2012年昆明理工大学809冶金物理化学考研真题

资料内容：

2012年昆明理工大学809冶金物理化学考研真题

真题原文：

昆明理工大学2012年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)
考试科目代码：809                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。
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、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的（摩尔）凝固点降低系数kf分别是20.2，9.3，6.9及39.7 K·kg·mol 。今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶剂是：（  ）。
     ( 1 ) 萘；  ( 2 ) 樟脑；  ( 3 ) 环己烷；  ( 4 ) 醋酸 。
2、理想气体与温度为T的热源相接触，作等温膨胀吸热Q，而所作的功是变到相同终态的最大功的20 % ，则系统的熵变为（      ）。
（1）  ；  （2） ；  （3） ； （4）   
3、PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是：（  ）。
（1）吸热反应；（2）放热反应；
（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
4、对行反应A   B，当温度一定时由纯A开始，下列说法中哪一点是不对的：（      ）。
    （1）开始时A的反应消耗速率最快；（2）反应的净速率是正逆二向反应速率之差；
    （3）k1/ k-1的值是恒定的；（4）达到平衡时正逆二向的反应速率系(常)数相等。
5、某反应的等压反应摩尔焓变Hm = －100 kJ·mol-1，则其活化能：(  )。
    (1)  必定等于或小于100 kJ·mol-1； (2)  必定等于或大于100 kJ·mol-1；
    (3)  可以大于或小于100 kJ·mol-1；(4)  只能小于100 kJ·mol-1。 
6、以下复合反应由若干元反应所组成：
    A            
用质量作用定律写出反应中  与各物浓度关系为： （     ）。
   （1） = 2k1cA +2k4cY －  k3c ；（2） =k1cA +k4cY － k3c ；
   （3） =2k1cA + 2k4cY － 2k3c ； （4） = k1cA + k4cY － 2k3c 。
7、电池Hg | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg的电动势：（   ）。
（1）仅与a1，a3有关，与a2无关；
（2）仅与a1，a2有关，与a3无关；
（3）仅与a2，a3有关，与a1无关；
（4）与a1，a2，a3均无关。
8、在25℃时，电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg) (a2)中a1 a2，则其电动势E：（  ）。
（1）0；           （2）0；
（3）=0；           （4）无法确定。
9、按照简单碰撞理论，阿仑尼乌斯公式 k=A 中的哪些量与温度 T 有关？（    ）  
   （1）仅A与T有关；（2）仅Ea 与T有关；
   （3）A，Ea都与T有关；（4）A，Ea都与T无关。
10、电解质溶液中电解质化学势与离子平均活度 a±的关系式应为：（   ）。
   （1） =  +RT lna±；（2） = +RT lna±；
   （3） = +RT lna+； （4） =  +RT lna+ a－ 。
11、已知298K时，
      Fe3++e Fe2+，E1 =0.771 V；
      Fe2++2 e-Fe，E2 = 0.440 V。
则298K时，Fe3++3eFe的E3 是：（ ）。
（1）0.0363 V；      （2）0.331 V； （3）0.550 V；       （4）0.0363 V。
12、某系统存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质，相互建立了下述三个平衡：
  H2O(g)+C(s)   H2(g) + CO(g)
  CO2(g)+H2(g)   H2O + CO(g)
  CO2(g) + C(s)   2CO(g)
则该系统的独立组分数C为：(  )。
      (1) 3；              (2) 2；                (3) 1；          (4) 4。
13、下列关于离子水化作用与离子半径关系的论述中正确的是：（   ）。
    （1）离子半径减小，水化作用增大；（2）离子半径减小，水化作用减小；
    （3）离子半径增大或减小对水化作用无影响；（4）离子半径对水化作用有影响，但无规律。
14、通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求AgCl的活度积，则应设计的原电池为：（  ）。
（1）Ag | AgCl(s) | HCl(aq) | Cl2( p )| Pt；  （2）Pt | Cl2( p ) | HCl(aq) | AgCl(s) | Ag；
（3）Ag | AgNO3(aq) || HCl(aq) | AgCl(s) | Ag；（4）Ag | AgCl(s)| HCl(aq) || AgNO3(aq) | Ag。
15、系统经某过程后，其焓变 H= Qp，则该过程是(     )。
