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北航911材料综合答案

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北航20XX 年硕士研究生入学考试试题答案参考最小，因而选用Mg 将使反应进行更为彻底， 从热力学角度考虑 Mg 最佳。

.3.使［Na 2B 4O 7 •10H 2O(S )］不变质，必须使 P H 2^912Pa使［Na 2B 4O 7•10H 2O(S )］多余的水分除去，必须 使P^。

c2314Pa 即，使 912Pa <PH 2O<2314Pa由以上条件，可选出最 适合的干燥剂有NaBr •2H 2O(S )和NaCl「L 闭 BLc H B4. ■ ［S %（ ）］反应物吒［艺 % （ ）］产物可 P 何 P讯 BPcH BP%（二B ）］=［送 ％（寸）］产物-［2d T P 页 PFH(1) 当A H m (298K) >0时，又T 》298K, △「C p,m 》0,也屮讣(丁)》0一、 选择题 1.D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 7.C二、 解答题1.卄8.D 9.D 10.C1 ■*23和72为等温可逆膨胀，熵增过程 73为绝热可逆膨胀，恒熵过程 74为等温可逆压缩，熵减过程 71为绝热可逆压缩，恒熵过程2. FeO +Mg T MgO +FeFeO + Mn T MnO + Fe△「G m, = -569.57 +244.34也 r G ^,= -363.20 + 244.34 FeOFeO FeO1 1 +丄 Si T 丄 SiO2 +Fe 2 -+2Al 3 + -2 T 1 —,,2 _ T 2Al 2O^Fe 3 2 31-S^O s + Fe 5△r G^,虫 r G^，1= —x （—805.00） + 244.34 21 （-1576.41） +244.34 1=丄^（—838.90）+ 244.34 5通过比较,cH B（—）］反应物> 0c T p%（W ）=送％C P ，m （B ）>0 即也r G p .m >0（基尔霍夫定律）c T P(2)当心H m(298K) C O时，随温度升高，^H^T)逐渐变大，开始时人屮讣⑴", 后经某一温度△ rH m(T) =0,此后心屮¥仃)>0三、计算题1.过程所做体积功 W = -PZkV = -nRT = -8.314X 298 = -2.477kJ i U =Q +W +W r'= Q =A U -W-W r'=—180.3-(—2.477)-(—144.0) =—33.823kJ1代入得 k =一 s ： 0.0833dm 3•mol 」123. A S sys 二送 V B S B 日=248.53 —205.03 —32.55 =10.95J •mol'^K 」BQ =i rHm =2 V B H B 日=—296.9-0.3 = —297.2kJ •mol'B2.由反应截距的单位 dm 3.mol 亠可判断此反应为二极反应，且丄=2CA,0其反应速率方程为 丄-丄北C ACA,03当 t = 8s ，C A =—CA,0'4 • s'A S amb —QA S iso= A S sys + A S amb =10.45+997.32 = 1007.77J •mol 」心r G m =A r H m -T A S = —297.2-298x(10.95x10') = -300.46kJ •mol 」」00.46>003K^^expF -exp-^^31^ =exp 121.27 止 4.653% 1052四、选做题1. S （斜方）T S （单斜） △rS m =37.78-36.65 =1.13J •mol"^ •K"*_ Aa V m=桔=3.98估K ・pr2.阳：2CI - = Cl 2 +2e - 阴：MnO2+4H+ + 2e" = M n 2++2H 2O 电池反应：4H + + 4CI" + MnO2T Mn +2Cn +2H 2^Cl 2-1.36V1.23V(1)=1.23-(-1.36) = 2.59V也rGm ^ = —zFE = —2X2.59X96485 = -499.8kJ •mol，<0 /.可能制得氯气。

据克拉佩龙方程^p=L Q 0.05916,=E ---------- lg —2 ------ 4 --- +72 a 1 2 3(Cir ・a 4(H^L Q 0.059161=E- --------- lg ----- 2----------- 4212咒112如2咒114= 2.59+0.25 = 2.84VA r G m = —zFE = —2x96485X 2.84V = —548.034kJ •mol 」c O 二可能制出氯气3.( 1)人工降雨是用人工的方法在潮湿空气中布洒小固体微粒，增大雨滴开始凝结的曲率 半径，使其饱和蒸汽压降低而易液化。

