北科2011物化A真題

北京科技大學(xué)

2011年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題試題編號：804試題名稱：(共5頁)適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程說明：所有答案必須寫在答題紙上，做在試題或草稿紙上無效。考試用具：直尺、計(jì)算器、鉛筆。一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共30分)1.下列諸過程可應(yīng)用公式dU=(Cp-nR)dT進(jìn)行計(jì)算的是:實(shí)際氣體等壓可逆冷去f理想氣體絕熱可逆膨脹恒容攪拌某液體以升高溫度量熱彈中的燃燒過程如圖兩條等溫線的溫度分別為Ta，Tb。1mol理想氣體經(jīng)過路徑1231的Wz與經(jīng)過路徑4564的W[[大小關(guān)系是：(A)WI>WII(B)WI<WII(C)WI=WII(D)無法確定凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其國和州的值一定是:KU>0,阻>0田=0,AH=0AU<0,AH<0AU=0,AH大于、小于或等于零不確定恒壓下純物質(zhì)當(dāng)溫度升高時(shí)其吉布斯自由能:(A)上升(B)下降(C)不變(D)無法確定273K,1013.25kPa下，液態(tài)水和固態(tài)水(即冰)的化學(xué)勢分別為《(l)和《(s),兩者的關(guān)系為：(A)?(l)>?(s)(B)?(l)=?(s)(C)?(l)<以s)(D)不能確定標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇對下列物理量有影響的是：(A)f,wAGe(B)m,監(jiān)，W(C)a,we,ArGe(D)a,w，(8G/8&)兩只燒杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯內(nèi)溶入0.01molNaCl,設(shè)二者均形成稀溶液，若兩只燒杯按同樣速度冷卻降溫，則有：(A)A杯先結(jié)冰(B)B杯先結(jié)冰(C)兩杯同時(shí)結(jié)冰(D)不能預(yù)測其結(jié)冰的先后次序下面對于物理吸附的描述，哪一條不正確：(A)吸附力基于范德華力，吸附一般沒有選擇性(B)吸附較穩(wěn)定，不易解吸(C)吸附層可以是單分子層或多分子層(D)吸附速度較快，吸附熱較小已知293K時(shí)水一辛醇的界面張力為0.009N-m-1,水—汞的界面張力為0.375N-m-1,汞一辛醇的界面張力為0.348N?m-1。由以上數(shù)據(jù)可以斷定：(A)水可以在汞一辛醇的界面上鋪展(B)辛醇可以在汞一水界面上鋪展(C)水不能在汞的表面鋪展(D)辛醇不能在汞的表面鋪展原電池在定溫定壓可逆條件下放電時(shí)，過程中與環(huán)境交換的熱量在數(shù)值上與下列哪個(gè)量數(shù)值相等：(A)AHm(B)零(C)TASm(D)ArGm在等溫等壓下，當(dāng)反應(yīng)的AGe=5kJ-mol-1時(shí)，該反應(yīng)能否進(jìn)行：r(A)能正向自發(fā)進(jìn)行(B)不能判斷(C)能逆向自發(fā)進(jìn)行(D)不能進(jìn)行反應(yīng)A(g)+2B(g)——>2D(g)的速率方程為v=kc(A)c2(B),若使密閉的反應(yīng)容器增大一倍，則反應(yīng)速率為原來的：(A)8倍(B)6倍(C)1/8(D)1/6某反應(yīng)的速率常數(shù)k=0.214min-1,反應(yīng)物濃度從0.21mol-dm-3變到0.14mol-dm-3的時(shí)間為七，從0.12mol-dm-3變到0.08mol-dm-3的時(shí)間為匕。則罕t2等于：(A)0.57(B)0.75(C)1(D)1.75在一個(gè)連串反應(yīng)A—B—C中，如果需要的是中間產(chǎn)物B,則為得其最高產(chǎn)率應(yīng)當(dāng)：(A)增大反應(yīng)物A的濃度(B)增大反應(yīng)的速率(C)控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度(D)控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時(shí)間

