2015年昆明理工大学809冶金物理化学考研真题

资料内容：
 

2015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2015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          

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。(共15小题, 每小题2分，合计30分)
1、对于一个封闭系统，下列说法中正确的有：(     )。
    ( 1 ) 等容绝热过程U = 0；
    ( 2 ) 等容过程所作的功等于零；
    ( 3 ) 绝热过程；
    ( 4 ) 循环过程U = 0。
2、如图，在一具有导热器的容器上部装有一可移动的活塞；当在容器中同时放入锌块及盐酸令其发生化学反应，则以锌块与盐酸为系统时，正确答案为：(     )。  
    ( 1 ) Q < 0，W = 0，U < 0；
    ( 2 ) Q = 0，W < 0，U > 0；
    ( 3 ) Q = 0，W = 0，U = 0；
( 4 ) Q < 0，W < 0，U < 0；
3、1 mol某理想气体，与温度恒定为400 K的热源相接触进行恒温膨胀时吸热40kJ，而所作的体积功仅为变到相同终态最大体积功的20 % ，则系统的熵变S为（      ）。
（1）－100 J·K-1；  （2）100 J·K-1； （3）500 J·K-1； （4）20 J·K-1
4、在100℃, 101.325 kPa下有1 mol的H2O( l )，使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发，变为100℃，101.325 kPa的H2O( g )，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？（     ）
（1）S(系统)    （2）S(系统)+S(环境)    （3）G     （4）S(环境)
5、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；     （2）－131 kJ·mol-1；
（3）131 kJ·mol-1；        （4）353 kJ·mol-1。    
6、1 mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（        ）。
(1)  G > A；  (2)  G < A；  (3)  G = A；  (4)  G与A无法比较。
7、公式的适用条件是：(     )。
    ( 1 )任何过程；                  ( 2 )等压过程；
    ( 3 )组成不变的等压过程；        ( 4 )均相的组成不变的等压过程。
8、二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数 为：(  )。
(1) 0；(2) 1；(3) 2；(4) 3。
9、试从硫的相图上指出S(正交)，S(g)和S(单斜)三相平衡共存的相点为：(   )。
（1）C；   (2)  B；   (3)  D。
10、若反应速率系(常)数k的单位为浓度·时间－1，则该反应为：（   ）。               
（1）三级反应；（2）二级反应；（3）一级反应；（4）零级反应。
11、若某液体在毛细管内呈凹液面，则该液体在该毛细管中将（    ）。
（1） 沿毛细管上升； （2）  沿毛细管下降；（3）不上升也不下降。
12、高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数：（　　　）。
（１）降低；　（２）增加；　（３）不改变。
13、通电于含有活度相同的Fe2+，Ca2+，Zn2+，Cu2+的电解质溶液中，已知它们的标准电极电势如下：E(Fe2+|Fe)=－0.4402 V，E(Ca2+|Ca)=－2.866 V，E(Zn2+|Zn)=－0.7628，E(Cu2+|Cu) =0.337 V。在惰性电极上，金属析出的顺序为：（  ）。
（1）CuFeZnCa；        （2）CaZnFeCu；
（3）CaFeZnCu；        （4）CaCuZnFe。
14、在温度T时，若电池反应Cu+Cl2===Cu2++Cl的标准电池电动势为E1，
Cu + Cl2=== Cu2+ +2Cl  的标准电池电动势为E2，则E1和E2的关系为：（  ）。
（1）E1/ E2= 2；      （2）E1/ E2= 1/2；
（3）E1/ E2= 4；      （4）E1/ E2= 1。
15、温度T，压力p 时理想气体反应：
    ①2H2O (g) == 2H2 (g) + O2(g)  K1  ；
    ② CO2(g) == CO (g) +O2 (g)  K2 ；
则反应： ③ CO (g) + H2O (g) = CO2(g) + H2 (g) 的K3 应为（ ）。
    （1）K3 = K1 / K2 ；
    （2）K3 = K1K2 ；
    （3）K3) = / K2。
二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计15分)
1、（3分）已知Cpm(Zn)= （2238 + 1004  10-3T / K）J·mol-1·K-1，则1 mol金属锌从25℃等压升温至300℃的熵变S =            。
2、（1分）已知一定温度下A(g)，B(g)，C(g)三种微溶气体溶于某液体时的亨利常数kb,B分别为50.0×109 Pa·kg·mol-1,1.50×109 Pa·kg·mol-1和160×106 Pa·kg·mol-1。则当三种气体在该液体中的质量摩尔浓度bB相同时，它们的平衡气相分压：pA,pB,pC的大小顺序为。      
3、（3分）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）
4、（2分）微小晶体的饱和蒸气压同温度下大晶体的饱和蒸气压；微小晶体的熔点大晶体的熔点。
5、（3分）影响反应速率的主要因素有 、、。
6、（3分）80℃时纯苯的饱和蒸气压为100.4 kPa，纯甲苯的饱和蒸气压为38.7 kPa。若有苯和甲苯的理想液态混合物气液平衡时，在80℃时气相中C6H6的摩尔分数为0.30，则液相中C6H6的摩尔分数为。
三、问答题。请回答下列各题。(本大题共2小题, 共30分)
1、（15分）电池的电动势E及热力学函数变rGm ，rHm ，rGm 是否与电池反应计量方程式的书写有关？
2、（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?
四、计算题（本大题共75分）
1、（15分）原电池AgAgAc(s) Cu(Ac)2（b=0.1mol·kg-1）Cu的电动势为E(298K)= 0.372V，E(308K)= 0.374V。在290K到310K温度范围内，电动势的温度系数为常数（注：Ac-为醋酸根）。
（1）写出电池的电极反应式及电池反应式；
（2）试计算该电池反应在298K时的 rG m，rH m及rS m。
2、（10分）已知 A (l) 在300 K 时的蒸气压为 50.00 kPa, 蒸发热为 40.00 kJ·mol-1。今在 300 K，100 kPa 下有 2 mol A (l) 经几个步骤最后变为 300 K，100 kPa下的蒸气。计算此过程的U，H，S，A及G（蒸气可视为理想气体）
3、（10分）钢铁进行热处理时，应控制处理气氛，防止铁的氧化。已知850 ℃时，反应
           Fe(s) + CO2(g) == FeO(s) + CO(g)  K = 2.4
   (1) 若系统中只有CO2和CO两种气体, 二者比例为多少可防止Fe(s)的氧化?
   (2) 若系统中加入  (N2)= 0.40的惰性气体N2，则CO与CO2的比例为多少可防止Fe(s)的氧化 ?
4、（10分）环氧乙烷的热分解是一级反应，活化能为218.0 kJ·mol－1，在378.5℃时的半衰期为363 min，试估计在450℃时分解75%的环氧乙烷所需的时间
5、（10分）  在330.3 K，丙酮(A)和甲醇的液态混合物在101 325 Pa下平衡，平衡组成为液相xA = 0.400，气相yA = 0.519。已知330.3 K纯组分的蒸气压力p= 104791 Pa，p= 73 460 Pa。试说明该液态混合物是否为理想液态混合物，为什么？若不是理想液态混合物，计算各组分的活度和活度因子(系数)。(均以纯液态为标准态。) 
6、（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  
M点  
E点  
注：以 代表白硅石， 代表鳞石英C1代表2MnOSiO2，C2代表MnOSiO2；
(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1 400 C时，可分离出多少固态MnO？

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