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《材料物理化学》考试试卷（一）适应专业：材料工程时量：120min 闭卷记分：班级：姓名：学号：一、填空题（每空1分，共15分）1、正负离子配位多面体中，R+/R－＝0.30，则正离子的配位数为，多面体形状为。
2、动电电位随扩散双电层厚度增加而，其值比热力学电位。
3、在三元相图中发生L—— A+B+C过程的点称为。
发生L+A——B+C过程的点称为，发生L+A+B——C过程的点称为，发生A+B——S过程的点称为。
4、写缺陷反应方程式时，应满足三个基本规则，即平衡，平衡，关系。
5、形成玻璃的氧化物可以分成三种类型，即体，体和体。
6、吸附现象使材料的表面能。
二、名词解释（每题3分，共15分）1、置换型固溶体2、泰曼温度3、烧结4、切线规则5、同质多晶三、判断题（每题2分，共10分，正确的打“√”错的打“×”）。
1、在三元凝聚系统相图中，每一条界线都对应有一条相应的连线。
（）2、鲍林第二规则称节约规则，在同一晶体结构中，结构单元的数目趋向于最少。
（）3、Fe1－x0物质内存在非化学计量缺陷，即由于阳离子进入间隙而导致阳离子过剩的缺陷。
（）4、在熔体中，加入适量的N a20，可以降低熔体的粘度。
（）5、粘土颗粒一般带有负电荷，这是因为它们处于碱性介质条件下，从而使得净电荷值为负。
（）四、选择题（将正确答案的序号填在括号内，每题3分，共12分）1、在三元凝聚系统相图的析晶分析中，判别界线上温度的高低时，是应用：（）A、杠杆规则B、切线规则C、连线规则D、相律规则2、属于环状结构的硅酸盐是（）A、叶腊石A12[Si401O](OH)2B、绿柱石Be3A12[Si6018]C、石英Si02D、顽火辉石Mg2[Si206]3、三元凝聚系统的自由度F是下列各组中的哪一组（）A、温度，两种组分的组成B、温度、压力，一种组分的组成C、三种组分的组成D、压力，两种组分的组成4、硼酸盐玻璃符合什么条件时，结构最紧密粘度达到最大值（）A、全部B为三配位时B、全部B为四配位时C、[B03]与[B04]达一定比例时D、没有Na20存在时五、计算题（10分）什么是弯曲表面附加压力？其正负依据什么划分？对于一表面张力为1.3N.m－1，计算曲率半径为0.6μm的凸面的附加压力？六、分析题（每题8分，共16分）1、自然开采的粘土矿物，为什么都呈片状的解理？试从结构上加以分析。
物理化学试卷及答案3套三、计算题( 共5题60分)21. 10 分(0824)计算1mol He(理想⽓体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。
He (101.325 kPa,473 K)??→He (101.325 kPa,673 K)已知：C p, m [He(g)] = (5/2)R，473K 时S m$[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1。
22. 15 分(1104)某⽓体状态⽅程为pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该⽓体经绝热真空膨胀后终态压⼒为p2，试求该过程的Q，W及⽓体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。
23. 10 分(1809)两液体A, B形成理想液体混合物。
在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸⽓压为：5.33×104 Pa。
再加⼊2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸⽓压为6.13×104 Pa。
(1) 计算纯液体的蒸⽓压p A*，p B*；(2) 理想液体混合物I的平衡⽓相组成y B；(3) 理想液体混合物I的混合过程⾃由能变化Δmix G m；(4) 若在理想液体混合物II中加⼊3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸⽓压为多少？24. 15 分(2419)固体CO2的蒸⽓压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537已知熔化焓?fus H m= 8326 J·mol-1，三相点的温度为217 K。
试求出液体CO2的蒸⽓压与温度的经验关系式。