15.某系統(tǒng)存在15.某系統(tǒng)存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質(zhì)，相互建立了下述三個(gè)平衡:H2O(g)+C(s)—H2(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)—H2O(g)+CO(g)CO2(g)+C(s)—2CO(g)則該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為：(A(A)4(B)3(C)2(D)1二、填空題(每空2分，共60分)1.298K,101.325kPa下，1.00mol甲苯與1.00mol苯混合形成理想溶液，混合過程的1"=，Am，^S=。2.有個(gè)學(xué)生對理想氣體的某個(gè)公式記得不太真切了，他只模糊地記得是(as/ax)y=-nR/p，按你的看法，這個(gè)公式的正確表達(dá)式中，X應(yīng)為，Y應(yīng)為。3.汞在100kPa的熔點(diǎn)是234.28K，已知AH。=2.367kJ-mol-1，液體汞和過冷液體汞的smC?m=28.28J?K-1?mol-1,并認(rèn)為它是常數(shù)，且S^(Hg,l,223.15K)=69.210JK-1?mol-1。將1mol223.15K、100kPa的過冷液體汞，經(jīng)絕熱等壓過程變?yōu)?34.28K的液體汞與固體汞的平衡體系，則1mol汞體系由始態(tài)到終態(tài)的AH=；\G=△S=;液體汞變?yōu)楣腆w汞的量為;可以用據(jù)來判斷上述過程是否是可逆過程：(填“是”或者“不是”)。V。4.電池Ag(s)IAg+(氣=0.090)IIAg+(?2=0.072)IAg(s)在25°C時(shí)的電動勢E=5.已知電池PtIH2(pe)IH2SO4(^=0.01mol-kg-1)IO2(pe)IPt在298.15K時(shí)的電動勢E=1.229V，液態(tài)水的△fHme(298.15K)=-285.84kJ-mol-1，則該電池所對應(yīng)的電池反應(yīng)為;電池電動勢的溫度系數(shù)為;所對應(yīng)電池反應(yīng)的△Hm為;所對應(yīng)電池反應(yīng)的△rGm為;所對應(yīng)電池反應(yīng)的^rSm為氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液體混合物，在T時(shí)，測得總蒸氣壓為29398Pa，蒸氣中丙酮的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)七=0.818(設(shè)蒸氣可看成理想氣體)，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29571Pa，則在溶液中氯仿的活度為;活度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為。V。已知反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)在某恒定溫度下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應(yīng)(1/2)N2(g)+(3/2)H2(g)=NH3(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為:。8.在T,p時(shí)，理想氣體反應(yīng)C2H6(g)=H2(g)+C2H4(g)的K』Kx為已知298.15K時(shí)，純液體入的飽和蒸氣壓是純液體B的飽和蒸氣壓的2倍。現(xiàn)將一定量的④與B混合，平衡時(shí)分為兩液相^相和。相)，其組成分別為弘舊=0.98,xB⑹=0.01。假設(shè)二液相均可按理想稀溶液處理，則A在a相的亨利系數(shù)與B在。相中亨利系數(shù)之比為。已知20°C時(shí)水的表面張力為7.28x10-2N-m-1，在此溫度和101.325kPa下將水的表面積可逆地增大10cm2時(shí)，體系的AG等于。298K時(shí)，乙醇溶液的表面張力與乙醇濃度c(mol?m-3)符合公式：g=^*—ac+bc2,式中q*=0.0729N-m-1，a=5.00X10-7N?m2?mol-1，b=2.00X10-1。