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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?U???pdV； ( 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?H?n?TCp,mdT的适用条件是：( )。 1T2 ( 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。 昆明理工大学2015年硕士研究生招生入学考试试题
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）Cu?Fe?Zn?Ca； （2）Ca?Zn?Fe?Cu； （3）Ca?Fe?Zn?Cu； （4）Ca?Cu?Zn?Fe。 14、在温度T时，若电池反应111Cu+Cl2===Cu2++Cl?的标准电池电动势为E1， 222Cu + 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 ； 1O2 (g) K2 ； 2则反应： ③ CO (g) + H2O (g) = CO2(g) + H2 (g) 的K3 （1）K3 = K1 / K2 ； （2）K3 = K1-K2 ； ② CO2(g) == CO (g) + （3）K3) =K1O / K2。 应为（ ）。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题总计15分) 1、（3分）已知Cp?m(Zn)= （22?38 + 10?04 ? 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???????????。
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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Ag?AgAc(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·mol1，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。