(2)喷洒农药时，在农药中加入少量表面活性剂，加入表面活性剂可以降低农药的表面张 力，增大其在植物枝叶上的吸附，增强杀虫效果。

1 (1)熵变与过程可逆与否无关，不能由可逆过程得出熵值不变。

(2)只有在恒温恒压条件下，才能最为系统做的非体积功，而且G 本身是状态函数，而功是过程函数，因此二者不能等同。

(3)只有在恒压不做非体积功时，朋才能作为以热的方式与环境交换的能量，同样H 是状态函数，而热是过程函数，因此二者不能等同。

PjtF 它表示恒温恒压及其余组分不变时，在无限大的多组分体系中增加1molB 所引起的吉布斯自由能的变化，它表示组分B 对体系总自由能的贡献。

任一组分的化学势在各相中相等时相平衡的条件。

反应物和生成物化学势的代数和相等是化学平衡的条件。

温度一定时，ArGrn 与畸随标准状态的不同而不同。

此时，ArGrn 与K ；均是标准状态的量，而标准状态一经决定，ArG 監，K 舟就随温度而变化。

(心忤lg 船船 a(Mn 2*^P cl2北航20XX 年硕士研究生入学考试试题答案参考4- AT 卢K 抚二型学©bj；应选分子量大，溶化焓小的溶剂。

朗格缪尔吸附等温方程低压时，bp 《1,则吸附量与压力成正比。

护二吧Bp压力大小适中时，吸附量与平衡压力P 成曲线关系高压时，bp 》1,则表明固体表面上吸附达到饱和状态，吸附量达最大值，此时押二吧三' 1-⑴肚哼+4伽瞥哼+4如匹哼1加湖山罟謹 讐 聂譽 T ArHj = 210®lnl0 xR = 40.20W-脳忏血盤二AfH 誰訂-2血縮豹A 血諱訂=ArH® + 2人疇孵)=40.202 一 235.24X 2 = -430,478KI- moLiffl ,(2)T=473k,归0評NA ArG® 二-RTlnk® 二-BJ14 x 4731nl7 兰-ZOSSKJ - mol^^血9 .璽辿二竺型5 X IIP 二89糾・皿沪・0 m T 1732-(1) 假设冰全部融化，末温为 t 即 HU0(1)+H ：O{S )H200) .1.-3256.6KJ 2.3.训 <0应<0』『<|)4.S5.6.734,1 8. 正向9.2.35K Pa 10.<0,12.正比，反比13. -14.旦I减小 11.4r|m^2.3.miffl = 1kg mjs) = 03kg - Q = o,dP = IMin；jQ)= ISkgtQ = 25&C h(s)--10^CAH = lUiW Cp OMt ~ 11 fl)} + mi(s)Cpts){ll^C, -1 j (s)} + + 叫⑧讣①^一肝①=0T t_叫认％眺〔时叫®G竝血ItWXUW 带+5曲忧畑)册“刊H0'OOD+5QDM,134二一11 肌 水至融化，而t<9雹假设不合理 设有Xkg 冰融化，则冰水末态温度为『C-①二 5+ h 叫何二 0,5 — X=叫血祖）｛代-讪）｝+皿花）（：』$）册£：-讯3）｝+鸥胡\1社01脸和&=0.28kg:、m^O) = 0.23 +1 二 1.28kg = 15 一 028 = 0.22kg⑵盼m 似pQ ）瞪+Cp 伽屈瞪细阳伽辭腑2哙赵2層盼笃罗叫342阴・・』S 二隔+AS 汙1276J|・K73.（1）根据速率常数形式可知』TAXI 呼沪 E 严122・59KI ・inciL⑵ T=1SO+273 = 423K "4加恥探貂廊XI 艸= lOOKPa PA = lO0-4O = 69KPain牛訪瞥］讐对Tt 中警需1嚳伽四.1.见试卷T _叫皿1卩｛15灼5-叫耐9何皿0 _加呱牌■1^^5-500X2^0 1… - 6.ODSX1D^\1B2.( 1)阳电MOKP 或-2偽…-阴：卿仙孤,廻$)+2砥T电池反应：5AgBr(s)+ H^felOOKPa) -* 2略行++ 2Ag(s)⑵ 设计电池反应如下：AgBr ^A 目+ +BLAg) = cp®CAgnAg) + 0.059161g|c»p=0,7996+0,{)59161g4.7?X 10^=0.07^补充：二.6.用伏特表测的是端电压，与电动势的大小不相等，当把伏特计与电池接通后， 必须有适量的电流通过才能使伏特计显示， 这样发生化学反应溶液的浓度不断改变，另外电池本身有内阻，因此不可直接用伏特计测量，使用对消法可以使电动势测定在无电流的情况下进行，各物质的活度保持不变，使外阻很大而内阻可以忽略不计，这时北航20XX 年硕士研究生入学考试试题答案参考、填空题 11.a 1>a 2 Pb(Hg)(a 1)——Pb(Hg)(a 2) 12. 52.89 KJ/mol~105.79 KJ/mol 二、简答题1. 不能。