25. 10 分(2965)3H2+ N2= 2NH3在350℃的K p= 6.818×10-8(kPa)-2，并设与压⼒⽆关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08 的NH3，压⼒⾄少要多⼤？26. 13 分(0957)4 g Ar（可视为理想⽓体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol-1）在300 K时,压⼒为506.6 kPa，今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进⾏膨胀。
物理化学模拟试题（1）（试卷共4页，答题时间120分钟）一、选择题（每小题 20 分，共 2 分。
请将答案填在下面的表格内）1、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，主要原因是 （ ） A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足C. 很少下雨的原因D. 渗透压的存在使农作物水分倒流2、已知Cu 的相对原子质量为64，用0.5法拉第电量可从CuSO 4溶液中沉淀出Cu （ ）。
A. 16gB. 32gC. 64gD. 128g3、在298K 、无限稀释的水溶液中，摩尔电导率最大的是 （ ）A. 31La 3+B. 21Mg 2+ C. NH 4+ D. H +4、273 K ，10标准大气压下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者达到平衡时，其关系为（ ）A μ(l) >μ(s)B μ(l) = μ(s)C μ(l) < μ(s)D 不能确定5、在温度、压力恒定条件下，设A(l)和B(l)混合形成理想溶液，则有：（ ）A. 0,0,0,0<∆>∆=∆=∆m mixm mix m mix m mix G S H V B. 0,0,0,0=∆=∆>∆<∆m mix m mix m mix m mix G S H V C. 0,0,0,0<∆<∆>∆>∆m mix m mix m mix m mix G S H VD. 0,0,0,0=∆<∆<∆<∆m mix m mix mix m mix G S H V6、在302K 时，A →B 过程△H=－102kJ ，△S=－330 J·K －1，可判断该过程： A.自发 B.非自发 C.平衡 D.无法判断7、对反应CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2O (g)，若压力增大1倍，则将发生： A.平衡向右移动 B.平衡向左移动 C.不改变平衡 D.反应进行到底 8、如果其它条件系统，沉淀在电池阴极的物质的量正比于：A. 阴极表面积B. 通过电池的电荷量C. 溶液中电解质浓度D. 电极间距离 9、下列函数中为强度性质的是：( )A SB (∂G /∂p )TC (∂U /∂V )TD C V 10、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( ) A 可以从同一始态出发达到同一终态 B 从同一始态出发，不可能达到同一终态 C 不能断定A 、B 中哪一种正确D 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定二、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1、对于一个U 、V 、N 一定的系统，任何一种分布都必须满足的两个条件是和2、25℃时某KCl 溶液中，如果K +迁移数为0.490，则Cl -迁移数为____。
模拟试卷一一、解释下列问题(30分每题５分)１、非均相成核：母液中存在某界面(空位、杂质、位错），成核会优先在界面上进行，这种成核系统为非均相成核.2、非稳定扩散:扩散过程中任一点浓度随时间变化。
3、无序扩散:无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力,由热起伏引起的扩散。
质点的扩散是无序的、随机的.４、烧结宏观定义:粉体在一定温度作用下,发生团结，使气孔率下降,致密度提高,强度增大,晶粒增长,这种现象即为烧结。
5、互扩散推动力:化学位梯度。
二、分析说明:为什么非均相成核比均相成核更易进行?(10分)因为:△G＃c=△G c。
f(θ）并且：ｆ(θ）＝（２＋ＣＯSθ）(1— CＯSθ）2／4,当:θ=９０度时，f（θ）=(２+COSθ）（1—CＯSθ)２／４=(2＋０)（1—０）2/4=２／4＝1/2，所以：△G＃ｃ=△Gｃ。
f(θ）=1／2.△Gc，即:非均相成核所需能量是均相成核的一半,杂质存在有利成核。
三、说明下列问题（20分）1、相变过程的推动力:相变推动力为过冷度(过热度）的函数,相平衡理论温度与系统实际温度之差即为相变过程的推动力。
ΔG=ΔH—TΔH/T0=ΔHT0—T/T0=ΔH。
ΔT／T0式中：T0——相变平衡温度，ΔH—-相变热,T－—－任意温度.自发反应时：ΔG〈0,即ΔＨ。
