=4γ±3(m/m)3；（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；（2）正负极不变，阴阳极正好相反；（3）正负极改变，阴阳极不变；（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1molFe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186kJ·mol-1；－391903kJ·mol-1与－75730kJ·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=，反应的标准热力学能变rU=。4、在732K时，反应NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)的rG=－20.8kJ·mol-1，rH=154k第3页共4页J·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。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(ZnCl2)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？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）1mol液态水（100℃，1013kPa）变为1mol水蒸气（100℃，1013kPa）。若保持整个系统的温度为100℃、压力为1013kPa，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3kPa的汽化焓为4064kJ·mol-1。设蒸气为理想气体。（所有考生答此题）2、（10分）413.15K时纯C6H5Cl和纯C6H5Br的蒸气压分别为125.238kPa和66.104kPa，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413.15K，101.325kPa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101325Pa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fmG$分别为-40.25kJ·mol1和-32.93kJ·mol1。（学术型学位考生请答此题）123456第4页共4页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1ln2iipktpP（所有考生答此题）5、（10分）已知100℃时水的表面张力13109.58mN，1*mvapmol40658JH，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(101.3kPa)|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0.7409V，若S是pH未知的溶液，则电动势为0.6097V，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)=1.669V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.