△ rGm=0表明在反应条件下该反应达到了平衡，而A rGm (T )是反应物和生成物物和生成物标准态时的化学势有关。

△ rGm=0 A rG ^T )不一定为零，则由公式△rG 日、 -rGm可知K °(T)不一定为1。

5 (1)理想液态混合物任一组分的化学势阳:阴：AgBr+e~^ Ag+BrE =(p«[Bn则-郦叫初-(1059161翟強二01.500R2.C p-Cv= nTV 卄或 Cp-Cv=4〕心丿Tcv3.W 、 5.负 7. <减小 4. T 6.<0 >0 8. M10.M -1=T 2V 2r-1>0 A<M B吸、增、c-HgS 各自处于标准态时的反应的摩尔吉布斯函数变。

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2015年北航911材料综合考纲

2015年北航911材料综合考纲

2015年北航911材料综合考纲LT911材料综合考试大纲（2015版）《材料综合》满分150分，考试内容包括《物理化学》、《材料现代研究方法》《材料科学基础》三门课程，其中《物理化学》占总分的50%,《材料现代研究方法》占总分的30%，《材料科学基础》占总分的20%。

特别注意：《材料科学基础》分为三部分，考生可任选其中一部分作答。

物理化学考试大纲（2015版）适用专业：材料科学与工程专业《物理化学》是化学、化工、材料及环境等专业的基础课。

它既是专业知识结构中重要的一环，又是后续专业课程的基础。

要求考生通过本课程的学习，掌握化学热力学及化学动力学的基本知识；培养学生对化学变化和相变化的平衡规律及变化速率规律等物理化学问题，具有明确的基本概念，熟练的计算能力，同时具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力，体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决较为简单的化学热力学及动力学问题。

一、考试内容及要求以下按化学热力学基础、相平衡、化学平衡、界面现象、电化学、以及化学动力学六部分列出考试内容及要求。

并按深入程度分为了解、理解（或明了）和掌握（或会用）三个层次进行要求。

（一）化学热力学基础理解平衡状态、状态函数、可逆过程、热力学标准态等基本概念；理解热力学第一、第二、第三定律的表述及数学表达式涵义；明了热、功、内能、焓、熵和Gibss函数，以及标准生成焓、标准燃烧焓、标准摩尔熵和标准摩尔吉布斯函数等概念。

熟练掌握在物质的p、T、V变化，相变化和化学变化过程中求算热、功以及各种热力学状态函数变化值的原理和方法；在将热力学公式应用于特定体系的时候，能应用状态方程（主要是理想气体状态方程）和物性数据（热容、相变热、蒸汽压等）进行计算。

掌握熵增原理和吉布斯函数减小原理判据及其应用；明了热力学公式的适用条件，理解热力学基本方程、对应系数方程。

（二）相平衡理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能进行有关计算。

北航911材料综合物理化学期末

北航911材料综合物理化学期末

物理化学期末试题例一、填充题1、下列关系式中正确的是；不正确的是。

(a) ⊿c Hθm(石墨，s) = ⊿f Hθm(CO2，g)(b) ⊿c Hθm(H2，g) = ⊿f Hθm(H2O，g)(c) ⊿c Hθm(SO2，g) = 0(d) ⊿f Hθm(C2H5OH，g) =⊿f Hθm(C2H5OH，l) +⊿Vap Hθm(C2H5OH)2、A、B两种理想气体按下式混合，试填<、= 或>。

