____線_訂__裝_______線__訂：裝名姓生學線訂□裝□□□教師□考□監(jiān)交□一并□紙□題答□ 與須□卷□試：號學生線學訂裝________線_訂_裝______級線班訂生裝學

精品文檔內(nèi)蒙古科技大學 2008/2009 學年第1 學期《鋼鐵冶金原理》考試試題 A課程號：61102304 考試方式：閉卷使用專業(yè)、年級：冶金 2006 任課教師：考試時間：2009 備 注：一、簡答題 （共5題，每題4分，共20分）請給出活度的定義及冶金中常用的三種標準態(tài)。什么是酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物？如何表示爐渣的堿度？何為化合物的分解壓、開始分解溫度及沸騰分解溫度？何為溶液中組分的標準溶解吉布斯自由能？寫出形成質(zhì)量1%標準溶液的標準溶解吉布斯自由能計算式。何為氧化物的氧勢？氧化物的氧勢與其穩(wěn)定性關(guān)系如何？二、填空題（共20空，每空1分，共20分）在恒溫、恒壓下，溶液的熱力學性質(zhì)對某一組元摩爾量的偏微分值稱為溶液中該組元的偏摩爾量。2.在任意溫度下，各組元在全部濃度范圍內(nèi)均服從拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液。3.按照熔渣離子結(jié)構(gòu)理論，熔渣由簡單的陽離子、陰離子和復合陰離子團所組成。4.熔渣的氧化性表示熔渣向 金屬液（或鋼液） 提供 氧精品文檔精品文檔的能力，用熔渣中

FeO

的活度表示。5.在一定溫度下，把熔渣具有

相等

粘度的

組成點連成線，稱為熔渣的等粘度曲線。6.若化學反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度的若干次方成

正比

，且反應(yīng)

級數(shù)

與反應(yīng)物的

計量系數(shù)

