昆明理工大学2020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、 下列情况中不适用于QV = ?U的有:( )。 ( 1 )萘在氧弹中燃烧; ( 2 )NaOH溶液与HCl溶液中和; ( 3 )密闭烧瓶中的N2受热升温; ( 4 )在密闭玻璃管中Cl2气冷却时部分液化; ( 5)水在大气压力下电解。 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; (2)-131 kJ·mol-1; (3)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) = CO2(g)+ 2H2O(l),?rH(298 K) = ?890.7 kJ·mol-1; (2)CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(g),?rH(298 K) = ?890.7 kJ·mol-1; (3)CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(l),?rH(298 K) = 890.7 kJ·mol-1; (4)CH4(g)+ 2O2(g) = 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) RTlnp1; (2) p2?p2p1ppdp; (3) V(p2?p1); (4) RTln2 p1RT7、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。
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8、形成理想液态混合物过程的混合性质是:( )。 (1)?mixV=0 ,?mixH=0 , ?mixS>0 , ?mixG<0 ; (2)?mixV>0 ,?mixH<0, ?mixS=0 , ?mixG=0 ; (3)?mixV>0 ,?mixH>0 , ?mixS<0 , ?mixG>0 ; (4)?mixV<0 ,?mixH<0 , ?mixS=0 , ?mixG=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) 1 2 1; (2) 2 3 1; (3) 2 2 1; (4) 2 3 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AP,反应物浓度的对数lncA与时间t成线性关系,则该反应为 级反应。( ) (1)零级;(2)一级;(3)二级;(4)三级。 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 1O2 (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: 反应 CO (g) + O?rGmJ?mol-1= 980 -1.456 (T/K),则100 ℃和101kPa下??????????晶体较为稳定。 第 4 页 共 4页
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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?3k1?k2k?1?k312,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; ??E?(2)计算该电池反应的电动势及反应的?rG m,?rSm, ??; ??T?p(3)计算Ag2O(s) 在25℃下的分解压力。 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) ??C2H2(g) + H2(g)是一级反应,在1073.2 K时,反应经4、(10分)乙烯热分解反应:C2H4(g)?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? 第 4 页 共 4页