物理化學
一、填空題
1、反應(1)N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) 和反應(2)1/2N 2(g)+3/2H 2(g)=NH 3(g) 的摩爾吉布斯能分別為ΔG 1,m和ΔG 2,m,則其大小關系為;反應平衡常數Kθ 1 和Kθ 2 的關系為。
2、理想氣體從同一始態出發,分別經絕熱可逆膨脹和等溫膨脹到達同一體積的終態,則其終態的壓強P 絕熱P 等溫,兩途徑所做的功W 絕熱W 等溫(填>、<、=)。
3、若電池Pb(a 1) ∣PbSO 4∣Pb(a 2) 可以正常工作,則其活度a 1a 2,電池反應方程為。
4、AB 在B含量為60%時具有最大飽和蒸氣壓,當B的含量為40%時,液相組成X B氣相組成Y B物相組成X M三者的大小關系是。在分餾時塔頂得到氣態的。
5、假如液體不潤濕細管,當管插入水中時,液面形狀是 (凹、凸、平),附加壓力差指向(空氣、液體),液體在管內(上升、降低、不變)。
二、簡答題
1、在溫度、總壓不變的情況下,往反應C 6H 5C 2H 5(g)=C 6H 5C 2H 3(g)+H 2(g) 中加入惰性氣體H 2O(g) ,請解釋反應的K θ如何變化,C 6H 5C 2H 5(g) 的轉化率α如何變化,C 6H 5C 2H 3(g) 的摩爾分數y如何變化?
2、水可以和鐵鹽形成四種水合物,當壓力一定時,自由度的表達式為, 最多可以有幾相平衡共存?(請寫出必要公式及過程)
3、請說明一級反應的特點,對于具有速率公式v=k[A][B] 的二級反應,請說明該反應的特點。
4、在一個密閉的玻璃罩內有兩個半徑不同的球形液滴,在放置一段時間后,請說明發生的現象及原因。
5、化學反應速率方程可由質量作用定律給出,如反應A+B=P 的v=kc Ac B,所以反應級數總為正整數。說法是否正確,為什么?請舉例。
三、計算題
在-10℃,100kPa下,1mol 過冷水恒溫凝固為冰。請計算過程的W、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 。已知1g的水在0℃,100kPa下結冰放熱333.4J ,在-10℃,100kPa下結冰放熱312.3J。 水和冰的平均質量定壓熱容分別為C P水=4.184J·K -1g -1,C P冰=2.089J·K -1g -1水和冰的平均體積質量分別為1.000g·cm -3,0.917 g·cm -3。
四、計算題
電池Pt∣H 2(g,100KPa) ∣HCl(aq) ∣Hg 2Cl 2(s)∣Hg(s) 的電動勢為0.664V ,E(Hg 2Cl 2∣Hg)=0.2977V。 (...)
(1)請寫出電極反應及電池反應。
(2)請計算溶液的pH值。
材料現代分析方法
五、以立方晶系為例,用布拉格方程和晶面間距公式解釋為何精確測量晶格常數時,要采用高角度X射線而非取平均值。
六、試解釋使XRD 衍射的衍射峰移動(左移或右移)的因素,解釋衍射峰寬化的原因。
七、簡答題
(1)Cu為面心立方結構,請推導結構因子并說明消光規律。
(2)畫出Cu[111] 帶軸的電子衍射花樣,并標出電子衍射斑點對應的晶面指數(至少標出兩個)。
(3)無序Cu 3Au的電子衍射花樣與Cu相比有何異同點,請從衍射強度與消光規律進行分析。
(4)請寫出有序Cu 3Au的結構因子并說明消光規律。
(5)畫出Cu 3Au [111] 帶軸的電子衍射花樣,并標出電子衍射斑點對應的晶面指數(至少標出兩個)。
金屬學原理
八、簡答題
1、請解釋固溶體中位錯與溶質原子的交互作用,分析固溶強化機制。
2、回復過程中金屬組織結構與性能的變化。
3、請寫出面心立方晶胞與體心立方晶胞中所含原子個數。
4、(...)
5、簡述共格界面、半共格界面、非共格界面的特點及其界面能大小關系。
九、低碳鋼試樣分經冷加工與退火處理后進行相同的滲氮處理,試解釋為何前者滲氮層更深、滲氮效果更好。
十、相圖分析題
1、純A的熔點700℃、純B的熔點600℃,A與B在400℃wt(B)=70% 形成共晶,且A中B 的最大溶解度為40%,B中A的溶解度為10%。 室溫時,A中可溶解B5%,B中不可溶解A。試畫出該相圖。
2、繪出wt(B)=50% 合金的冷卻曲線并畫出室溫平衡凝固組織示意圖。
3、求該合金中α、β的含量、共晶組織的含量。
4、(1)若合金共晶轉變后α:β=1.5 ,請求出該合金的成分;(2)計算β初生相的含量。