2008研究生材料物理与化学面试标准答案

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1、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.在常温常压下，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。答：B正确。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520K，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

2、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。答:B、C均正确。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，溶于樟脑中形成质量百分数为5%的溶液，与樟脑相比较，该溶液的凝固点将A.升高10K；B.不变；C.降低10K。答:C正确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

3、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。答:A正确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）。答:C正确二、填空题(每题10分)考生注意：答案写在本试题上无效第6页共6页1．已知25℃时，纯水的电导率k=5.50×10-6S·m-1,无限稀释时H

4、+及OH-的摩尔电导率分别为349.82×10-4及198.010-4S·m2·mol-1,纯水的密度ρ=997.07kg·m-3。则纯水的离子积为（1.008×10-14）。2．在20℃时，将一支半径r为4×10-4m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13.55×103kg•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，已知20℃下此溶液的密度为1.024g·c

5、m-3,纯水的饱和蒸气压p（H2O）=2.3306Pa。则此溶液的蒸气压为（2.3222kPa），渗透压为（467Pa）。4．用铂电极电解CuCl2溶液，通过的电流为20A，经过15min后，在阴极上能析出（5.927×10-3）kg的Cu，在阳极上能析出(2.327×10-3)m3的27℃、100kPa下的Cl2。三、计算题(在下列6题中任意选择4题，每题15分)1．一密封刚性容器中充满了空气，并有少量的水。当容器于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

6、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）=3.567kPaP1=P1（空气）+P1（H2O）=101.325kPaP1（空气）=P1—P1（H2O）=（101.325—3.567）kPa=97.758kPaT2=373.15KP2（H2O）=101.325kPaT2==121.595kPa在新的平衡条件下，刚性容器内的总压力P2=P2（空气）+P2（H2O）=121.595kPa+101.325kPa

7、=222.92kPa2．101.325kPa、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℃时纯苯和甲苯的饱和蒸气压分别为p（苯）=116.922kPa，p（甲苯）=45.995kPa。解：因苯与甲苯组成的溶液可视为理想溶液混合物，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）x（苯）+p（甲苯）x（甲苯）由上式可得液相组成：x（苯）=p—p（甲苯）/p（苯）—p（甲苯）考生注意：答案写在本试题上无效第6页共6页=（101.32

8、5—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）x（苯）/p=116.9920.78/101.325=0.90y（甲苯）=1—y（苯）=1—0.90=0.103．始态为300K、