冶金原理復習題(stu)

1、第一篇 冶金熔體第一章 冶金熔體概述 1. 什么是冶金熔體？它分為幾種類型？ 2. 何為熔渣？簡述熔渣成分的主要來源及冶煉渣和精煉渣的主要作用。 3. 熔锍的主要成分是什么？ 第二章 冶金熔體的相平衡圖 1. 在三元系的濃度三角形中畫出下列熔體的組成點，并說明其變化規(guī)律。 X ： A 10% ， B 70% ， C 20% ； Y ： A 10% ， B 20% ， C 70% ； Z ： A 70% ， B 20% ， C 10% ； 若將 3kg X 熔體與 2kg Y 熔體和 5kg Z 熔體混合，試求出混合后熔體的組成點。 2. 試分析下圖中熔體 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、

2、 6 的冷卻結晶路線。 第三章 冶金熔體的結構 1.   熔體遠程結構無序的實質是什么？ 2.   試比較液態(tài)金屬與固態(tài)金屬以及液態(tài)金屬與熔鹽結構的異同點。 3.   簡述熔渣結構的聚合物理論。其核心內容是什么？ 第四章   冶金熔體的物理性質 1. 試用離子理論觀點說明熔渣的溫度及堿度對熔渣的粘度、表面張力、氧化能力及組元活度的影響。 2. 什么是熔化溫度？什么是熔渣的熔化性溫度？ 3. 實驗發(fā)現，某煉鉛廠的鼓風爐爐渣中存在大量細顆粒鉛珠，造成鉛的損失。你認為這是什么原因引起的？應采取何種措施降低鉛的損失？第五章   冶金熔體的化學性質與熱力

3、學性質 1. 某工廠爐渣的組成為： 44.5% SiO 2 ， 13.8%CaO ， 36.8%FeO ， 4.9%MgO 。試計算該爐渣的堿度和酸度。原子量：Mg 24Si 28 Ca 40 Fe 56Mn 55P 31Zn 652. 什么是熔渣的堿度和酸度？ 3. 熔渣的氧化性主要取決于渣中堿性氧化物的含量，這種說法對嗎？為什么？ 4. 已知某爐渣的組成為（WB / % ）：CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ，試求該爐渣的堿度。原子量：Mg 24Si 28 Ca 40 Fe

4、 56Mn 55P 31Zn 655. 某鉛鼓風爐熔煉的爐渣成分為（WB / % ）：CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ，試求該爐渣的酸度。原子量：Mg 24Si 28 Ca 40 Fe 56Mn 55P 31Zn 65第二篇 冶金過程的熱力學基礎 第六章 概述1. 已知反應Ni(CO)4 (g) = Ni (s) + 4 CO (g) 的=133860-368.1T J · mol -1試求：（1）標準狀態(tài)下，分別在300 K和400 K時能否利用上述反應制取金屬鎳；（2）在400 K時反應進行的限度及當開始時Ni(CO)4 (g)的分壓為P ，并設分解

5、反應過程中總體積不變，求Ni(CO)4 (g)的分解率；（3）分析進一步提高轉化率的途徑。第七章   化合物生成 分解反應 1 已知反應 Li2CO3(l) =Li 2O (s) +CO2 的 =325831-288.4 T   J · mol -1 (10001125K) 試求：（ a ）其分解壓與溫度的關系； （ b ）當氣相 和總壓分別為 0.2 和 時，計算其開始分解溫度和化學沸騰溫度。 （ c ）將 1mol Li 2CO3 置于容積為 22.4 L的密閉容器中控制溫度為 700 求 Li 2 CO3 的分解率。 2 已知反應 LaN (s) =La (

6、s) + N 2 的 =301328-104.5 T   KJ · mol ( 2981000K ） 試求   1000K 時 LaN 的分解壓。 3 試根據式 f G * (MeO) = RT ln P O2(MeO) RT ln P 說明氧化物的氧勢 中 項的物理意義。 4 試解釋氧勢圖上 Na2O 、 MgO 的-T 線上各轉折點的原因。 5試計算碳酸鎂在空氣中的開始離解溫度和化學沸騰溫度。已知： MgO+CO2=MgCO3 (T)=-110750.5+120.12T , J6. 已知反應2 Al（l）+ O2 = Al2O3（s）的為= -1680685

