钢铁冶金原理试题1答案
时间：2026-01-21
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…号…学…生线学订_装__…__…__…_线__订_装__…__…_级…班线订生装学………………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
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）
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？ 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。
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。
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 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 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。
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。
2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] (Cr3O4) 3[Cr] 4CO，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1.63N m 1，两者的接触角 38 。试求钢--渣的界面张力，并确定此种还原渣能否在钢液中乳化? 解：
2
ms m s2 2 m scos
.632 0.452 2 1.63 0.45 cos380 1.305
铺展系数：S m s ms 1.63 0.45 1.305 0.125 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
k1 2.987 10 2s 1，1273K的速率常数k2 5.623 10 2s 1试求：(1)反应的活化能；(2)1673K的速率常数k值；(3)1673K的可逆反应的速率常数：k (1 反应为
FeO s CO FeO CO2； rGm 22800 24.26T J mol 1
1
)。 0K
E 解：（1）由k k0exp a
E 可得： 2.978 10 2 k0exp a.314 1173
E 5.623 10 2 k0exp a.314 1273
先对上两式取对数，而后在相减，可得：
Ea 12.978 10 21
lg 2
19.147 11731273 5.623 10
2.978 10 2
19.147lg 5.623 10 2
Ea
11
11731273（2）1673K下的k
78923J mol 1
5.623 10 278923 11
lg 0.774
k19.147 12731673
lgk lg5.623 10 2 0.774 0.48
所以 k 0.331s 1
（3）1673K的可逆反应的速率常数：k (1
1) K0
k k 0.331
rGM RTlnK0
lgK0
2280024.26
0.555,K0 0.278
19.147 167319.147
所以：k (1
11 1
) 0.331 1 1.52s 0K 0.278
3.求下列反应的 rGm及温度为1273K时反应的平衡常数。
Fe2SiO4 s 2C 石 2Fe s SiO2 s 2CO 已知：
0FeO s C 石 Fe s CO； rGm 158970 160.25T J mol 1 02FeO s SiO2 s Fe2SiO2 s ； rGm 36200 21.09T J mol 1
解：反应的线形组合关系为：
02FeO s SiO2 s Fe2SiO2 s ； rGm 36200 21.09T （1） 0FeO s C 石 Fe s CO； G 158970 160.25T （2） 0
（3） Fe2SiO4 s 2C 石 2Fe s SiO2 s 2CO rGm
通过比较可知：
000
1 2 rGm 2 354140 314.59T J mo l1 rGm rGm0
由 rGM RTlnK0可以得到：
lgK0
354140314.59
1.901
19.147 127319.147
K0 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(SiO2)=36.6%，w(FeO)=20.2%的熔渣平衡的铁液的氧的质量分数为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）
3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 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 …… 此处隐藏：1804字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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