2020年北京航空航天大学911材料综合考研试题

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物理化学

一、填空题

1、反应（1）N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) 和反应（2）1/2N 2(g)+3/2H 2(g)=NH 3(g) 的摩尔吉布斯能分别为ΔG 1,m和ΔG 2,m，则其大小关系为；反应平衡常数Kθ 1 和Kθ 2 的关系为。

2、理想气体从同一始态出发，分别经绝热可逆膨胀和等温膨胀到达同一体积的终态，则其终态的压强P 绝热P 等温，两途径所做的功W 绝热W 等温（填＞、＜、＝）。

3、若电池Pb(a 1) ∣PbSO 4∣Pb(a 2) 可以正常工作，则其活度a 1a 2，电池反应方程为。

4、AB 在B含量为60%时具有最大饱和蒸气压，当B的含量为40%时，液相组成X B气相组成Y B物相组成X M三者的大小关系是。在分馏时塔顶得到气态的。

5、假如液体不润湿细管，当管插入水中时，液面形状是 （凹、凸、平），附加压力差指向（空气、液体），液体在管内（上升、降低、不变）。

二、简答题

1、在温度、总压不变的情况下，往反应C 6H 5C 2H 5(g)=C 6H 5C 2H 3(g)+H 2(g) 中加入惰性气体H 2O(g) ，请解释反应的K θ如何变化，C 6H 5C 2H 5(g) 的转化率α如何变化，C 6H 5C 2H 3(g) 的摩尔分数y如何变化？

2、水可以和铁盐形成四种水合物，当压力一定时，自由度的表达式为， 最多可以有几相平衡共存？（请写出必要公式及过程）

3、请说明一级反应的特点，对于具有速率公式v=k[A][B] 的二级反应，请说明该反应的特点。

4、在一个密闭的玻璃罩内有两个半径不同的球形液滴，在放置一段时间后，请说明发生的现象及原因。

5、化学反应速率方程可由质量作用定律给出，如反应A+B=P 的v=kc Ac B，所以反应级数总为正整数。说法是否正确，为什么？请举例。

三、计算题

在-10℃，100kPa下，1mol 过冷水恒温凝固为冰。请计算过程的W、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 。已知1g的水在0℃，100kPa下结冰放热333.4J ，在-10℃，100kPa下结冰放热312.3J。 水和冰的平均质量定压热容分别为C P水=4.184J·K -1g -1，C P冰=2.089J·K -1g -1水和冰的平均体积质量分别为1.000g·cm -3，0.917 g·cm -3。

四、计算题

电池Pt∣H 2(g,100KPa) ∣HCl(aq) ∣Hg 2Cl 2(s)∣Hg(s) 的电动势为0.664V ，E(Hg 2Cl 2∣Hg)=0.2977V。 （...）

（1）请写出电极反应及电池反应。

（2）请计算溶液的pH值。

材料现代分析方法

五、以立方晶系为例，用布拉格方程和晶面间距公式解释为何精确测量晶格常数时，要采用高角度X射线而非取平均值。

六、试解释使XRD 衍射的衍射峰移动（左移或右移）的因素，解释衍射峰宽化的原因。

七、简答题

（1）Cu为面心立方结构，请推导结构因子并说明消光规律。

（2）画出Cu[111] 带轴的电子衍射花样，并标出电子衍射斑点对应的晶面指数（至少标出两个）。

（3）无序Cu 3Au的电子衍射花样与Cu相比有何异同点，请从衍射强度与消光规律进行分析。

（4）请写出有序Cu 3Au的结构因子并说明消光规律。

（5）画出Cu 3Au [111] 带轴的电子衍射花样，并标出电子衍射斑点对应的晶面指数（至少标出两个）。

金属学原理

八、简答题

1、请解释固溶体中位错与溶质原子的交互作用，分析固溶强化机制。

2、回复过程中金属组织结构与性能的变化。

3、请写出面心立方晶胞与体心立方晶胞中所含原子个数。

4、（...）

5、简述共格界面、半共格界面、非共格界面的特点及其界面能大小关系。

九、低碳钢试样分经冷加工与退火处理后进行相同的渗氮处理，试解释为何前者渗氮层更深、渗氮效果更好。

十、相图分析题

1、纯A的熔点700℃、纯B的熔点600℃，A与B在400℃wt(B)=70% 形成共晶，且A中B 的最大溶解度为40%，B中A的溶解度为10%。 室温时，A中可溶解B5%，B中不可溶解A。试画出该相图。

2、绘出wt(B)=50% 合金的冷却曲线并画出室温平衡凝固组织示意图。

3、求该合金中α、β的含量、共晶组织的含量。

4、（1）若合金共晶转变后α：β=1.5 ，请求出该合金的成分；（2）计算β初生相的含量。

大统一之子

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