A（T，V）+B（T，V）→〔A+B〕（T，V）⊿U 0，⊿H 0，⊿S 0，⊿G 0。

3、A、B两种液体在T温度下混合成浓度为x B的溶液，两组分气相平衡分压分别为p A、p B。

已知该温度下纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为p*A、p*B，亨利系数分别为k x，A、k x，B；当A、B分别满足下两式时μA=μθA +RTlna A，且x A→1时，a A=x AμB=μθB +RTlna B，且x B→0时，a B=x B由题给条件得：a A= ，γA= ；a B= ，γB= 。

4、水与氯仿部分互溶溶液和其蒸汽相达平衡的体系，独立组分数C=、相数Ф=、自由度数f=；水与氯仿部分互溶溶液和其蒸汽及冰达相平衡的体系，其C= 、Ф= 、f= 。

5、某气相反应为：dD+eE=gG+rR在一带有活塞的汽缸中进行。

实验发现：当温度恒定时，随外压的增加，平衡转化率降低；当外压恒定时，随温度的升高，平衡转化率增大。

则该反应的计量系数关系为d+e g+r；且反应向右进行时为（吸热或放热）。

6、已知反应：α-HgS =β-HgS其⊿r Gθm/J·mol-1 =980-1.456T/K。

则100℃、101kPa下稳定的晶型为，101kPa下晶型转变温度为K。

7、温度T下，某纯液体的平面、凸面及凹面的饱和蒸汽压p平、p凸、p凹的大小关系为。

8、液体L能在固体S表面铺展时，界面张力σs-g、σs-l、σl-g之间应服从的条件为。

北航2011年考研真题答案—911材料综合

北航2011年考研真题答案—911材料综合

-3-
2011 年金属学原理参考答案
九、
解：（1）扩散的基本机制：
a) 间隙机制:在间隙固溶体中，溶质原子从一个间隙未知跳到另外一个间隙位置的扩 散。碳，氮氢等小的间隙原子更容易采用间隙机制扩散
b) 空位机制：晶体中存在着空位。纯金属中的自扩散和置换固溶体中的扩散就是通 过原子与空位交换位置实现的。这种扩散方式称为空位机制.大多数情况下原子扩 散是借助空位机制实现的。
十、
a) 由于相变阻力大，相变的过冷度一般很大 b) 固态相变都非自发形核 c) 晶体缺陷对固态相变形核、生长及固态相变组织和性能具有决定性影响 d) 新相与母相间往往存在严格的晶体学取向过程 e) 相变历程复杂，往往晶粒溶质偏析—过渡相析出—稳定相析出等一系列历程。
十一、
一、控制凝固过程：
a) 加快冷却速度，获得较大过冷度（降低浇铸温度、提高铸型冷却能力、减小零件壁厚、 强制冷却、内外“冷铁”，等等），使液态金属同时大量形成晶核。形核率和晶体长大 速率都增大但是形核率增长的更快
十二、
1
a) 细晶强化：由霍儿－配奇公式s 0 kd 2 ，晶粒细化后s 增大相当于屈服强度增
大，故细化晶粒可以达到强化的目的，主要是由于晶界处的原子排列不规则，晶界处杂 质原子富集形成各种气团，而且晶界两侧的晶粒取向不同，因此常温下晶界的存在会对 位错的运动起阻碍作用致使塑性变形抗力提高宏观表现为晶界比晶内具有较高的强度 和硬度。 b) 加工硬化：由于位错间交互作用产生位错增殖，位错密度急剧增加，位错难于移动，位 错交割形成大量割阶，钉孔位错，位错交割形成位错网，位错反应形成 Lomer 或 Lomer －Contrell 位错锁，以上都会阻止位错的运动滑移都有利于硬化 c) 固溶强化：由于位错与溶质原子的交互作用而产生的强化。溶质原子的存在会产生晶格 畸变和弹性应变场阻碍位错的正常运动，溶质原子可能会与位错产生弹性交互作用、化 学交互作用、以及静电交互作用；位错运动时会改变溶质原子的分布情况引起系统能量 升高，由此也会增加滑移变形的抗力。（或者更简单的解释：溶质原子会向位错偏聚， 形成溶质气团，降低位错的应变能和系统能量，位错变得稳定从而难以移动） d) 粒子强化：a 绕过粒子：强化效果取决于粒子尺寸以及粒子间距，与粒子本性无关。运 动中心位错在滑移面上受到第二相质点阻碍时，如质点尺寸和间距较大，则位错线将绕 其弯曲，且形成包围质点的位错环，同时原位错继续前进，但位错间这种方式运动所受 阻力大。b 切割粒子：第二相强度不大时，可随基体一起变形，且第二相质点与位错间 作用力不足以把位错组织在质点处时，位错会直接切过质点使质点分成两部分，除质点 周围应力场阻碍位错运动外，质点本身对位错亦有阻力。强化效果取决于粒子的本性（界 面共格错配度、界面能、弹性模量差、层错能差、有序度等）。
北航911材料综合答案

