北航911材料综合试题答案(99-10十二年).doc

北航911材料综合试题答案目录北航2002年硕士研究生入学考试试题答案参考1北航2004年硕士研究生入学考试试题答案参考3北航2005年硕士研究生入学考试试题答案参考6北航2006年硕士研究生入学考试试题答案参考11北航2007年硕士研究生入学考试试题答案参考14北航2008年硕士研究生入学考试试题答案参考17北航2009年硕士研究生入学考试试题答案参考19北航2010年硕士研究生入学考试试题答案参考2023北航2002年硕士研究生入学考试试题答案参考一、 选择题1.D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 7.C 8.D 9.D 10.C二、解答题4321ST1. 12为等温可逆膨胀，熵增过程 23为绝热可逆膨胀，恒熵过程 34为等温可逆压缩，熵减过程 41为绝热可逆压缩，恒熵过程通过比较，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。.三、计算题四、选做题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。北航2004年硕士研究生入学考试试题答案参考一1.-3256.6KJ 2.53 3.w0,Q0,V0 4.S 5.O2 6.aXBXB-17.3,4,1 8.正向 9.2.35KPa 10.0,减小 11.4r3m312.正比，反比 13.12 14.k1k2=CB,eCB,e二1.（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，G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，H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。 2.UB=(GnB)T,P,nc,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。 3.温度一定时，rGm与Kp随标准状态的不同而不同。此时，rGm与Kp均是标准状态的量，而标准状态一经决定，rGm，Kp就随温度而变化。 4.Tf=KfbB=R(Tf*)2MAfusHm,AbB 应选分子量大，溶化焓小的溶剂。 5.Va=Vmabp1+bp-朗格缪尔吸附等温方程 低压时，bp1，则吸附量与压力成正比。Va=Vmabp 压力大小适中时，吸附量与平衡压力P成曲线关系 高压时，bp1，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Va=Vma三1（1）lgk=-2100T+4.67 lnkln10=-2100T+4.67lnk=-2100Tln10+4.67ln10 dlnkdT=2100ln10T2=rHmRT2rHm=2100ln10R=40.202KJmol-1 rHm=fHm酯-2fHm(醇） fHm酯=rHm+2fHm醇 =40.202-235.242=-430.478KJmol-1 (2)T=473k,k=10-2100473+4.67=1.7 rGm=-RTlnk=-8.314473ln1.7=-2.085KJmol-1 rSm=rHm-rGmT=40.202+2.085473103 =89.4Jmol-1k-1 2.(1)假设冰全部融化，末温为t 即H2Ol+H2Os H2Ol m1l=1kg m1s=0.5kg Q=0,dP=0 m2l=1.5kg t1l=25 t2s=-10 t H=m1lCplt-t1l+m1sCPs0-t1s+m1sfusH+m1sCPlt-0 =0 t=m1lCPlt1l+m1sCPst1s-m1fusHMm1s+m1lCPl =10004.18425+50.02-10-0.51036.003103181000+5004.184 =-11.5水至融化，而t0,假设不合理设有Xkg冰融化，则冰水末态温度为0 m2l=x+1,m2s=0.5-x H=m1lCPl0-t1l+m1sCPs0-t1s+xfusH18=0 x=m1lCPl25-m1sCP(s)10fusH18=10004.18425-5002106.00310318 =0.28kg m2l=0.28+1=1.28kg m2s=0.5-0.28=0.22kg(2)S1=m1lCPlln273298+CPsm1sln273263 =10004.184ln273298+5002ln273298=-329.29JK-1 S2=fusHT=2806.00310318273=342.05JK-1 S=S1+S2=12.76JK-13.