ΔT/T0＜0相变放热（凝聚,结晶):ΔH〈0 则须：ΔT〉0，T0〉Ｔ，过冷,即实际温度比理论温度要低,相变才能自发进行。
相变吸热（蒸发,熔融）:ΔＨ〉０,ΔＴ〈0 , T０<Ｔ，过热.即实际温度比理论温度要高，相变才能自发进行.２、说明斯宾那多分解相变和成核—生长相变的主要区别？组成变-不变；相分布和尺寸有规律—无规律;相颗粒高度连续性非球型—连续性差的球型四、说明下列问题（20分）１、什么是马氏体相变?说明其相变的特点?钢淬火时得到的一种高硬度结构的变化过程。
特点:具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度快可达声速、相变有一定范围．2、说明影响固相反应的因素？反应物化学组成与结构的影响；颗粒度和分布影响；反应温度、压力、气氛影响;矿化剂的影响.五、说明影响扩散的因素？（20分)化学键:共价键方向性限制不利间隙扩散,空位扩散为主．金属键离子键以空位扩散为主，间隙离子较小时以间隙扩散为主.缺陷:缺陷部位会成为质点扩散的快速通道,有利扩散。
B ．1 mol 重水比1 mol 水多N A 个质子C ．12 g 石墨烯和12 g 金刚石均含有N A 个碳原子D ．1 L 1 mol·L −1 NaCl 溶液含有28N A 个电子10．喷泉实验装置如图所示。
应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是气体 溶液 A ． H 2S 稀盐酸 B ． HCl 稀氨水 C ． NO 稀H 2SO 4 D ．CO 2饱和NaHCO 3溶液11．对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是A ．用Na 2SO 3溶液吸收少量Cl 2：323SO -+Cl 2+H 2O = 23HSO -+2Cl -+24SO -B ．向CaCl 2溶液中通入CO 2：Ca 2++H 2O+CO 2=CaCO 3↓+2H +C ．向H 2O 2溶液中滴加少量FeCl 3：2Fe 3+ +H 2O 2=O 2↑+2H ++2Fe 2+D ．同浓度同体积NH 4HSO 4溶液与NaOH 溶液混合：4NH ++OH －=NH 3·H 2O12．一种高性能的碱性硼化钒（VB 2）—空气电池如下图所示，其中在VB 2电极发生反应：32442VB 16OH 11e VO 2B(OH)4H O ----+-=++该电池工作时，下列说法错误的是A ．负载通过0.04 mol 电子时，有0.224 L （标准状况）O 2参与反应B ．正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高C ．电池总反应为3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D ．电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极13．W 、X 、Y 、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z ；化合物XW 3与WZ 相遇会产生白烟。
下列叙述正确的是 A ．非金属性：W> X>Y> ZB ．原子半径：Z>Y>X>WC ．元素X 的含氧酸均为强酸D ．Y 的氧化物水化物为强碱三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。
无机材料物理化学试题1一、填空题（每空1分，共20分）1.晶体结构中的热缺陷有 和 二类。
2.三T 图中三个T 代表 、 和 。
3.玻璃具有下列通性： 、 、 和 。
4.固体中质点扩散的推动力是 ，液－固相变过程的推动力是 ，烧结过程的推动力是 。
5.试验测得NaCl 的扩散系数与温度关系如图所 示，直线（1）属 扩散，直线（2） 属 扩散；如果提高NaCl 的纯度， 两直线的转折点向 方向移动。
6. 组成Na 2O . 1/2Al 2O 3 . 2SiO 2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为－－－－。
7．在硅酸盐熔体中，当以低聚物为主时，体系的粘度 、析晶能力 。
8. 写出缺陷反应式二．（10分）已知O 2溶解在FeO 晶体中形成贫铁氧化物Fe 1-X 的反应如下：试用扩散的微观理论推导Fe 2＋的扩散系数D Fe2＋与氧分压P O2的关系式。
