2022年钢铁冶金原理试题及答案.docx

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1、_：名姓生学：号学生_学级班生学线订装线订装精选学习资料 第 1 页,共 9 页- - - - - - - - - 2022 /2022 学年第 1 学期钢铁冶金原理考试试题A 一、简答题 （共 5 题,每题 4 分,共 20 分）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？如何表示炉渣的线订装师教考碱度？3. 何为化合物的分解压、开头分解温度及沸腾分解温度？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运算式；5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳固性关系如何？二、填空题（共 20 空,每空

2、 1 分,共 20 分）监 交 并 一 纸 题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；答 与 须 卷 试线 订装线订 装2. 在任意温度下,各组元在全部浓度范畴内均听从拉乌尔定律的溶液称为抱负溶液；3. 根据熔渣离子结构理论,熔渣由简洁的阳离子、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）供应氧的才能,用熔渣中 FeO 的活度表示；5. 在肯定温度下,把熔渣具有相等粘度的组成点线订装连成线,称为熔渣的等粘度曲线；6. 如化学反应的速率与反应物浓度的如干次方成正比,且反应级数与反应物的计量系数相等,这样的反应称为基

3、元反应；名师归纳总结 7. 气体分子在分子（或范得华） 引力的作用下被吸附到固体- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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, 各区域稳固存在的氧化物,利用热力学原理分析各氧化物稳固存在的缘由；2. 钢液中 C 和Cr 之间存在化学反应：4CCr O 3Cr4CO ,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、运算题（共 3 题,每题 12 分,共 36 分）名师归纳

4、总结 1. 测得温度 1873K仍原渣及 GCrl5 钢的表面张力分别为0.45 及第 2 页,共 9 页1.63Nm1,两者的接触角38 ；试求钢 - 渣的界面张力,并确定此种仍原渣能否在钢液中乳化. 解：ms222mscosms2 .1 6320 . 452.1 630 . 45cos 3801 . 305铺展系数：Smsms1 . 630 . 451 . 3050 . 125- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 铺展系数小于 0,说明此熔渣不易在钢渣中乳化；2.在用 CO 仍原铁矿石的反应中, l173K 的速率常数k 12 . 987102s1,1

5、273K 的速率常数k25 . 623102s1试求：1反应的活化能； 21673K 的速率常数 k 值；31673K 的可逆反应的速率常数：k 110；K反应为FeOsCOFeOCO2；r0 Gm2280024 .26 TJmol1解：（1）由kk0expEaRTEa8 .3141173可得：2.978102k0exp5. 623102k0expEa8 .3141273先对上两式取对数,而后在相减,可得：lg2 . 978102E a11mol15 . 62310219 .14711731273Ea19 . 147lg2 . 97810278923 J5 . 6231021111731273

6、（2）1673K 下的 k 名师归纳总结 lg5 . 6231027892311 10 . 774第 3 页,共 9 页k19 . 14712731673lgklg5 . 6231020 . 7740 . 481所以k0. 331 s1（3）1673K 的可逆反应的速率常数：kK0kk.0 331- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - r0 GMRTln K024.2600 . 555,K0s0.278lgK02280019.147167319. 147所以：k110. 331111.521K0. 2783.求以下反应的0 rG 及温度为 1273K 时反应

7、的平稳常数；Fe 2SiO 4s2 C石2 FesSiO 2s2 CO已知：FeOssC石sFesCO；r0 Gm158970160 . 25 TJmol112 FeOSiO 2Fe 2SiO 2s；r0 Gm3620021 .09 TJmol解：反应的线形组合关系为：2 FeOsSiO 2sFe 2SiO 2s；r0 Gm3620021 .09 T（1）FeOsC石FesCO；r0 Gm158970160 . 25 T（2）Fe 2SiO 4s2 C石2 FesSiO 2s2 COrG0（3）m通过比较可知：rG0r0 G m12r0 G m2354140314 . 59 TJ1 m o l

8、0.208%,m由r0 GMRTln K0可以得到：lgK019354140314.591.901 . 147127319.147K079.624在 1773K时与纯氧化铁渣平稳的铁液的氧的质量分数为在相同温度下与成分为wCaO=36.4%,wMgO=3.2%,wMnO=3.6%,wSiO2=36.6%,wFeO=20.2%的熔渣平稳的铁液的氧的质量分数为 0.066%；试运算熔渣中 FeO的活度；一、简答题 （共 5 题,每题 4 分,共 20 分）名师归纳总结 3.何为化合物的分解压、开头分解温度及沸腾分解温度？第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - -

9、- - - - - 分解压：化合物分解反应达平稳时,气体的平稳分压；（2 分）开头分解温度：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运算式；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运算式：G0 iRTln0 iMji； 2 分 100 M5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳固性关系如何？氧化物的氧势：在肯定温度下

10、氧化物分解反应达平稳时,反应的名师归纳总结 RTlnP o2平）；（2 分）第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 氧化物的氧势与其稳固性关系：氧化物的氧势值越大,其稳固性越差；（2 分）四、运算题（共 3 题,每题 12 分,共 36 分） 2.在 1873K时与纯氧化铁渣平稳的铁液的氧的质量分数为0.211%,与成分为wCaO=36.4%,wMgO=3.2%,wMnO=3.6%,wSiO2=36.6%,wFeO=20.2%的熔渣平稳的铁液的氧的质量分数为 数；0.052%；试运算熔渣中 FeO的活度与活度系名师归纳总结 解：FeOF

11、e O0.211 1分 第 6 页,共 9 页（2 分）LO%O .0211aFeO1aFeO%O0 .0520. 246（1 分）LO0 .211FeOaFeO0. 246（2 分）XFeOXFeO0 . 168n CaO36 .4.065（0.5 分）56n MgO3 .20. 08（0.5 分）40nSiO236 6.0. 61（0.5 分）60nFeO20 .20 .28（0.5 分）72nMnO3 .60. 05（0.5 分）71（0.5 分）n1 .67XFeOnFeO0 . 28（1 分）n1. 67- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3.

12、FeO0.2461.46 2分 0.168用不锈钢返回料吹氧熔炼不锈钢时,采纳氧压为1 5.104Pa的真空度,钢液中铬的活度aCr10.85及碳的活度系数fC0. 74,试求吹炼温度为2023K时钢液的碳含量 wC；名师归纳总结 已知：反应4 C Cr 3 O43Cr4CO的8 .10（3 分）第 7 页,共 9 页G0934706617 . 22 T Jmol1；解：4 C Cr 3 O43Cr4 COKa3a4 P CO 3分 Cr4ClgK3lga Cr4lgP CO4lgaClgKG0934706617 .222023RT19 . 1472023PCO0. 15 at m,aCr10 .85,fC0. 743lg10 . 854lg0 .154lgaC8 .10lgaC2 .071（2 分）aC0.0 0 8 4 9（2 分）wC aC0.008490 . 011（2 分）fC.074- - - - - - -_：名姓生学：号学生_学级班生学线订装线订装精选学习资料 第 8 页,共 9 页- - - - - - - - - 线订装师教考监 交 并 一 纸 题答 与 须 卷 试线 订装线订 装线订装名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页