    ( 1 )理想气体任何过程；
    ( 2 )理想气体等压过程；
    ( 3 )真实气体等压过程；
    ( 4 )封闭系统不作非体积功的等压过程。
二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计15分)
1、在保持T及系统总压力为 100 kPa，于一带活塞气缸中，令PCl5(g) 分解为PCl3(g) 及Cl2(g)，反应达平衡时，PCl5(g) 解离了 50%，此时体积为1 dm3 。若维持系统T，p 不变，于系统中通入N2(g)，直至平衡时体积为2 dm3，此时PCl5(g)的解离度 较原来；若保持系统体积1 dm3下，通入Cl2(g)，使系统总压力增至200 kPa，则PCl5(g) 的解离度 较0.5；若保持
系统总压力100 kPa不变，通入Cl2(g) ，使系统体积增至2 dm3 ，则此时PCl5(g) 的解离度 较0.5。（选填大、小、不变）
2、某反应速率系(常)数k=1×10－5 moldm－3s－1，反应物的起始浓度为0.1moldm－3，该反应进行完全所需时间为。
3、物质A是一种固体，在温度T下有一定的饱和蒸气压pA*，在此温度下A的分解反应可表示为以下两种形式：      
              A(g) == B(g) + C(g)               （1）
              A (s) == B(g) + C(g)               （2）
两反应的标准摩尔吉布斯函数分别为rG (1)及rG (2)，写出
rG (1)－rG  (2)=               。（列出式子即可）
4、等容双分子气相反应 2A(g)  Y(g)的速率常数 k与温度T有如下关系：
  ln( ·mol－1·s－1)=24.00－
则1000 K时此反应的活化能为           。
5、一个容器的相对两壁的距离为1×10－2 dm，用Pt制成并充当电极，在容器中放入0.01dm3浓度为1 mol·dm－3的KOH溶液，若再加入0.01 dm3 H2O，电导将；若不加H2O，改为加入0.01 dm3 浓度为1 mol·dm－3的HCl溶液，电导将；如果在原KOH溶液中加入0.01dm3 浓度为1 mol·dm－3的KCl溶液，电导将。
6、欲求质量摩尔浓度为m的ZnSO4水溶液的离子平均活度因子(系数)，可设计电池为。
三、问答题。请回答下列各题。(本大题共2小题, 共30分)
1、（10分）试回答在等温等压下，由纯组分混合成理想液态混合物混合过程中 V， H， S， G是大于零、等于零、还是小于零？并简要地阐述其理由。
2、（20分）根据Mg-Zn相图回答：
（1）指出各相区存在的相及相态。
（2）计算1区和4区的自由度数。
（3）含有20%Zn的合金熔体100千克冷却至500℃时，有哪几个相平衡共存？各个相的组成如何？各个相中Mg重量为多少？
四、计算题（共75分）硕士学位考生(1、2、3、4、5、6)；专业学位考生(1、2、4、5、7、8)
1、（15分）2 mol某理想气体（Cpm = 2936 J·K-1·mol-1）在绝热条件下由2732 K，1000 MPa膨胀到2036 K，01000 MPa，求该过程的Q，W，H，S。
2、（10分）已知303 K时，纯A（l）和纯B（l）可形成理想液态混合物（或理想溶液）。此温度下纯组分A（l）和纯组分B（l）的蒸气压分别为60 kPa和20 kPa，平衡液相中组分A的摩尔分数为0.15，计算组分B在平衡气相与平衡液相的摩尔分数的比值。
3、（15分）高炉反应CO＋FeO(s)＝CO2+Fe（s）的 ＝－4650＋5.10T，当T>912K， >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。查资料知在此温度左右，CO约为20％，CO2为15％（体积百分比）。
4、（10分）已知某总反应的速率系(常)数与组成此反应的元反应速率系(常)数k1, k2, k3 间的关系为k= ，又知各元反应的活化能 E1=120 kJ·mol－1，E2=96 kJ·mol－1, E3=196 kJ·mol－1，试求总反应的表观活化能Ea。
5、（10分）20℃时水的饱和蒸气压为2 338 Pa，试求半径为1×10-8 m的水滴的饱和蒸气压。已知 20℃时水的表面张力为72.75×10-3 N·m- 1 ，体积质量(密度)为0.9982 g·cm- 3 ，水的摩尔质量为 18.02 g·mol-1 。
6、( 15分) 已知 25 ℃时 Hg2Cl2(s)和 AgCl(s)的标准生成吉布斯函数分别为 -210.7 kJ. mol-1和 - 109.7 kJ. mol-1,下列反应的热效应为5.36kJ:   
(1) 试为上述反应设计一可逆电池,写出电池表示式和电极反应;
(2) 求所设计电池的电动势及其温度系数;
(3) 已知 25 ℃时, Cl-│AgCl│Ag 电极的标准电极电位为 0.2224 V, 求25 ℃时 Cl-│Hg2Cl2(s)│Hg 电极的标准电极电位。
7、( 15分) 在同样温度下，乙烯C2H4(g)的标准摩尔生成焓为fH (C2H4  g)，标准摩尔燃烧焓为cH (C2H4  g)；丙烯C3H6(g)的标准摩尔生成焓为fH (C3H6  g)，标准摩尔燃烧焓为cH (C3H6  g)。写出这四个量之间的等式关系。已知：
     （1）
    （2）
8、( 15分) 请用电化学方法，测定下列反应的等压热效应，推导测量的计算公式。简要叙述测量的步骤。
计算时能用到的常数：R=8.3124Jmol-1.K-1;F=96500C.mol-1;NA=6.023×1023.

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