三．（10分）写出杨德尔模型要点及动力学关系式，为什么在转化率高时出现偏差？金斯特林格主要在杨德尔模型的基础上考虑了什么影响？四 （15分）说明影响扩散的因素？五 （15分）试述熔体粘度对玻璃形成的影响？在硅酸盐熔体中，分析加入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B 2O 3后熔体粘度的变化？为什么？ 六 （10分）简要说明：（1） 材料烧结时四种最基本的传质机理是什么？少量添加剂能促进烧结，其原因是什么？（2） 说明晶粒长大和二次再结晶这两种过程的主要区别，在工艺上如何防止晶FLnD 1/T(非化学计量扩logD1000/T(1)(2)−−→−−−→−322232O Y CeOZrO O La （负离子空位）。
（负离子间隙）。
∙+''++FeFe o 2Fe 2Fe V (g)＝O O 212Fe粒异常长大？ 七 （20分）分析下列相图1.划分副三角形；2.用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质；3.判断化合物S 的性质；4.写出各无变量点的性质及反应式；5.分析点1、2熔体的析晶路程。
物理化学习题解答(三)习题p200~2031.有5mol某双原子理想气体，已知其C v,m=2.5R，从始态400K，200kPa，经绝热可逆压缩至400kPa后，再真空膨胀至200kPa，求整个过程的Q，W，ΔU，ΔH和ΔS。
解：(1) 绝热可逆：Q1=0，ΔS1=0，W1=ΔU1。
T1γp11-γ=T2γp21-γ，(T2/T1)γ=( p1/p2) 1-γ，γln(T2/T1)=(1-γ)ln( p1/p2)ln(T2/T1)=(1/γ-1)ln( p1/p2)= (5/7-1)ln(200/400)= 0.198042T2=T1exp(0.198042)=400exp(0.198042)=487.6KW1=ΔU1=n C v,m(T2-T1)=5×2.5×8.314×(487.6-400)=9103.83JΔH1=n C p,m(T2-T1)=5×3.5×8.314×(527.8-400)=12745.36J(2) 真空膨胀：Q2=0，W2=ΔH2=ΔU2=0。
设计等温可逆过程：ΔS2=nR ln(p1/p2)=5×8.314×ln(400/200)=28.81 J.K-1整个过程：Q=Q1+Q2=0，W=W1+W2=W1=9103.83JΔU=ΔU1+ΔU2=ΔU1=9103.83JΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH1=12745.36JΔS=ΔS1+ΔS2=ΔS2=28.81 J.K-12.有5molHe(g)，可看作理想气体，已知其C v,m=1.5R，从始态273K，100kPa，变到终态298K，1000kPa，计算该过程的熵变ΔS。
解：(1) 设计等温可逆过程：273K，100kPa→273K，1000kPaΔS1=nR ln(p1/p2)=5×8.314×ln(100/1000)= -95.72J.K-1(2) 设计等压可逆过程：273K，1000kPa→298K，1000kPaΔS2=nC p,m ln(T2/T1)=5×2.5×8.314ln(298/273)=9.106J.K-1则：273K，100kPa→298K，1000kPaΔS=ΔS1+ΔS2=-95.72+9.106=-86.61 J.K-13.在绝热容器中，将0.10kg、283K的水与0.20kg、313K的水混合，求混合过程的熵变ΔS mix。
物理化学试题及答案一、选择题1.下列化学方程式中，表示金属活动性递减的是（）。
A. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2C. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2D. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2答案：D2.下列哪一组离子的溶液在酸性条件下可被还原（）。
A. Cl-、NO3-、Cu2+B. Cl-、NO3-、H+C. Ag+、Mg2+、NO3-D. Ag+、Mg2+、H+答案：C3.某实验室在125 mL标准容量瓶中加入0.25 mol H2SO4，并用水稀释至刻度线。
则用该稀释液做3次分析所需取的稀释液用量相等。
试计算每次分析时所需稀释液的用量。
A. 50 mLB. 75 mLC. 100 mLD. 125 mL答案：B二、填空题1.根据醇的官能团，下列化合物中属于醇的是_______（填化合物名称）。
答案：乙醇2.在某一燃烧反应中，发生了3 mol O2和2 mol C6H6的反应，下列反应的反应物是_______（填化合物名称）。
答案：苯（C6H6）3.150 mL的0.2 mol/L NaOH溶液，和45 mL的0.15 mol/L HCl溶液进行中和反应，若反应完全，生成的盐的摩尔浓度为_______（填数值和单位）。