(1)根据速率常数形式可知 A=5.41011S-1 Ea=122.59KJmol-1 (2)T=150+273=423K k=5.41011exp-122.591038.314423=3.9210-4S-1 PA,0=100KPa PA=100-40=60KPalnCA,oCA=lnPA,0PA=ln10060=kt t=1kln10060=13.9210-4ln10060=130s四1.见试卷2.（1）阳：H2g,100KPa 2H(a+)+2e- 阴：2AgBrs+2e- 2Ags+2Br(a-)- 电池反应：2AgBr(s)+H2g,100KPa2Ha+2Br(a-)-+2Ag(s) (2)设计电池反应如下： AgBrAg+Br- 阳： AgAg+e- 阴： AgBr+e-Ag+Br- E=(Br- AgBr Ag)- Ag+Ag-0.05916lgaBr-aAg+1=0 (Br- AgBr Ag)=Ag+Ag+0.05916lgksp =0.7996+0.05916lg4.7910-13 =0.071v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UE北航2005年硕士研究生入学考试试题答案参考一、 填空题1.500R 2.Cp-Cv=nTV/RT 或Cp-Cv=3.W、C 4. T1V1r-1=T2V2r-15.负 6.0 07. = 8. MAMB9.a2 Pb(Hg)(a1)Pb(Hg)(a2) 12. 52.89 KJ/mol105.79 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，而是反应物和生成物各自处于标准态时的反应的摩尔吉布斯函数变。=，仅与反应物和生成物标准态时的化学势有关。rGm=0 不一定为零，则由公式可知 K（T）不一定为1。2. （1）理想液态混合物任一组分的化学势 =（2） 理想稀溶液中溶剂的化学势=同理=（3） 理想稀溶液中溶质的化学势（溶质具有挥发性）=+= =3. （1）克拉佩龙方程：若压力改变后，熔点改变不大时，克拉佩龙方程可变为。熔化过程fusHm0,所以，当熔化后体积增大，即fusVm0,增大压力，熔点升高;当熔化后体积缩小，即fusVm0,增大压力，熔点降低。（2）克-克方程：所以凝聚态饱和蒸汽压随温度升高而升高。1. 该电池不能构成可逆电池。因为 此电极反应为阳：H2（P1）2H+（m1）+2e-阴：2H+(m2)+2e-H2(p2)电池反应：H2（P1）+2H+(m2) 2H+（m1）+ H2(p2)参加反应的离子只有阳离子，而此种情况对阳离子不可逆，因而构不成可逆电池。可调整如下：Pt|H2(p1)|HCl(m)|H2(p2)|Pt或Pt,H2(p)|HCl(m1)|H2（m2）|H2(p),Pt 2. 处在管左端的液体受热而温度升高，使液体的表面张力变小，同时毛细管本身被加热而发生膨胀而使弯曲液面曲率半径稍微变大，两者均导致附加压力P减小，因而原有平衡被破坏，再有，附加压力的方向指向气体，当左端附加压力减小，对水柱而言，便是水柱左端的压力大而右端压力小，于是水柱向右移动。3. Ea越大表示越不易活化由阿伦尼乌斯方程知，Ea越大，越大，所以反应受温度的影响也越大。