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2013年冶金物理化学考研试题北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题======================================================================== =====================================试题编号：809 试题名称冶金物理化学（共7 页）适用专业：冶金工程、冶金工程（专业学位）说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
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======================================================================== =====================================此试卷包含两部分：其中第一部分适用于冶金工程（不含生态学）考生，第二部分仅适用于生态学考生。
第一部分（适用于冶金工程<不含生态学>考生）1、简要回答下列问题（第1-8小题每题7分，第9小题14分，共70分）1）当铁液中组元i的浓度趋于零时，试推导以纯物质标准态的活度及活度系数与以1%标准态的活度及活度系数的关系。
2）对如下反应（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO (1) △G10=a1-b1TSiO2，（S）+2[C]=[Si]+2CO (2) △G20=a2-b2T在T≤1873K时，讨论△G10与△G20的关系。
3）用热力学原理分析氧势图（Ellingham图）上，为什么标准状态下低位置的金属元素可以还原高位置的氧化物？4）描述二元系规则溶液的活度系数的计算方法，并与Wagner模型计算进行对比。
5）用分子理论模型简要描述如何解决CaO-FeO-SiO 2三元系高碱性炉渣溶液各组元活度的计算，并写出各组元活度的表达式？6）试用热力学原理证明，为什么化学反应△G 0与温度T 的关系为线性？其意义如何？7）试推导多相反应动力学基本方程)(b s d c c k J -=，并解释每项的物理意义。
装 订 线 内 不 得 答 题自觉遵 守考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不作 弊（2）简单氧化物分子与复杂氧化物分子在高温时存在化学反应平衡，平衡时简单氧化物分子摩尔分数就是该氧化物的活度。
4.试写出正规溶液定义。
解：正规溶液定义：过剩混合热不为零（Δmix H m E ≠0），过剩混合熵为零的溶液(Δmix S m E＝0）叫做正规溶液。
5.试写出硫容量的一种表达式。
解：当气相分压小于0.1Pa 时，硫以硫化物的形式存在。
硫化物容量表示为：⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=--∑2222)32()(2/1%S O S O S a n K p p S w C γθ 当体系的气相分压大于0.1Pa 时，渣中硫以硫酸盐形式存在，定义硫酸盐的容量为：2/12/3%22)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθp p p p S w C S O S6.简述有效边界层的定义。
答：当流体速度为u b 的粘性流体绕固体表面流动时，由于表面的摩擦作用在固体表面附近会形成具有很大速度梯度的区域。
在固体表面上流体速度u x 为零，而在距固体表面一小距离处，流体速度就等于99%的流体本体速度u b 。
这个区域叫速度边界层，距固体表面这一距离称为速度边界层厚度δu 。
当含某一组元A 浓度为C b 的流体绕固体表面流动时，如果由于流体与固体表面含组元A 的浓度不同，则会在固体垂直方向建立起浓度梯度。
在固体表面上组元A 的浓度为C s ，而在距固体表面一小距离处，组元A 的浓度就降到99%的流体本体浓度C b 。
这个区域叫浓度边界层，距固体表面这一距离称为浓度边界层厚度δc 。
为了数学上的处理方便，将分子扩散（D ）和湍流传质（ED ）折算成稳态的分子扩散，为此由浓度为C s 的固体表面点作浓度曲线的切线，使之与本体浓度C b 的延长线相交于一点，过这点作一平行于固体表面的平面，该平面与固体表面之间的区域称为有效边界层，其厚度用δc ′表示。
2013年北京科技大学普通物理考研真题北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题试题编号：612 试题名称：普通物理____________适用专业：物理学_____________________________________________________________ 说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
一、选择题(每题3分，共30分)1、以下五种运动形式中，N保持不变的运动是(A)单摆的运动. (B)匀速率圆周运动.(C)行星的椭圆轨道运动. (D)抛体运动.(E)圆锥摆运动.2、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为yl和氏用厶和&分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有(A)LAL B、EXA^EiCB・(B) LFL B、EMEd・(C) LFL B、E KA/E ES•3、一质量为加的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下.设木槽的质量也是皿槽的圆半径为凡放在光滑水平地而上, 如图所示.则滑块离开槽时的速度是(A)J5冠・(B)、灰?・(C) 2、灰?[ ](D) \癒. (E) * 屈•4、均匀细棒创可绕通过其一端0而与棒垂直的水平固怎光滑轴转动, 如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直 位宜的过程中，下述说法哪一种是正确的？(A)角速度从小到大，角加速度从大到小.(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大.5、有一半径为斤的水平圆转台，可绕通过英中心的竖直固龙光滑轴转动.转动惯量为/ 开始时转台以匀角速度。
