2008研究生材料物理与化学面试标准答案.docVIP

2008 年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目：材料科学技术 适用专业：材料物理与化学 温馨提示：请考生将答案写到答题纸上，并请写清楚题号，不必抄写题目。 一、选择题 (单项选择，每题10分) 1. 在常常压下，下面几种说法中正确的是 A. 水的化学势大于冰的化学势；B. 水的化学势小于冰的化学势；C. 水的化学势等于冰的化学势。 2. 有两个可逆卡偌热机a和b, 两热机的高温热源温度皆为0K，热机a和热机b的低温热源分别为290K和260K, 若两者分别经一个卡偌循环对环境所做的功相等。下面几种说法中正确的是 A. 热机a的效率高于热机b的效率； B. 在一个卡偌循环中，热机a需要比热机b自高温热源吸收更多的热量； C. 在一个卡偌循环中，热机a需要比热机b向低温热源放出更多的热量。 3．已知樟脑（C10H16O）的凝固点降低常数为40K·mol-1·kg, 某一溶质相对摩尔质量为210，溶于樟脑形成质量百分数为5%的溶液，樟脑溶液凝固点将 A. 升高10K； B. 不变； C. 降低10K。 4．一定量的液态氨在绝热管道中通过节流阀时，由于系统的压力突然下降，液氨将迅速蒸发，温度急剧降低。下面几种说法中正确的是 A. 液态氨的节流膨胀过程是等焓过程； B液态氨的节流膨胀过程是等熵过程； C. 液态氨的节流膨胀过程为可逆相变过程。 5． 液体S比液体T容易挥发, 在一定温度下向纯T液体中加入少量纯S液体形成稀溶液。下面几种说法正确的是 A. 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体T的饱和蒸气压； B. 该溶液的沸点必低于同样压力下纯液体T的沸点； C. 该溶液的凝固点必低于同样压力下纯液体T的凝固点（溶液凝固时析出纯固态T）。 二、填空题 (每题10分) 1．2．在2010-4m的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内汞面下降高度ｈ为0.136m, 已知汞与毛细管的接触角θ=140°，汞的密度为13.55×103 kg?m-3，则此实验条件下汞的表面张力为（0.481N·m-1）。 3．在20℃下将68.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg水中，℃下此溶液的密度为1.024g·cm-3, 纯水的饱和蒸气压p（H2O）=2.3306Pa。则此溶液的蒸气压为（），渗透压为（）。 。 三、计算题(在下列6题中任意选择4题，每题15分) 1．300K条件下达平衡时，器内压力为101.325kPa, 若把该容器移至373.15K的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。（设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300K时水的饱和蒸气压力为3.567kPa。） 解：体积V恒定 T1=300K时，P1（H2O）=3.567kPa P1= P1（）+ P1（H2O）=101.325 kPa P1（）= P1—P1（H2O）=（101.325—3.567）kPa =97.758 kPa T2=373.15K P2（H2O）=101.325kPa T2= =121.595kPa 在新的平衡条件下，刚性容器内的总压力 P2=P2（）+ P2（H2O） =121.595 kPa +101.325kPa=222.92 kPa 2．101.325kPa、80 ℃时，有一苯与甲苯组成的溶液达到沸腾，该溶液可视为理想溶液混合物，试计算该混合物的液相组成和气相组成。已知80 ℃纯苯和甲苯的饱和蒸气压分别为p（苯）= 116.922kPa，p（甲苯）= 45.995kPa。 解：苯与甲苯组成的溶液理想溶液混合物，两组分均服从拉乌尔定律，沸腾时溶液的蒸气总压等于环境的压力，故 p= p（苯）（苯）+ p（甲苯）（甲苯） 由上式可得液相组成： （苯）= p—p（甲苯）/ p（苯）—p（甲苯） =（101.325—45.995）/（116.922—45.995）=0.780 （甲苯）=1.0—0.78=0.22 气相组成由拉乌尔定律与分压定律相结合求得： y（苯）= p（苯）（苯）/ =116.9920.78/101.325=0.90 y（甲苯）=1—y（苯）=1—0.90=0.10 始态300K、常压的2mol某理想气体，依次经过下列过程：（1）恒容加热到00K；（2）再恒压冷却到00K ；（3）最后可逆绝热膨胀至00K。 已知该气体的绝热指数, 试求整个过程的热Q、功W、系统内能增量△U及焓变△H。 解：为了便于计算，应首先根据题意，简要写明系统状态变化的途径和特