三、 计算题1. （1）2H2（g）+1/2O2(g)+C(石墨) CH3OH（l） =(2) CH3OH(l) CH3OH（g） =(3)设计可逆过程CH3OH(l) 298.15 K, P CH3OH(g) 298.15 k, P G1 G3CH3OH(l) 298.15 K, P* CH3OH(g) 298.15 k, P*过程 CH3OH(l) 298.15 K, P CH3OH(g) 298.15 k, P 2. (1)T=500+273.15=773.15K (2) CH4(g)=C(石墨)+2H2（g）开始 1 0 0平衡 1- 2 总1+当P总=P时 =0.428=0.31当P总=1/2P时 0.5=0.428=0.423. （1）上两式相加得到对上式两边取对数并求导四、 选做题1. （1）利用克拉佩龙方程（2）2.（1）阳： 阴：电池反应：北航2006年硕士研究生入学考试试题答案参考一、选择题1.A 2.B 3.A 4.D 5.D 6.C 7.D 8.D 9.B 10.A 11.B 12.D 13.B 14.A 15.C 16.C 17.C 18.A 19.B 20.A二、解答题1CS2液态可在常温下稳定存在而不分解，rGm只反应可能性，而不能说明现实性CS2液C+2S，rGm= -fGm0绝热不可逆膨胀时，isoS2=Ssys+Samb=S20因为熵是一直增大的，所以不可能以绝热不可逆过程膨胀回到始态。3.设在P压力下的熔点为Tfus对任一金属A，A(s)A(l)在熔点发生相变的吉布斯函数G(Tfus)=0。令G=G(l)-G(s) S=S(l)-S(s) 因为，所以，即当TTfus时，反应A(s)A(l)自发，即在较高温度时，液态稳定当T0，这时物质的凝固点随外压增大而升高，而铋熔化过程体积缩小，V0。4.空气中水以微小蒸汽颗粒状存在，当遇到干燥纸张时，由于浓差作用，水蒸气扩散在纸张表面，因而颗粒半径增大，曾大到一定程度时，P0Pr,即水蒸气的蒸汽压大于饱和蒸汽压而凝结在纸张表面，使纸张变温。5.说法不对。两公式中UB0（V）大小意义不同。前者Ux,B0为xB=0,即纯B（v）且且符合亨利定律假象状态下的UB；后者，UC，B0为CB=C0=1moldm3且符合亨利定律假象状态下的UB。因此不能说由于xBCB导致UB（V）不同，事实上，两式UB（V）相同。6.质量作用定律只适用于基元反应，对于基元反应，只有分解为若干个基元反应时，才能对每个基元反应逐个运用质量作用定律，VA=kC AnACBnB.因此非基元反应可有零、一、二、三级及12，32级反应塔，而反应级数、分级数必须通过实验测定。例如H2+Cl22HCl速率方程为dHCldt=kH2Cl212； H2+Br22HBr速率方程为dHBrdt=kH2Br2121+kHBrBr2(l) (g)三、1. Sm(25)=S(g)-S(l)=269.31-172.35=96.96JK-1mol-1 rSm80.1=rSm25+298.15371.25rCp,m0TdT=96.96+81.67-135.77ln371.25298.15 =87.79JK -1mol-1 rHm80.1=TrSm=80.1+273.1581.79=31KJmol-1 rGm=02.rHm=rHm80.1+371.25298.15rCp,mdT=31+81.67-135.7780.1-25 =28KJmol-1 rGm=rHm-TrSm=28-298.1596.9610-3=-0.9KJmol-1四、1.半衰期与压力成正比可判断为二级反应2.CA,0,1=P1RT1=156.7871038.314967=19.5molL-1 CA,0,2=P2RT2=47.9961038.3141030=5.6molL-1 k1=1kCA,0=1.3510-4mol-1LS-1k2=1kCA,0=8.4210-4mol-1LS-1 lnk3k2=ER1T2-1T3k3=7.7410-4mol-1LS-1 1CA-1CA=kt 即312.19=7.7410-4tt318s五、1.rGm=fGCH4=19.39KJmol-1 K=e-rGmRT=e-193978.3141000=0.12.C(s)+2H2(g)=CH4g N2 0.8P 0.1P 0.1P P J=0.1PP(0.8pp)2=0.1p0.8p 令J=K去P，P=0.82P P=160KPa, 即P=160KPa时达到平衡P160KPa时反应正向进行要形成甲烷需加160KPa以上压力3.