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北航20XX 年硕士研究生入学考试试题答案参考一、 选择题1.D2.C3.B4.C5.A6.A7.C8.D9.D 10.C 二、解答题 1.1→2为等温可逆膨胀，熵增过程 2→3为绝热可逆膨胀，恒熵过程 3→4为等温可逆压缩，熵减过程 4→1为绝热可逆压缩，恒熵过程34.244)90.838(51515234.244)41.1576(31323234.244)00.805(21212134.24420.36334.24457.569.25524323221+-⨯=∆+→++-⨯=∆+→++-⨯=∆+→++-=∆+→++-=∆+→+θθθθθ，，，，，m r m r m r m r m r G FeO Sb FeO G FeO Al Al FeO G Fe SiO Si FeO G Fe MnO Mn FeO G FeMgO Mg FeO 通过比较，θ1，m r G ∆最小，因而选用Mg 将使反应进行更为彻底，从热力学角度考虑Mg 最佳。

. NaCls O H NaBr PaP Pa Pa P s O H O B Na Pa P s O H O B Na O H O H O H 和适合的干燥剂有由以上条件，可选出最即，使使多余的水分除去，必须使不变质，必须使使)(223149122314)](10[912)](10[.3227422742222∙<<<∙>∙⎰∑∑∑∑∑∑∑∆+∆=∆>∆>=∂∂∴>∂∂-∂∂=∂∂∴∂∂<∂∂T m p r m r m r m p r m p B PB B PB B P B B P B B P B B P B B dTC K H T H G B C T HT HT H T H T HT H 298,.,)298()((00)()(0])([])([])(])([])([.4θθννννννν基尔霍夫定律）即反应物产物产物反应物)(0)(0)T ()T (0)298()2(0)(02980)298()1(,>∆=∆<∆∆<∆>∆∴>∆>>∆T H T H H H K H T H C K T K H m r m r m r m r m m r m p r m θθθθθθθ，此后后经某一温度，逐渐变大，开始时时，随温度升高，当，，时，又当 4321 S T三、计算题kJW W U Q W W Q U kJnRT V P W r r 823.33)0.144()477.2(3.180''477.2298314.8.1-=-----=--∆=⇒++=∆-=⨯-=-=∆-=过程所做体积功1130,0,0,130833.01214381121.2---∙∙≈====-=∙s mol dm k c c s t ktc c c mol dm A A A A A 代入得，当其反应速率方程为应，且可判断此反应为二极反由反应截距的单位5227.121298314.81046.30013111111110653.4exp expexp46.300)1095.10(2982.29777.100732.99745.1032.9972982972002.2973.09.29695.1055.3203.20553.248.33⨯≈===∙-=⨯⨯--=∆-∆=∆∙∙=+=∆+∆=∆∙∙==-=∆∙-=--==∆=∙∙=--==∆⨯⨯--∆----------∑∑RTG m r m r amb sys isoamb BB B m r BB B sys m r K mol kJ S T H G K mol J S S S K mol J T Q S mol kJ H H Q K mol J S S θθθνν四、选做题177111098.313.1105.413.165.3678.37)()(.1-----∙⨯=⨯=∆∆=∆∆=∆∆=∙∙=-=∆→Pa K S V TH V H V T dp dT K mol J S S S mm m m m m m r βαβαβαβαβαβα据克拉佩龙方程单斜斜方22222222224423.122436.122.2Cl O H Cl Mn MnO Cl H VOH Mn e H MnO V e Cl Cl +++→+++=++-+=-+-++-+--电池反应：阴：阳：可能制得氯气。