相等，這樣的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。7.氣體分子在 分子（或范得華）引力 的作用下被吸附到固體或液體的表面上稱為物理吸附；在 化學鍵力 的作用下被吸附到固體或液體的表面上，稱為化學吸附。三、分析題（共2題，每題12分，共24分）1．請寫出圖1中各條曲線所代表的反應(yīng)，各區(qū)域穩(wěn)定存在的氧化物，利用熱力學原理分析各氧化物穩(wěn)定存在的原因。2.鋼液中[C]和[Cr]之間存在化學反應(yīng)：4[C] (Cr3O4) 3[Cr] 4CO，試用熱力學原理分析有利于實現(xiàn)去碳保鉻的熱力學條件。圖1精品文檔精品文檔四、計算題（共3題，每題12分，共36分）測得溫度1873K還原渣及GCrl5鋼的表面張力分別為0.45及1.63Nm1，兩者的接觸角 38。試求鋼--渣的界面張力，并確定此種還原渣能否在鋼液中乳化 ?解：222mscosmsms1.6320.45221.630.45cos3801.305鋪展系數(shù)：Smsms1.630.451.3050.125鋪展系數(shù)小于0，說明此熔渣不易在鋼渣中乳化。2.在用CO還原鐵礦石的反應(yīng)中， l173K的速率常數(shù)k12.987102s1，1273K的速率常數(shù)k25.623102s1試求：(1)反應(yīng)的活化能；(2)1673K的速率常數(shù)k值；(3)1673K的可逆反應(yīng)的速率常數(shù)：k(11)。K0反應(yīng)為FeOsCOFeOCO2；rGm02280024.26TJmol1解：（1）由kk0expEaRT可得：2.978102k0expEa11738.3145.623102k0expEa8.3141273先對上兩式取對數(shù)，而后在相減，可得：精品文檔精品文檔lg2.978102Ea115.62310219.147117312732.97810219.147lg102Ea5.62378923Jmol11111731273（2）1673K下的klg5.62310278923110.774k19gklg5.6231020.7740.48所以k0.331s1（3）1673K的可逆反應(yīng)的速率常數(shù)：k(11)K0kk0.331rGM0RTlnK0lgK02280024.260.555,K00.27819.147167319.147所以：111k(1K0)0.33110.2781.52s3.求下列反應(yīng)的rGm0及溫度為1273K時反應(yīng)的平衡常數(shù)。Fe2SiO4s2C石2FesSiO2s2CO已知：FeOsC石FesCO；rGm0158970160.25TJmol12FeOsSiO2sFe2SiO2s；rGm03620021.09TJmol1解：反應(yīng)的線形組合關(guān)系為：精品文檔精品文檔2FeOsSiO2sFe2SiO2s；rGm03620021.09T（1）FeOsC石FesCO；rGm0158970160.25T（2）Fe2SiO4s2C石2FesSiO2s2COrGm0（3）通過比較可知：rGm0rGm012rGm02354140314.59TJmol1由rGM0RTlnK0可以得到：lgK0354140314.591.90119.147127319.147K079.624．在1773K時與純氧化鐵渣平衡的鐵液的氧的質(zhì)量分數(shù)為0.208%，在相同溫度下與成分為 w(CaO)=36.4%，w(MgO)=3.2%，w(MnO)=3.6%，w(SiO2)=36.6%，w(FeO)=20.2%的熔渣平衡的鐵液的氧的質(zhì)量分數(shù)為0.066%。試計算熔渣中 FeO的活度。一、簡答題 （共5題，每題4分，共20分）何為化合物的分解壓、開始分解溫度及沸騰分解溫度？分解壓：化合物分解反應(yīng)達平衡時，氣體的平衡分壓；（2分）開始分解溫度：當化合物的分解壓等于環(huán)境中相應(yīng)氣體的分壓時的溫度；（1分）沸騰分解溫度：當化合物的分解壓等于環(huán)境中氣體的總壓時的溫度。（1分）4. 何為溶液中組分的標準溶解吉布斯自由能？寫出形成質(zhì)量 1%標準溶液的標準溶解吉布斯自由能計算式。標準溶解吉布斯自由能：某純組分溶解于熔劑中，形成標準溶液時吉布斯自由能的變化值；（2分）精品文檔精品文檔形成質(zhì)量1%標準溶液的標準溶解吉布斯自由能計算式：00Mj)G[i]RTln(i100Mi分)。(2何為氧化物的氧勢？氧化物的氧勢與其穩(wěn)定性關(guān)系如何？氧化物的氧勢：在一定溫度下氧化物分解反應(yīng)達平衡時，反應(yīng)的RTlnPo2(平）；（2分）精品文檔精品文檔氧化物的氧勢與其穩(wěn)定性關(guān)系：氧化物的氧勢值越大，其穩(wěn)定性越差。 （2分）四、計算題（共3題，每題12分，共36分）2. 在1873K時與純氧化鐵渣平衡的鐵液的氧的質(zhì)量分數(shù)為 0.211%，與成分為w(CaO)=36.4%，w(MgO)=3.2%，w(MnO)=3.6%，w(SiO2)=36.6%，w(FeO)=20.2%的熔渣平衡的鐵液的氧的質(zhì)量分數(shù)為 0.052%。試計算熔渣中FeO的活度與活度系數(shù)。解：FeO[Fe][O](1分)LO[%O]0.2110.211（2分）aFeO1aFeO[%O]0.0520.246（1分）LO0.211FeOaFeO0.246（2分）XFeOXFeOnCaO36.40.65（0.5分）56nMgO3.20.08（0.5分）40nSiO236.60.61（0.5分）60nFeO20.20.28（0.5分）72nMnO3.60.05（0.5分）71n1.67（0.5分）精品文檔精品文檔nFeO0.280.168（1分）XFeO1.67nFeO0.2461.46(2分)0.168用不銹鋼返回料吹氧熔煉不銹鋼時，采用氧壓為1.5104Pa的真空度，鋼液中鉻的活度aCr 10.85及碳的活度系數(shù)fC 0.74，試求吹煉溫度為2023K時鋼液的碳含量w[C]。已知：反應(yīng)4[C](Cr3O4)3[Cr]4CO的G0934706617.22T(Jmol1)。解：4[C](Cr3O4)3[Cr]4COa3CrPCO4(3分)KaC4lgK3lgaCr4lgPCO4lgaClgKG0934706617.2220238.10（3分）RT19.1472023P0.15atma10.85，f0.74CO，CrC3lg10.854lg0.154lgaC