转动，此时有一质量为m 的人站在转台中心.随后人沿半径向外 跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为(B) 角速度从小到大, 角加速度从小到大.(j+m)R 2(D) %・6、在空气平行板电容器中，平行地插上一块各向同性均匀电介质板，如图所示•当电容器 充电后•若忽略边缘效应，则电介质中的场强E 与空气中的场强EO 相比较，应有(A) E 〉两者方向相同・(B) E=0 两者方向相同・(C) E 〈 两者方向相同・(D) E 〈0两者方向相反.7、已知一厚度为〃的无限大带电导体平板，两表而上的电荷密度均匀分布，而电荷密度均 为则板外侧的电场强度的大小为J+ mR 2 (C(C)2久[ ]8、如图所示，一无限长载流导线通有电流II,长为b通有电流12的导线AB与长直载流导线垂直，其A端距长直导线的距离为a,则导线AB 受到的安培力大小为:9、一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流(感应电流)，则涡流将(A) 加速铜板中磁场的增加.(B) 减缓铜板中磁场的增加.(C) 对磁场不起作用.(D) 使铜板中磁场反向. [ ]10、在圆柱形空间内有一磁感强度为鸟的均匀磁场，如图所示.D 的大小 以速率dS/dr 变化.在磁场中有乂万两点，苴间可放直导线曲和弯曲的导 线AB,则(A)电动势只在曲直导线中产生.(B) 电动势只在M 弯导线中产生・(C) 电动势在直导线和弯导线中都产生，且两者大小相等.(D) 直导线中的电动势小于弯导线中的电动势・二、填空题(每题3分，共30分)1、 飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动学方程为S= 0.1 F (SI).飞轮半径为2m.当此点的速率D=30∏√s 时，其切向加速度的大小为 ___________________ ，法向加 速度的大小为___________________ O2、 某质点在力F=(4+5.Y )7 (SD 的作用下沿X 轴作直线运动，在从x=0移动到f=10 In 的过程中，力尸所做的功为 ______________ O3、 如图所示，质量为m 的子惮以水平速度％射入静止的木块并陷入% ——木块内，设子弹入射过程中木块M 不反弹，则墙壁对木块的冲量 ⑷2πa (C) 2TUI a (B)(D) 2π GI二___________________________ 》4、一圆盘绕一固泄轴转动，初始角速度为Qr转动惯量为几设它所受的阻力矩与转动角速度成正比，即M =-kω（W为正的常数）。
2013年硕⼠研究⽣⼊学考试初试专业课627物理化学B试题北京科技⼤学2013年硕⼠学位研究⽣⼊学考试试题=============================================================================================================试题编号： 627 试题名称：物理化学B （共 5 页）适⽤专业：化学说明： 1.所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上⽆效。
2.符号$在右上⾓表⽰标准态, 例如p$表⽰⼀个标准压⼒100kPa. E$表⽰标准电动势等。
=============================================================================================================⼀、选择题( 共15题，每题2分共30分)1. 下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：( )（A）理想溶液中的组分B; （B）理想混合⽓体中的组分B（C）⾮理想溶液中的溶剂; （D）稀溶液中的溶质B2. 将某理想⽓体从温度T1加热到T2。
若此变化为⾮恒压过程，则其焓变ΔH应为何值? ( )(A) ΔH=0 (B) ΔH=C p(T2-T1)(C) ΔH不存在(D) ΔH等于其它值3. 已知在373 K时,液体A的饱和蒸⽓压为66 662 Pa，液体B的饱和蒸⽓压为1.01 325×105 Pa，设A和B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，⽓相中A的物质的量分数应为：( )(A) 0.200；(B) 0.300；(C) 0.397；(D) 0.6034. 在温度T时，纯液体A 的饱和蒸⽓压为p A*，化学势为µA*，并且已知在p$压⼒下的凝固点为T f*，当 A 中溶⼊少量与 A 不形成固态溶液的溶质⽽形成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A，µ A，T f ，则( )(A) p A*< p A， µA*<µA，T f* < T f；(B) p A*> p A， µA*<µA，T f* < T f(C) p A*< p A， µA*<µA，T f* > T f；(D) p A*> p A， µA*>µA，T f* > T f5. 