答案：0.1 mol/L三、解答题1.请简述光电效应的基本原理，并解释开阻尼和短路条件对光电效应的影响。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的自由电子被光子击中后脱离金属原子，形成自由电子流的现象。
光电效应的基本原理是根据光子的能量与自由电子结合能之间的关系。
开阻尼条件下，光电子流可以顺利形成。
在这种情况下，金属表面电子受到足够的能量激发，能够脱离金属表面形成电子流。
短路条件下，光电子流受到阻碍，难以形成电子流。
因为短路条件下，电子流有一个低电阻路径可供选择，光电子流倾向于通过这个低阻抗路径而不是金属电极。
物理化学试题及答案文库一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q + PΔVD. ΔG = Q - TΔS答案：B2. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = RTD. PV = nR答案：A3. 以下哪种物质不是电解质？A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 蔗糖D. 氯化钠答案：C4. 反应速率常数k与温度的关系由以下哪个方程描述？A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Nernst方程D. Debye-Hückel方程答案：A5. 根据量子力学，原子中的电子云分布是：A. 确定的B. 不确定的C. 随机的D. 固定的答案：B6. 以下哪种物质具有超导性？A. 铜B. 铝C. 汞D. 铁答案：C7. 根据热力学第二定律，以下哪种说法是正确的？A. 热能自发地从低温物体流向高温物体B. 热能自发地从高温物体流向低温物体C. 热能不可能自发地从低温物体流向高温物体D. 热能不可能自发地从高温物体流向低温物体答案：B8. 以下哪种类型的晶体具有各向异性？A. 立方晶体B. 六方晶体C. 正交晶体D. 所有晶体答案：B9. 以下哪种类型的化学反应是放热反应？A. 燃烧反应B. 光合作用C. 电解水D. 氧化还原反应答案：A10. 根据Pauli不相容原理，以下哪种情况是不可能的？A. 两个电子具有相同的自旋B. 两个电子具有相反的自旋C. 两个电子具有相同的轨道角动量D. 两个电子具有相反的轨道角动量答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - __________。
答案：W2. 理想气体状态方程为：PV = n__________。
答案：RT3. 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，其中不包括__________。
物理化学试卷班级 姓名 分数一、选择题 ( 共 8题 15分 ) 1. 2 分 (5553) 55531-1 级对峙反应 12AB k k 由纯 A 开始反应，当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为： (正、逆向反应速率常数分别为 k 1 ，k 2) ( ) (A) t = ln12k k (B) t =11221ln kk k k -(C) t =1121212ln k k k k k +-(D) 112121ln k t k k k k =+-2. 2 分 (9109) 9108吉布斯自由能判据可以写作： ( ) （A ）(d G )T, p, W =0 ≤0 （B ）(d G )f,,0T p W=≤0（C ）(d G )T, p, W =0 ≥0 （D ）(d G )f,,0T p W=≥03. 2 分 (2184) 2184在310 K,纯H 2O(l)的蒸气压为6.275 kPa,现有1 mol 不挥发物质B(s)溶于4 mol H 2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1 mol H 2O(l)的Gibbs 自由能变化为：( ) (A) -557 J ⋅mol -1 (B) -2298 J ⋅mol -1 (C) -4148 J ⋅mol -1 (D) 4148 J ⋅mol -14. 2 分(0186)0186一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A) H1> H2(B) H1= H2(C) H1< H2(D) H1 H25. 2 分(0847)0847101.325 kPa，-5℃时，H2O(s)−−→H2O(l)，其体系熵变：( )(A) Δfus S体系＞0(B) Δfus S体系＜0(C) Δfus S体系≤0(D) Δfus S体系＝06. 2 分(1704)1704有关化学势与物质流动方向的关系中下述哪种说法是不正确的。
