2019年昆明理工大学809冶金物理化学考研真题

昆明理工大学2019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。

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 +) = 0.158 V 。

（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) +
2
1O 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) + O2(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) + O2(g) == 2NO2(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50000
A，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 -1
CO2(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ƒ’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 ’
I
II
III
B点。