7、+ 321.3T J · mol -1 （923-1973K）求1900 K時Al2O3的分解壓。第八章 熱力學平衡圖在冶金中的應用 1 說明電勢-pH 圖中 a 線和 b 線的意義，為什么在 Au-H2O 中（沒有配合物 CN - 存在）不能控制電勢在 Au 3+ 的穩(wěn)定區(qū)內，從而使 Au 浸出進入溶液。 2 某物料的主要組分為 CuO 和 FeO 在浸出過程中采取什么措施可使兩者分離。 第九章   還原過程 1 求碳氣化反應在 1273K ，總壓為 2 × 10 5 Pa 時氣相 CO 的平衡濃度。 1a. 試求溫度1123 K、總壓P總 = P 時，C-CO

8、-CO2系統中氣相CO與CO2的平衡成分。2 用硅熱還原法按下反應制取金屬鎂    2 MgO (s) + Si (s) =2 Mg (g) + SiO2(s) 已知上反應 = 610846-258.57T J · mol -1 求還原起始溫度與系統中鎂蒸氣壓的關系，及壓力由 10 5 Pa 降為 10 Pa 時開始還原溫度降低多少 。 3 利用鋁在真空下還原氧化鈣，其反應為： 6CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) +3CaO·Al2O3(s)    =659984-288.75T   J · mo

9、l -1 求：（ a ）如使反應能在 1200 進行，需要多大的真空度？（ b ）如采用 1.33Pa 的真空度，求 CaO 被 Al 還原的開始溫度；（ c ）在同樣的真空度（ 1.33Pa ）下，按下反應進行還原:3CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) + Al2O3(s)    = 703207- 261. 94 T   試估計復雜化合物的形成對還原的作用。 4. 已知炭還原法生產金屬鈮的反應為：NbO（s）+ Nb2C（s）= 3 Nb（s） + CO（g）其 = 475334 + 18.26TlgT - 233.97T求PCO 分別為10-

10、1 P、10-3 P、10-5 P的條件下，反應開始進行的溫度。5. 已知下列反應的 值：WO2 + 2 C = W + 2 CO(1) (1) = 350846 - 345.13 TW + C = WC(2) (2) = - 37620 +1.67 TWO2 + 3 C = WC + 2 CO(3) （a）求在標準狀態(tài)下反應（1）和反應（3）的起始溫度；（b）1200 K時，反應（1）和反應（3）的平衡CO分壓。6.某容器內充滿 1300 K 的CO2 + CO + O2 混合氣體和NiO，問應控制氧氣分壓多大，NiO 才能夠被還原為Ni?已知：2 CO + O2 = 2 CO2 , = -

11、564840 +173.64T , J2 Ni + O2= 2NiO , = - 468189.6 + 169.79T , J7. 用硅熱還原法按制取金屬鎂 2MgO (s) +Si (s) =2Mg (g) +SiO2(s) 已知該反應(T) = 610846-258.57 T J/mol 求還原起始溫度與系統中鎂蒸氣壓的關系，及壓力由 105 Pa 降為 10 Pa 時開始還原溫度降低多少 。第十章 高溫分離提純過程 1 已知 Sn-Cd 合金含 Cd 1% ( 質量 )，在 955K 時 Cd 在 Sn 中的活度系數為 2.26( 純物質為標準態(tài) )，Cd的飽和蒸氣壓 33.3 kPa，

12、Sn的飽和蒸氣壓為1.3×10-6 Pa 。 求：（ a ） 955K 時上述合金中 Cd 的蒸氣壓；（ b ）氣相中鎘與錫的摩爾比；2 為提高蒸餾精煉的效果，從熱力學上分析，你認為可采取什么措施，并從理論予以說明。 3 溫度為 800K 下，用氧化精煉法按下反應從粗鉛中除錫     Sn + 2 PbO (s) = 2Pb (l) + SnO2 (s) 已知 800K 時反應   J · mol -1                    J · mol -1 同時已知 800K 時， Sn 在 Pb 中 =2. 3 。 求：（ a ）不加添加劑時，除 Sn 的