冶金物理化学答案
7页1、一、解释下列概念(每题 5 分,共 20 分)1、扩散脱氧:在炼钢过程中,根据分配定律钢液中的O向熔渣中扩散,而与加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。2、炉渣:炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体,是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。3、硫容量:炉渣容纳或溶解硫的能力,即 。2/12)()%SOSPC4、偏摩尔量:在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下,溶液的广度性质 X(X 代表 U、H、V、S、G)对其组分摩尔量的偏微商值。二、简答题(共 60 分)1、简述热力学计算中活度标准态之间的转换关系。答:(1)纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度之间的转换: 00*)()(*/ HBRBBxHxBHR arrpKpa 故(2)纯物质标准态活度与质量 1%溶液标准态活度之间的转换: 0*)(*(%)()*% 110/ BABxHABHBR rMpKpKpa (3)假想纯物质标准态活度与质量 1%溶液标准态活度之间的转换:BAxHBxHpa10/)(%()%2、简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。答:由炉渣脱磷反应可知:92454525 )(%)(
2、%)( OCaPFePP fFeOKL由上述公式可知,为使脱磷反应进行完全,必要的热力学条件是:(1) 较高的炉渣碱度; (2) 较高的氧化铁含量; (3) 较低的熔池温度; 大渣量。 3、铁氧化物被 CO 还原的顺序是什么?写出反应方程式(配平) 。答:氧化铁被 CO 还原在 570以上及其下有不同的转变顺序,因此氧化铁还原是逐级的,反应如下: 253432 243 2432)()(41570)()(COsFesOFeCt CseseFFtoo 4、正规溶液的定义及其热力学特征。答:混合焓不为零,但混合熵等于理想溶液混合熵的溶液称为正规溶液。正规溶液的热力学特征为:iiRmm xSHln,0)(5、简述双膜传质理论的基本要点。答:双膜传质理论的基本要点如下:(1)在两个相(液-液、气-液)的相界面两侧都有一层边界薄膜,这层薄膜对物质从一相进入另一相建立了基本的传质阻力。(2)在两层薄膜之间的界面上处于动态平衡。(3)每相中组元的扩散质流(j)或 ilCkgigpkj其中: ,llDggRT(4)薄膜中的流体是静止不动的,不受流体体内流动状态的影响,各相中传质独立进行,互不影响。6、不
3、锈钢冶炼时 Cr 和 C 存在选择性氧化,怎样才能做到“去 C 保 Cr”?答: 不锈钢冶炼时有如下反应:43043 2.617934)(COrpaKTGrC根据对上述反应的分析可知:(1) “去 C 保 Cr”的最低温度是钢液中Cr 与C氧化的转化温度,提高熔池温度,使反应 ,则反应向Cr还原方向进行,达到去 C 保 Cr。0G(2)降低 ,可在 不变时,降低 ,达到去 C 保 Cr。COpr7、从氧势图上( T0)可以得到哪些信息?答:(1) 的关系是直线,直线的斜率是氧化物生成反应熵的负值(-G) 。0反S1)当反应的 为负值时,直线的斜率为正,表明氧化物的稳定性随温度0反S升高而减小(或氧化物的氧势随温度升高而升高) 。2)当反应的 为正值时,直线的斜率为负,表明氧化物的稳定性随温度0反升高而增大(或氧化物的氧势随温度升高而降低) 。3)当反应的 接近于零时,直线的斜率趋于零,表明氧化物的稳定性不0反S随温度而改变(或氧化物的氧势不随温度而改变) 。(2)在已知温度和气相中氧的压力时,可以确定金属或氧化物的稳定性。(3)可以求氧化物在某温度的分解压。(4)在指定的温度下可以比较
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