北京科技大學

2011年碩士學位研究生入學考試試題試題編號：804試題名稱：(共5頁)適用專業：材料科學與工程說明：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、計算器、鉛筆。一、單項選擇題(每題2分，共30分)1.下列諸過程可應用公式dU=(Cp-nR)dT進行計算的是:實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理想氣體經過路徑1231的Wz與經過路徑4564的W[[大小關系是：(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當溫度升高時其吉布斯自由能:(A)上升(B)下降(C)不變(D)無法確定273K,1013.25kPa下，液態水和固態水(即冰)的化學勢分別為《(l)和《(s),兩者的關系為：(A)?(l)>?(s)(B)?(l)=?(s)(C)?(l)<以s)(D)不能確定標準態的選擇對下列物理量有影響的是：(A)f,wAGe(B)m,監，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杯內溶入0.01molNaCl,設二者均形成稀溶液，若兩只燒杯按同樣速度冷卻降溫，則有：(A)A杯先結冰(B)B杯先結冰(C)兩杯同時結冰(D)不能預測其結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。由以上數據可以斷定：(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，過程中與環境交換的熱量在數值上與下列哪個量數值相等：(A)AHm(B)零(C)TASm(D)ArGm在等溫等壓下，當反應的AGe=5kJ-mol-1時，該反應能否進行：r(A)能正向自發進行(B)不能判斷(C)能逆向自發進行(D)不能進行反應A(g)+2B(g)——>2D(g)的速率方程為v=kc(A)c2(B),若使密閉的反應容器增大一倍，則反應速率為原來的：(A)8倍(B)6倍(C)1/8(D)1/6某反應的速率常數k=0.214min-1,反應物濃度從0.21mol-dm-3變到0.14mol-dm-3的時間為七，從0.12mol-dm-3變到0.08mol-dm-3的時間為匕。則罕t2等于：(A)0.57(B)0.75(C)1(D)1.75在一個連串反應A—B—C中，如果需要的是中間產物B,則為得其最高產率應當：(A)增大反應物A的濃度(B)增大反應的速率(C)控制適當的反應溫度(D)控制適當的反應時間

15.某系統存在15.某系統存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質，相互建立了下述三個平衡:H2O(g)+C(s)—H2(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)—H2O(g)+CO(g)CO2(g)+C(s)—2CO(g)則該系統的獨立組分數為：(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.有個學生對理想氣體的某個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，這個公式的正確表達式中，X應為，Y應為。3.汞在100kPa的熔點是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,并認為它是常數，且S^(Hg,l,223.15K)=69.210JK-1?mol-1。將1mol223.15K、100kPa的過冷液體汞，經絕熱等壓過程變為234.28K的液體汞與固體汞的平衡體系，則1mol汞體系由始態到終態的AH=；\G=△S=;液體汞變為固體汞的量為;可以用據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時的電動勢E=5.已知電池PtIH2(pe)IH2SO4(^=0.01mol-kg-1)IO2(pe)IPt在298.15K時的電動勢E=1.229V，液態水的△fHme(298.15K)=-285.84kJ-mol-1，則該電池所對應的電池反應為;電池電動勢的溫度系數為;所對應電池反應的△Hm為;所對應電池反應的△rGm為;所對應電池反應的^rSm為氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液體混合物，在T時，測得總蒸氣壓為29398Pa，蒸氣中丙酮的物質的量分數七=0.818(設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;活度的標準態為。V。已知反應2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)在某恒定溫度下，標準平衡常數為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應(1/2)N2(g)+(3/2)H2(g)=NH3(g)的標準平衡常數為:。8.在T,p時，理想氣體反應C2H6(g)=H2(g)+C2H4(g)的K』Kx為已知298.15K時，純液體入的飽和蒸氣壓是純液體B的飽和蒸氣壓的2倍。現將一定量的④與B混合，平衡時分為兩液相^相和。相)，其組成分別為弘舊=0.98,xB⑹=0.01。假設二液相均可按理想稀溶液處理，則A在a相的亨利系數與B在。相中亨利系數之比為。已知20°C時水的表面張力為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，體系的AG等于。298K時，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時表面層的吸附量為。已知298K時NO(g)的標準摩爾生成焓為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)產生，設NO(g)生成反應的、Cp,m=0，估計雷電發生處的最低溫度為。某二級反應2A—P，k=0.1mol-1?dm3.s-1，c0=0.1mol-dm-3，當反應速率降低為1/9時，所需時間。14.N2O5分解反應的機理如下：TOC\o"1-5"\h\zQNO〈昨風>NO+NO；QNO+NOk2E2>NO+O+NO;QNO+NO…>2NO25k_g23232232其中，NO3和NO是活潑的中間物。當用O2的生成速率表示反應速率時，采用穩態近似法求得其反應速率為;設反應Q為決速步，反應Q為快平衡，則用平衡假求得其反應速率為；若k1>>k2，則復合反應活化能Ea與基元反應活化能間的關系。在溫度T，實驗測得某化合物在溶液中分解的數據c0/mol-dm-30.501.102.48t1/2/s4280885174則該化合物分解反應級數為。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的方式進行。以氫氣為體系，計算體系的Q、W、△"、△H、△$、AA以及環境的熵變值。已知H2的規定熵值S^(298K)=130.6JK1，假設氣體符合理想氣體性質，在此溫度區間內摩爾等容熱容為常數：20.83J?K-1?mol-1。原子能工業中生產U235的工藝路線是：先將從礦中得到的UO2(s)轉化為UF4(1),再轉化為UF6(g),利用U235F6(g)和U238F6(g)的擴散速度不同富集U235。其中對于UO2(S)轉化為UF4Q)的過程，曾設想利用反應UO2(s)+2F2(g)==UF4(1)+O2(g)來實現，但轉化率極低。后改為在反應系統中加入固態的碳(C)，利用產物中CO(g)的生成使得UF4(1)的收率得以極大提高。已知298K時氣G,(CO,g)=-137.168kJmol-i。試分析原因并估算后一種工藝中的標準平衡常數比前一種工藝中的標準平衡常數提高的數量級。物質A和B能形成穩定化合物(或稱之為相合熔點化合物)AB，且A、B、AB在固態時完全不互溶，A、AB、B的熔點分別為200。。、300。。、400。。。A與AB形成的低共熔點溫度為150。。，組成％￡=0.20；AB與B形成的低共熔點溫度為250OC，組成樓=0.80。畫出物質A和B所組成系統的熔點-組成('%)圖；B畫出下列兩條步冷曲線:組成xB=0.1的系統從200°C冷卻到100。。及組成xB=0.50的系統從400°C冷卻到200。口寫出8.0molB和12.0molA組成的混合體系冷卻到無限接近150°C時所存在的