有下述陈述(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其摩尔Gibbs⾃由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：( )(A) (1)，(2)；(B) (2)，(3)；(C) (2)，(4)；(D) (3)，(4)6. 如图，在绝热盛⽔容器中，浸有电阻丝，通以电流⼀段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q 、W 和体系的ΔU 值的符号为： ( )(A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0； (B) W < 0, Q < 0, ΔU > 0(C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0；（D ）W < 0, Q = 0, ΔU > 07. 节流过程中，下述说法正确的是 ( )（A ）内能不变，压⼒减少；（B ）焓不变，压⼒减少；（C ）吉布斯⾃由能不变，压⼒不变；（D ）焓不变，压⼒增加。
北京科技大学2001年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2002年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①自带计算器。
②总分150分，四道题，单考生与统考生三、四题不同。
一、简要回答下列问题（70分，每题7分）1.北京科技大学2004年硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、工业生态、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： 409 试题名称： 冶金物化化学 （共2页）适用专业： 钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学、工业生态说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.对稀溶液的溶质i ，试推导以纯物质为标准态的活度系数i γ与1%标准态的活度系数i f 之间的关系。
2.简述规则溶液的定义？3. 对铁溶液中的组元i ，溶解反应i=[i]%，试证明标准溶解自由能φφγi ii sol Ar RT G 10085.55ln=∆。
4.简述扩散脱氧的热力学原理？5.在氧势图（Ellingham 图）上，为什么CO O C 222=+的φG ∆与T 的关系曲线的斜率为负值？其意义如何？6.写出边界层理论的传质通量的表达式，并解释每项的物理意义？7.简述未反应核模型？8.对串联反应A →B →C ，写出反应达到准稳态的条件？9.对基元反应A →P ，写出其动力学微分式、积分式及半衰期的表达式？10.试用双膜理论简要描述钢液中元素氧化反应][)()(][Fe MO FeO M +=+的动力学机理？二、（25试用完全离子理论计算1600℃时，炉渣中的CaO 的活度。
2013年硕士学位研究生入学考试试题============================================================================================================= 试题编号： 804 试题名称： 物理化学A （共 7 页） 适用专业： 材料科学与工程、材料工程（专业学位） 说明： 所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
=============================================================================================================一、单项选择题（每题2分，共30分）1．一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是：(A) Q > 0，W > 0，U > 0 (B) Q = 0，W = 0，U > 0(C) Q = 0，W = 0，U = 0 (D) Q < 0，W > 0，U < 02．两只烧杯各有 1 kg 水，向 A 杯中加入 0.01 mol 蔗糖，向 B 杯内溶入0.01 molNaCl ，设二者均形成稀溶液，若两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：(A) A 杯先结冰 (B) B 杯先结冰(C)两杯同时结冰 (D) 不能预测其结冰的先后次序3．对不做非体积功、封闭的单组分均相系统，其()∂∂G pT 的值应是： (A)< 0 (B) > 0 (C) = 0 (D) 无法判断4．凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU 和ΔH 的值一定是：(A) ΔU >0 , ΔH > 0(B) ΔU = 0 , ΔH = 0(C) ΔU <0 , ΔH < 0(D) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定5．放热反应2NO(g) + O 2(g) = 2NO 2(g) 达平衡后，若分别采取①增加压力；②减少NO 2的分压；③增加O 2分压；④升高温度；⑤加入催化剂，一定能使平衡向产物方向移动的是：(A) ①②③ (B) ②③④(C) ③④⑤ (D) ①②⑤6．含有非挥发性溶质B 的水溶液，在 101325 Pa 、270.15 K 时开始析出冰。
目录2013年北京科技大学819化工原理概论考研真题试题试卷 (2)2014年北京科技大学819化工原理概论考研真题试题试卷 (4)北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号：819试题名称：化工原理概论（共2页）适用专业：化学工程与技术、化学工程(专业学位)说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
