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钢铁冶金原理试题1答案

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钢铁冶金原理试题1答案

内蒙古科技大学2008 /2009 学年第 1 学期 《钢铁冶金原理》考试试题A ……………… 课程号:61102304 考试方式:闭卷

装订线使用专业、年级:冶金2006 任课教师: 考试时间:2009 备 注: ………

一、简答题 (共5题,每题4分,共20分) 装订线 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 ………

2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物,如何表示炉渣的学生姓名:________________

装订线碱度, ………………

3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度, …………何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能,写出形成质量1%标4.

准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。

5. 何为氧化物的氧势,氧化物的氧势与其稳定性关系如何, 二、填空题(共20空,每空1分,共20分)

1.在恒温、恒压下,溶液的 热力学性质 对某一组元 摩尔 量的 偏微分 值称为溶液中该组元的偏摩尔量。

试卷须与答题纸一并交监考教师2.在任意温度下, 各 组元在 全部 浓度范围内均????????????

服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。

…………3.按照熔渣 离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 装订线离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组

成。 ………

4.熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液(或钢液) 提供 氧 装订线的能力,用熔渣中 FeO 的活度表示。

5.在一定温度下,把熔渣具有 相等 粘度的 组成点 ……… 连成线,称为熔渣的等粘度曲线。 装订线

学生班级________________学生学号:6.若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ,

且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等,这样 的反应称为基元反应。

7.气体分子在 分子(或范得华)引力 的作用下被吸附到固体 或液体的表面上称为物理吸附;在 化学键力 的作用下 被吸附到固体或液体的表面上,称为化学吸附。 三、分析题(共2题,每题12分,共24分)

1(请写出图1中各条曲线所代表的反应,各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。

4[C](CrO)3[Cr]4CO,,,2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应:,34 试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。

图1

四、计算题(共3题,每题12分,共36分) 1. 测得温度1873K还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为0.45及

,1,1.63,两者的接触角。试求钢--渣的界面张力,并确定此N,m,,38 种还原渣能否在钢液中乳化? 解:

22,,,2cos,,,,,msmsms

220,1.63,0.45,2,1.63,0.45,cos38 ,1.305 S,,,,,,,1.63,0.45,1.305,,0.125铺展系数: msms 铺展系数小于0,说明此熔渣不易在钢渣中乳化。 2.在用CO还原铁矿石的反应中,l173K的速率常数

,2,1,2,1k,2.987,10sk,5.623,10s,1273K的速率常数试求:(1)12 反应的活化能;(2)1673K的速率常数值;(3)1673K的可逆反应的k 1速率常数:k,。 (1),0K 反应为

,10,,FeOs,CO,FeO,CO; J,mol,G,,22800,24.26T2rm

E,,a解:(1)由exp k,k,,,0RT,,

E2,,,a2.97810exp可得: ,,,k,,08.3141173,,, E2,,,a5.62310exp ,,,k,,08.3141273,,, 先对上两式取对数,而后在相减,可得:

,2E2.9781011,,,alg,,, ,,,219.147117312735.62310,,,

,2,,2.978,10,,,19.147lg,2,,5.623,10,,,1 E,,78923J,mola11,11731273 (2)1673K下的k

,25.623,107892311,,lg,,,,,0.774 ,,k19.14712731673,, ,2lgk,lg5.623,10,0.774,,0.48 ,1所以 k,0.331s

1(3)1673K的可逆反应的速率常数: k,(1),0K k,k,0.331 , 00,G,,RTlnK rM

2280024.2600, K,0.278lgK,,,,0.55519.147,167319.147 11,,,1k(1,),0.331,1,,1.52s所以: ,,,00.278K,, 0,G3.求下列反应的及温度为1273K时反应的平衡常数。 rm ,,,,,,,,FeSiOs,2C石,2Fes,SiOs,2CO 242已知: ,10,,,,,,FeOs,C石,Fes,CO; J,mol,G,158970,160.25Trm ,10,,,,,,2FeOs,SiOs,FeSiOs; J,mol,G,,36200,21.09T222rm解:反应的线形组合关系为:

0,,,,,,2FeOs,SiOs,FeSiOs; (1) ,G,,36200,21.09T222rm 0,,,,,,FeOs,C石,Fes,CO; (2) ,G,158970,160.25Trm

0,G,,,,,,,,FeSiOs,2C石,2Fes,SiOs,2CO (3) rm242通过比较可知:

,1000 J,mol,,,,,G,,,G1,2,G2,354140,314.59Trmrmrm 00,G,,RTlnK由可以得到: rM

354140314.5901 lgK,,,,1.9019.147,127319.1470K,79.62 4(在1773K时与纯氧化铁渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.208%, 在相同温度下与成分为w(CaO)=36.4%,w(MgO)=3.2%,w(MnO)=3.6%, w(SiO)=36.6%,w(FeO)=20.2%的熔渣平衡的铁液的氧的质量分数为2 0.066%。试计算熔渣中FeO的活度。

一、简答题 (共5题,每题4分,共20分) . 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度, 3

分解压:化合物分解反应达平衡时,气体的平衡分压;(2分) 开始分解温度:当化合物的分解压等于环境中相应气体的分压时的温度;(1分)

沸腾分解温度:当化合物的分解压等于环境中气体的总压时的温度。 (1分) 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能,写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。

标准溶解吉布斯自由能:某纯组分溶解于熔剂中,形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值;(2分)

形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式: jM00 。 (2分) ,G,RTln(,)[i]ii100M

5. 何为氧化物的氧势,氧化物的氧势与其稳定性关系如何, 氧化物的氧势:在一定温度下氧化物分解反应达平衡时,反应的RTlnPo2;(2分) (平)

氧化物的氧势与其稳定性关系:氧化物的氧势值越大,其稳定性越差。(2分) 四、计算题(共3题,每题12分,共36分)

2.在1873K时与纯氧化铁渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.211%,与成分为

钢铁冶金原理试题1答案

钢铁冶金原理试题1答案内蒙古科技大学2008/2009学年第1学期《钢铁冶金原理》考试试题A………………课程号:61102304考试方式:闭卷装订线使用专业、年级:冶金2006任课教师:考试时间:2009备注:………一、简答题(共5题,每题4分,共20分)装订线1.请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准
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