2019年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷

2019年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷一、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、下列说法中不正确的是( )。

( 1 )用热力学方法不能测热力学能的绝对值；( 2 )理想气体的热力学能只与温度有关，且与气体物质的量成正比；( 3 )N种气体混合物的热力学能等于混合前N种气体的热力学能之和；( 4 )热力学能是系统状态的单值函数。

2、一封闭系统，当状态从A到B发生变化时，经历两条任意的不同途径( 途径1，途径2 )，则下列四式中，( )是正确的。

( 1 ) Q1 = Q2； ( 2 ) W1 = W2； ( 3 ) Q1＋W2= Q2＋W1； ( 4 ) ∆U1 = ∆U2。

3、同温同压同体积的气体A和B等温混合，混合后的总体积仍为A（或B）原来的体积，则过程( ) 。

（1）∆S > 0；（2）∆S = 0；（3）∆S< 0；（4）∆S无法确定4、温度T时，由化合物的标准摩尔燃烧焓求化学反应 0 = 的标准摩尔反应焓的公式为：（）。

（1）∆r H(T) == －∆c H（B, 相态, T）；（2）∆r H(T) == ∆c H（B, 相态, T）；（3）∆r H(T) == －c H（B, 相态, T）；（4）∆r H(T) == c H（B, 相态, T）。

5、一定量的N2气在恒定的压力下升高温度，则其吉布斯函数( )。

(1) 增大； (2) 不变； (3) 减小； (4) 无法确定。

6、在101325 Pa下，苯的熔点是5℃。

在101325 Pa下5℃的C6H6( s )变为5℃的C6H6( l )，则过程的∆H 0，∆S 0，∆G 0。

( )（1）∆H>0，∆S >0，∆G=0；（2）∆H>0，∆S<0，∆G<0；（3）∆H<0，∆S >0，∆G>0；（4）∆H<0，∆S <0，∆G=0。

7、25℃时有反应 C6H6(l) + 7O2(g)3H2O(l) + 6CO2(g)若反应中各气体物质均可视为理想气体，则其反应的标准摩尔焓变∆r H与反应的标准摩尔热力学能变∆r U之差约为：（）。

（1）－3.7 kJ·mol-1；（2）1.2 kJ·mol-1；（3）－1.2 kJ·mol-1；（4）3.7 kJ·mol-1；8、在拉乌尔定律表达式p B=p B*x B中，p B* ：（）。

（1）只是温度的函数，与溶质、溶剂的性质无关；（2）与溶质、溶剂的性质有关，但与温度无关；（3）与温度、溶剂的性质有关，与溶质性质无关；（4）与温度、溶质的性质有关，与溶剂性质无关。

9、在101 325Pa下，碘在水和二硫化碳中分配达平衡，不存在固态碘及气相，则此系统的自由度数为( )。

(1) 0； (2) 1； (3) 2； (4) 3。

10、反应物的转化率达到50%，75%，87.5%所需时间分别为t ，2t ，3t ，则反应的级数为( )。

（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。

11、 两个活化能不同的化学反应，在相同的升温区间内升温时，具有活化能较高的反应，其反应速率增加的倍数比活化能较低的反应增加的倍数( )。

（1）小； （2）大； （3）相等； （4）无法确定。

12、由A 及B 双组分构成的α和β两相系统，则在一定T ，p 下物质A 由α相自发向β相转移的条件为：( )。

（1）； （2）； （3）。

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、电池 Cu ⎢Cu + ⎢⎢ Cu +, Cu 2+ ⎢Pt 与电池 Cu ⎢Cu 2+ ⎢⎢ Cu +, Cu 2+ ⎢Pt 的电池反应均可写成Cu +Cu 2+ = 2Cu + 则相同温度下这两个电池的∆r G ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽，E ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

（ ）已知：E ( Cu 2+/ Cu) = 0.3402 V, E ( Cu +/ Cu) = 0.522 V, E ( Cu 2+/ Cu +) = 0.158V 。

（1）∆r G 相同，E 不同； （2）∆r G 相同，E 相同；（3）∆r G 不同，E 相同； （4）∆r G 不同，E 不同。

15、H 2 (g) 与O 2(g)的反应化学计量方程式写成如下：H 2 (g) +21O 2 (g) == H 2O (g) ① 2H 2 (g) + O 2 (g) == 2H 2O (g) ②它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K(1)，K (2)及∆r G (1)，∆r G (2)，那么它们之间存在有：( )。

(1) K(1)= K (2)，∆r G (1) = ∆r G (2) ；(2) K (1) = K (2)，∆r G (1) =21∆r G (2)； (3) K (1) =21 K (2)，2∆r G (1) = ∆r G (2)；(4) K (1)= [K (2)]1/ 2 ，∆r G (1) = 21∆r G (2)。