=============================================================================================================一填空题（每空2分，35空，共70分）（1）、和动量衡算是化工过程中分析问题的基本方法。
（2）离心泵的主要性能参数包括、、、。
（3）流体流动类型的判断主要依靠。
（4）流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长。
（5）液柱压力测量是基于原理的测压装置。
用U形管压差计测压时，若一端与大气相同，则读数表示的是或。
（6）精馏与蒸馏的区别在于。
（7）热传递的基本方式包括、、。
（8）化工生产中常用的热源包括生产过程中的高温流体、、等，常用的冷源包括、等。
（9）换热器包括、、三种。
（10）强化热交换过程的途径包括、、。
（11）板式塔是接触式气液传质设备，操作时为连续相；填料塔是接触式气液传质设备，操作时为连续相。
（12）目前化工生产上常见的反应器，按结构型式分类，主要可分为、、、、流化床等。
（13）当反应器中存在返混时，所有物料微团在反应器中的停留时间不一致，呈现一种概率分布，称为。
二问答题（4题，共80分）（1）（20分）什么是流体静力学基本方程式？它是如何推导的？（2）（20分）什么是流量、流速？二者之间的关系如何？如何推导流量、流速与圆形输送管道直径d的关系？（3）（20分）流体在管道中形成的滞流和湍流有何不同？（4）（20分）吸收过程与蒸馏过程有何异同？北京科技大学2014年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号：819试题名称：化工原理概论（共4页）适用专业：化学工程与技术、化学工程(专业学位)说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）试题编号：809 试题名称：冶金物理化学一．简答题（每题7分，共70分）1.试用热力学原理简述氧势图中各直线位置的意义。
2.简述规则溶液的定义。
3.简述熔渣分子结构理论的假设条件。
4.已知金属氧化反应方程式（1）、（2）、（3），判断三个方程式中，哪个M是固相，液相，气相？确定之后，计算M的熔点和沸点。
已知（1）2M+O2 = 2MO（s）ΔG1θ= -1215000 + 192.88T（2）2M+O2 = 2MO（s）ΔG2θ= -1500800 + 429.28T（3）2M+O2 = 2MO（s）ΔG3θ= -1248500 + 231.8T5. 简述三元系相图的重心规则。
6. 试推导当O2在气相中的分压小于0.1Pa时硫容量的一种表达式。
7. 试写出熔渣CaO-SiO2的光学碱度的表达式。
8. 推导在铁液深度为H的耐火材料器壁上活性空隙的最大半径表达式。
9. 简述双膜传质理论。
10. 试推气固相反应的未反应核模型在界面化学反应为限制环节时的速率方程。
二．计算题（30分）在600℃下用碳还原FeO制取铁，求反应体系中允许的最大压力。
已知：FeO（s）= Fe（s）+ 1/2 O2(g) Δr Gθ= 259600 – 62.55T ，J/mol C(s) + O2 = CO2(g) Δr Gθ= -394100 + 0.84T，J/mol2C(s) + O2(g) = 2CO(g) Δr Gθ= -223400 - 175.30T ，J/mol三．相图题（25分）1）标明各相区的组织。
2）分析x点的冷却过程，画出冷却曲线，并用有关相图的理论解释。
四．对渣-钢反应[A] +(B2+) = (A2+) + [B] （25分）(1)分析该反应有几个步骤组成。
(2)如改变上述反应体系的搅拌条件能引起反应速度的变化，试问界面反应和传质步骤哪个是控速环节。
北京科技大学 2006—2007学年 第一学期冶金物理化学标准答案一、简答 （每小题5分，共50分）1. 试用相图的基本规则说明以下相图的错误所在？答：违背了相图的构筑规则“在二元系中，单相区与两相区邻接的界线延长线必须进入两相区，不能进入单相区”2. 在Ellingham 图上，为什么形成CO 的曲线的斜率为负值，而一般的斜率为正值？ 答：CO O C 222=+ΘΘΘΘ−−=ΔC O CO S S S S 2202f ΘΘ−≈S S CO 0p ΘΔ−∴S ；∴ΘΔG ~T 曲线的斜率小于零。
同理可以证明一般反应的~T 曲线的斜率大于零。
ΘΔG 3. 简述分子理论的假设条件。
答：1）熔渣是由各种电中性的简单氧化物分子、CaO 、MgO 、、、及它们之间形成的复杂氧化物分子FeO 32O Al 2SiO 52O P 2SiO CaO •、22SiO CaO •、、等组成的理想溶液。
22SiO FeO •52O P CaO •2）简单氧化物分子于复杂氧化物分子之间存在着化学平衡，平衡时的简单氧化物的摩尔分数叫该氧化物的活度。
以简单氧化物存在的氧化物叫自由氧化物；以复杂氧化物存在的氧化物叫结合氧化物。
如：（）=2（）+（） 22SiO CaO •CaO 2SiO 2222SiO CaO SiO CaO D x x x K •=由K D 计算的x CaO 及x SiO2叫及的活度。
CaO 2SiO 4. 试解释正规溶液定义。
答：过剩混合热（其实为混合热）不为零，混合熵与理想溶液的混合熵相同的溶液叫正规溶液。
5. 试从热力学原理说明熔渣的氧化还原性？ 答：定义∑FeO 0表示渣的氧化性。
决定炉渣向钢液传氧的反应是（）=FeO [][]Fe O +[]FeOa O K00=Θ或[]FeOa O L 000=令[]FeOa O L00'0=----代表实际熔渣中的值。
当时，'oL f 0L f 0'0'00ln ln ln L L RT L RT L RT G =+−=Δ0，反应逆向进行，钢液中的氧向熔渣传递；当时，='oL p 0L G Δ0'0ln L L RT 0p ，反应正向进行，熔渣中的氧向钢液传递。