N-m5-mol-2，則乙醇溶液濃度為5.00X10-1mol-L-1時(shí)表面層的吸附量為。已知298K時(shí)NO(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為90.37kJ-mol-1，N2(g)，O2(g)及NO(g)的摩爾熵分別為191.61，205.139和210.761J?molT?K-1。有人在天空雷電過后測得<NO(g)產(chǎn)生，設(shè)NO(g)生成反應(yīng)的、Cp,m=0，估計(jì)雷電發(fā)生處的最低溫度為。某二級反應(yīng)2A—P，k=0.1mol-1?dm3.s-1，c0=0.1mol-dm-3，當(dāng)反應(yīng)速率降低為1/9時(shí)，所需時(shí)間。14.N2O5分解反應(yīng)的機(jī)理如下：TOC\o"1-5"\h\zQNO〈昨風(fēng)>NO+NO；QNO+NOk2E2>NO+O+NO;QNO+NO…>2NO25k_g23232232其中，NO3和NO是活潑的中間物。當(dāng)用O2的生成速率表示反應(yīng)速率時(shí)，采用穩(wěn)態(tài)近似法求得其反應(yīng)速率為;設(shè)反應(yīng)Q為決速步，反應(yīng)Q為快平衡，則用平衡假求得其反應(yīng)速率為；若k1>>k2，則復(fù)合反應(yīng)活化能Ea與基元反應(yīng)活化能間的關(guān)系。在溫度T，實(shí)驗(yàn)測得某化合物在溶液中分解的數(shù)據(jù)c0/mol-dm-30.501.102.48t1/2/s4280885174則該化合物分解反應(yīng)級數(shù)為。16.硫酸與水可形成HSO-HO(s)>HSO-2HO(s)和HSO-4HO(s)三種水合物，問在101.325kPa的壓力下能與硫酸水溶液、冰平衡共存的硫酸水合物最多可種。三、計(jì)算題(每題15分)1.1molH2(g)從100K，4.1dm3加熱到600K，49.2dm3，若此過程是將氣體置于750K的恒溫爐中，讓其反抗恒定外壓100kPa的方式進(jìn)行。以氫氣為體系，計(jì)算體系的Q、W、△"、△H、△$、AA以及環(huán)境的熵變值。已知H2的規(guī)定熵值S^(298K)=130.6JK1，假設(shè)氣體符合理想氣體性質(zhì)，在此溫度區(qū)間內(nèi)摩爾等容熱容為常數(shù)：20.83J?K-1?mol-1。原子能工業(yè)中生產(chǎn)U235的工藝路線是：先將從礦中得到的UO2(s)轉(zhuǎn)化為UF4(1),再轉(zhuǎn)化為UF6(g),利用U235F6(g)和U238F6(g)的擴(kuò)散速度不同富集U235。其中對于UO2(S)轉(zhuǎn)化為UF4Q)的過程，曾設(shè)想利用反應(yīng)UO2(s)+2F2(g)==UF4(1)+O2(g)來實(shí)現(xiàn)，但轉(zhuǎn)化率極低。后改為在反應(yīng)系統(tǒng)中加入固態(tài)的碳(C)，利用產(chǎn)物中CO(g)的生成使得UF4(1)的收率得以極大提高。已知298K時(shí)氣G,(CO,g)=-137.168kJmol-i。試分析原因并估算后一種工藝中的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)比前一種工藝中的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)提高的數(shù)量級。物質(zhì)A和B能形成穩(wěn)定化合物(或稱之為相合熔點(diǎn)化合物)AB，且A、B、AB在固態(tài)時(shí)完全不互溶，A、AB、B的熔點(diǎn)分別為200。。、300。。、400。。。A與AB形成的低共熔點(diǎn)溫度為150。。，組成％￡=0.20；AB與B形成的低共熔點(diǎn)溫度為250OC，組成樓=0.80。畫出物質(zhì)A和B所組成系統(tǒng)的熔點(diǎn)-組成('%)圖；B畫出下列兩條步冷曲線:組成xB=0.1的系統(tǒng)從200°C冷卻到100。。及組成xB=0.50的系統(tǒng)從400°C冷卻到200?？趯懗?.0molB和12.0molA組成的混合體系冷卻到無限接近150°C時(shí)所存在的