北京科技大学物理化学真题
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1999年一(18分)有一隔热体系,中间隔板为导热壁(见图),右边的容积为左边容积的2倍,已知气体(理想)的CVm=2.5R,试求(1)不抽掉隔板,体系达平衡后的?S(2)抽去隔板,体系达平衡后的?S二(18分)铁的正常熔点为1536?C,熔化热为15.2kJ./mol,求1mol铁在1536?C凝固时,过程的W Q ?U ?H ?S ?G三(12)已知198k时下列物质的?fH和SSO3 SO2 O2?fHm -395.76 -296.90 0.00Sm J/Kmol 256.6 248.1 205.0总压力为P,反应前气体中含SO2 6% O2 12%(摩尔百分数),其余为惰性气体,求反应SO2 + 1/2 O2 =SO3(1)298K 下的平衡常数(2)在什么温度反应达平衡时有80%的SO2 被转化(设反应的?Cp=0)四(12)545?C P?下,化合物ZrZn14的包晶反应平衡可表示为ZrZn14 = ZrZn6 + 8[Zn] ZrZn合金在包晶温度下,该合金含Zn99.2%(摩尔百分数)试计算合金中Zn的活度和活度系数,并指明其标准态已知545?C下,ZrZn14和ZrZn6 的标准生成吉布斯自由能之间有下列关系?GZrZn14--?GZrZn6=-2837J/mol 五(12)已知Cd的熔点t=320.9?C,熔化热?H=5105J/mol相对原子量MPb=207.2 MCd=112.4 试求含Pb 1%(质量百分比)的Cd-Pb的熔体开始凝固温度,设Pb(s)完全不容于Cd(s)六(10)已知(1)Ni和Mo的熔点分别为1452?C和2535?C(2)化合物MoNi在1345?C分解成Mo和含Mo53%(质量百分比,下同)的液相(3)1300?C时有三相共存MoNi 含Mo49%的液相和含Mo32%的固溶体(4)含Mo40%的体系在1160?C时出现含Mo26% 的固溶体与MoNi平衡共存试作出Mo-Ni相图并标出图中各区因存在的相(MMo=96 MNi=59)七(20)反应A(g)——k1k2——B(g)+C(g)在298k时,K1=0.2/S K2=4.93*10-9 /Pa*S 温度升到310K时,反应速率常数K1和K2均增大到原来的俩倍,试计算(1)298K时反应的平衡常数Kp(2)正逆反应得活化能E1和E2(3)反应得?H(4)若298K下,反应开始前,体系中只有A物质,其压力PA=P?当体系总压达到1.5*P?时反应所需的时间八(18)已知Pt,H2(P?)|HCl(a=1)|AgCl,Ag 的E? =0.222-5.0*10-1(T-298) /V。
装
订 线 内 不 得 答 题 自
觉
遵
守
考
试
规
则,诚
信
考
试,绝
不 作 弊
8.讨论非均相生核活性孔隙半径,并说明每项的物理意义?