二、填空题。

在题中“____”处填上答案。

(本大题总计15分)1、（2分）2C(s) + O 2(g) = 2CO(g)反应的∆r G 与温度关系为∆r G =（－ 232 600－167.8 T /K ）J ·mol -1。

据此式可求出反应在400 K 下的∆r S 。

（填入具体数值）2、（2分）325 ℃时，Hg 的摩尔分数为0.497的铊汞齐的汞蒸气压力是纯汞的43.3% ,以纯汞为标准状态,则Hg 在铊汞齐中的活度a A =_____。

3、（2分）反应 2NO(g) + O 2(g) == 2NO 2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。

则应采取的措施是和。

4、（3分）微小颗粒物质的化学反应活性⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

微小颗粒物质的化学反应的热力学趋势⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

微小颗粒物质的熔点⎽⎽⎽⎽⎽⎽于同组成大块物质的熔点。

（选填大、小）5、（4分）某电解铝厂有串联接的电解槽100个，电解电流50000A，电流效率为95%，每个电解槽平均日运行23 h，试求该厂日产Al⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽千克，Al的相对原子质量为26.98。

6、（2分）右图为两组分，具有最高恒沸点的相图，若有组成为x0的溶液，经过精馏，则在塔顶得到__________，塔底得到___________。

三、问答题。

请回答下列各题。

(本大题共2小题, 共30分)1、（15分）溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，沸点升高，凝固点降低，这种说法是否正确，为什么？2、（15分）25℃时，用Zn电极作为阴极，电解a±=1的ZnSO4水溶液。

已知E(Zn2+|Zn)=－0.7360V，水溶液为中性，a(H+)=10－7，则Zn2+在Zn上还原成Zn 的平衡电极电势E e(Zn2+|Zn)及H2在Zn电极上析出的平衡电极电势E e(H+|H2)各为多少？又知在某一电流密度下，H2在Zn极上的超电势为0.7V，则H2在Zn上实际析出的电势E(H2)=？若Zn在Zn电极上的超电势可忽略不计，则上述电解过程中在Zn极上优先析出的是什么？四、计算题（本大题共75分）1、（15分）原电池Pt | H2(p) | H2SO4(b=0.01mol·kg-1) | O2(p) | Pt在298K时的E=1.229 V，液态水的∆f H(298K) = -285.84 kJ·mol-1，写出电池反应并求该电池的温度系数及273K 时的电动势（设在此温度范围内∆r H为常数）。

2、（10分）1 mol纯金属锌在101.325 kPa和其正常沸点907℃下蒸发成锌的蒸气，它的蒸发焓为114.22 kJ·mol-1。

求该相变过程的∆H，∆S，∆G，∆A。

3、（15分）试计算在1000 K 下列反应的标准平衡常数K FeO(s) + CO(g) == Fe(s) + CO2(g)已知FeO(s) +H2(g) == Fe(s) + H2O(g), ∆r G=(13 180 －7.74 T/K) J·mol -1CO2(g) +H2(g) == H2O(g) + CO(g)，∆r G=(35 982 －32.63 T/K) J·mol -1(2) 如果薄钢板在1000 K下含有ϕ(CO)=0.10 ，ϕ(CO2)=0.02 ，ϕ(N2)=0.88 的气氛中退火, 会不会生成FeO?4、（10分）醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能E = 144.35 kJ·mol-1，已知557.15 K这个反应的k = 3.3 ⨯ 10-2 s-1，现要控制该反应在10 min内转化率达90 %，试确定反应温度控制在多少？5、（10分）在660.5 K时钾的蒸气压是433.3 Pa，而汞的蒸气压是170 653 Pa。

在含有x(钾) = 0.50的汞溶液中，钾的蒸气压是143 Pa，而汞的蒸气压是1 733 Pa。

（1）计算钾和汞的活度和活度因子(系数)均以纯液态为标准态；（2）计算在660.5 K时等物质的量的K和Hg形成液态混合物过程的摩尔混合吉布斯函数。

6、（15分）已知Mg-Ge相图如右图：（1）将图中I，II，III 及B点所代表的相区的相数、相态及成分、条件自由度数 ’列表；（2）Mg-Ge 形成的化合物为_______化合物（填“相合熔点”或“不相合熔点”），其熔点为_______；（3）共晶温度分别为__________和__________；相应的共晶变化为_____________________和__________；（4）从含Ge为x(Ge)=0.80 的液态合金中最多能分离出______kg纯Ge(s)。

(设系统总质量为100 kg。

)相区相数相态及成分f ’IIIIIIB点。