不能。K只是温度的函数。六、1.（1）阳极：12H2pH+e- 阴极：AuI(s)+e-Au(s)+I(a)- 电池反应：12H2p+AuI(s)Au(s)+H(a)+I(a)- (2)E1=E-0.05916lgaH+aI-=E-0.05916lgrb2 E2=E-0.05916lgrb2 即0.56=0.05916lg9r-lg10-8r=3.25 (3)E(AuIAu)=E1+0.05916lgrb2=0.97+0.05916 lg10-8 =0.5v 设计电池：阳：AuAu+e- 阴：AuI(s)+e-Au(s)+I(a)- 电池反应：AuI=Au+I- E=E(AuIAu)-E(Au+Au)=0.5-1.68=-1.18v E=E-0.05916lgksp=0 1.18=-0.05916lgkspksp=1.1310-20北航2008年硕士研究生入学考试试题答案参考一填空题1 . 0 在温度恒定时，理想气体的晗与压强无关 2. 0 =07. 8. 9.食盐醋糖(?) 10.（？）增加 11.萃取临界条件容易进行 无毒、无公害（超纲） 12.2.113.3 2 14.（？）15. 16.Q 017.升温 加压 18.19.(?) 20. 二简答题1.答：不能。因为2.答：（？）不对。隔离系统包括反应系统和相应的环境系统，即不能仅仅由反应系统的熵变来决定.(熵增加原理适用于绝热，孤立系统的简单物理变化过程，故不适用于化学变化，结论不正确)3.答：由则绘制曲线，由于在稀溶液中，因此在低浓度区域的斜率即为4电池电动势受浓度影响,标准电动势不受浓度影响，电池温度系数受浓度影响5.产生过饱和溶液的原因是在同样温度下小颗粒晶体的溶解度大于普通晶体的溶解度，及，因此由于小颗粒的化学势大于饱和溶液的化学势，因此不能够析出。三计算题1 解2.解：设计过程如下： 3. 解4.解（1）：（2）：，（3）：水解率，（4）：207.7L四 选做题1. 解：图形如下：要提纯，设组成为a的液相，降温至b，分离液相与纯B，液相继续降温再分离纯B,如图中虚线所示。各相区的自由度数分别为：L:F=2 A+L:F=1 B+L:F=1 A+B:F=1aLTbB+LA+LA+BA xB B2解：北航2009年硕士研究生入学考试试题答案参考一 选择题1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 7.B 8.A 9.C 10.B 11.B 12.D 13.C 14.A 15.A 16.B 17.D二解：设计可逆过S3S178.4下三解：N2O4(g) = 2NO2(g)初始 1 0平衡 1-a 2a摩尔分数 设a为平衡转化率，四解:五.解：（1）(2)（3）材研部分09年材料现代分析测试方法六、选择BC 当时，Cu序数为29，Ni序数为28.BBA七、晶带轴的晶向指数uvw，晶面(hkl)，遵循晶带定律001: (100) (110) (210) (220) (030)八、（022）(220)(111)（222）（200）（020）（202）（002）看图的时候忽略文本框，跟书上page22相似，只不过三维化了。，是倒易点阵基矢，模量为1，为倒易点阵原点。整个立方体边长为2。倒易点阵的一个结点对应空间点阵的一个晶面，而且对于面心单胞，考虑结构因数后只有H，K，L同奇或同偶时F不为0。九、错。满足了布拉格方程，衍射强度也有可能为零。衍射强度与原子在晶体中的位置密切相关，原子在阵胞内的微小变动，都可以使衍射光束的强度改变。布拉格方程是描述衍射方向的，不满足便不能产生衍射光束，但是原子在单位晶胞内部的特殊排列，也可使某些原子面在满足布拉格定律的条件下仍然不能产生衍射。十、解：X射线衍射粉末法，布拉格方程：体心立方晶胞衍射峰位置由以下公式确定：则又X射线衍射时，值只能取整数：1，2，3，等等在体心立方中(HKL)可取以下晶面：(100) (001) (010) (110) (101) (011) (111)X射线衍射峰的相对位置：若固溶体发生有序化转变，考虑结构因数：A原子坐标0 0 0，B原子坐标 ；由得(1)当H+K+L为偶数时，则；此时晶面指数有(110) (101) (0