9. 对于液/液反应
[A]+ (B z+) = (A z+) + [B]
若在钢液和渣中元素A 的浓度远大于B 的,试写出其反应机理(反应步骤)并推导可能的数学模型。
二、热力学部分计算题(共20分)
若铁钒溶液与固态VO 平衡,其平衡氧分压为6.7×10-6Pa ,在1873K 下,试分别以纯固态钒和钒在铁液中为1%的浓度(质量)为标准态计算铁液中钒的活度。
已知
V(s)=[V] ∆sol G v(s)θ=(-15480-45.6 T )J ⋅mol -1
2 V(s)+O 2(g)=2 VO(s) ∆r G θ =(-861490+150.2 T )J
三、动力学部分计算题(共26分)
直径为1.2cm 的FeO 球团,在800°C 、0.01Mpa 恒定的CO 气流内进行还原,还原产物是多孔结构铁。
已知还原反应属于CO 气体在产物层内扩散控速,球团密度4.8×103 kg/m 3,M FeO =72×10-3 kg/mol ,产物层内CO 有效扩散系数2×10-4 m 2
/s ,
假设还原前后球团直径不变,试推导并计算完全还原所需要的时间。
2017北京科技大学材料学院572无机材料物理化学复试真题一.填空题(25分)1.烧结过程主要的传质机制(扩散、蒸发凝聚、流动、溶解沉淀),x/t与时间t的关系(t1/5、t1/3、t1/2、t1/6)。
2.下列硅酸盐矿物,属于层状结构的是,属于链状结构的是,属于岛状结构的是。
3.在硅酸盐熔体中,当R=O/Si增高时,则熔体中碱性氧化物含量增多,非桥氧数增多,低聚物数量增加,熔体粘度下降,熔体析晶倾向增大。
(包括学会氧硅比降低的一些数据变化)。
4.在固液两相接触时,为了使液相对固相更好地润湿,在固气、液气界面张力不变时,必须使液固界面张力减小。
5.扩散机制有哪些(间隙、空位、环形)6.TiO2(由于阴离子空位的出现而引起阳离子的过剩,成为n型半导体)7.判断界线上温降方向和界线性质用什么规则(连线规则和切线规则)二.计算题(课本125页SiC计算题,尤其注意lgK那一步的2.303,以及后面的2273K-2473K)(25分)三.简答题(60分)1.写出固相反应的杨德尔方程和金斯特林格方程,并比较其优缺点及适用范围。
2.在硅酸盐熔体中,最初加入B2O3时,会提高熔体粘度,但B2O3加入一定量后,再增加其含量熔体粘度反而下降,为什么?(书本221页)3. MgO加入Al2O3中的缺陷反应方程式(形成阳离子空位),CaF2加入YF3中缺陷反应方程式。
MgO掺杂Al2O3.4. 用分凝原理解释区域提纯为什么多次重复进行后杂质更向一端聚集。
5.烧结推动力(粉状物料表面能与多晶烧结体的晶界能之差),晶粒长大推动力(新旧两相自由能之差),什么是二次再结晶,为什么要防止它的发生,如何防止(1.控制原料颗粒度,尤其是其均匀性;2.控制烧结温度和保温时间;3.引入添加剂)6.错配位错和亚晶界异同四.相图(40分)1.书本63页15题。
2.课本69页图1-2-103(标出温降方向、三个点的平衡反应式、m点的析晶过程)3.一个相图的析晶路线,仔细看很简单,不过是从一个三角形的截取一块,用正方形表示的,用切线和连线规则一分析特别简单。
北京科技大学2022年硕士学位研究生入学考试试题804物理化学A2022年硕士学位研究生入学考试试题============================================================ =================================================适用专业:材料科学与工程说明: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36分)1.在一多组分体系中含有α、β、三相,其中α、β相中都含有A 和B两种物质。
当体系达到相平衡时,关于A和B两种物质的化学势说法正确的是(A)AB(B)AA(C)AB(D)无法判断2.将固体NH4HCO3()放入真空容器中,恒温到400K,NH4HCO3按下式部分分解并达到平衡:NH4HCO3()==NH3(g)+H2O(g)+CO2(g),系统的独立组分数K′和自由度数f为(A)K′=1,f=1(C)K′=1,f=0(B)K′=2,f=0(D)K′=3,f=13.已知298K时理想气体反应N2O5(g)==N2O4(g)+1/2O2(g)的rH为41.84kJmol-1,若C(B)0,需要增加N2O4(g)的产率可以采取的方法是Bp,m(A)降低温度(B)提高温度(C)提高压力(D)定温定容加入惰性气体4.下列说法正确的是____。
(A)热的物体比冷的物体温度更高,所以物体温度升高一定从环境吸热,而物体温度不变则与环境无热交换(B)热力学能的绝对值可通过功和热的测定而得到(C)在一绝热容器中,将等量的100°C水与0°C冰混合,体系最后温度将低于50°C(D)在101.325kPa下,1mol100°C的水等温蒸发为水蒸气,若水蒸气可视为理想气体,那么U=0,H=05.在(a)、(b)示意图中,AB线代表等温可逆过程,AC线代表绝热可逆过程。