冶金热力学与动力学复习

《冶金热力学与动力学复习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一、回答下列问题1.标准溶解自由能；2.正规溶液的热力学特征；3.三元溶液溶质C（或B）活度系数的达肯二次型表达式；4.背向规则；5.交叉规则；6.超额热力学函数的定义及用超额吉布斯能表示的实际溶液吉布斯能；7.熔渣的硫容量；8.熔渣的磷容量；9.熔渣的完全离子溶液模型要占.门、、赘10.熔渣结构的分子理论要点：（1）熔渣由简单分子和复杂分子构成简单分子：CaO、SiO2、A12O3、MgO、MnO、FeO、CaS、MnS、CaF2等'复杂分子:CaO•SiO2>2CaO•SiO2>CaO*Fe2O3、4CaO•P

2、2O5等；对于氧化物而言：简单分子即所谓的自rti氧化物；复杂分子即所谓的复杂氧化物。（2）熔渣是理想溶液：熔渣中各组元的活度等于其物质的量分数，即（aB=xB）。（3）—定条件下，熔渣中简单分子和复杂分子间有生成一离解的动态平衡。（4）熔渣的性质主要取决于其中简单分子的含量，即在冶金反应中起作用的是简单分子（自由氧化物）。简单分子（自由氧化物）的活度等于其浓度（物质的量分数）；简单分子（自由氧化物）的浓度等于由化学分析得出的该氧化物总浓度与其结合成复合氧化物的浓度之差：nB（fii）=nB（总景）-iib（结合）

3、；简单分子（自由氧化物）的浓度（活度）力：aB=nB（自10.熔渣结构的分子离子共存理论要点:我国学者张鉴发展了前苏联学者丘依科提出的考虑了未分解化合物的炉渣离子理论，并从分子与离子同时存在于熔渣的现实出发，将其重新命名为炉渣结构的（分子与离子)共存理论。该理论认为，熔渣是由简单阳离子(Ca2+，Mn2+,Mg2Fe2+.....)，简单阴离子(02_，S2_，F...)以及未离解的共价键占优势的分子状态化合物(SiO2，MSiO3,M2SiO4.....)所构成，故称“共存”理论。他们的活度可以用作用浓度表示

4、。11.电位-pH图：在指定的温度和压强下，将水溶液中某基本反应系的稳定相溶液视为电位与pH的函数，以平衡电位E(相对于标准氢电极)为纵坐标，以pH为横坐标可构造稳定区域图，又称E-pH图。E-pH图可以表明物系中反应自发进行及组元间平衡共存的热力学条件。为金属的提取和提纯及其他材料制备工艺参数的确定提供理论依据。12.Ellingham图：对于反应+02=2氧化物的氧势为△，氏义二〜所以以氧化物的氧势对温度作图，可以画出一条直线叫做氧势线。T=0K时，其截距为：其斜率：在截距确定之后，氧势线的走向就取决于oT19

5、44年埃林汉姆(H.J.TEllingham)首先将氧化物的标准生成吉布斯能对温度作图，得到一系列直线，即氧势图，又称埃林汉姆图(EllinghamDiagram)。1948年理查德森(F.D.Richardson)等人在埃林汉姆图中加上了氧分压、h2/h2o及co/co2标尺，扩大丫该图的应用范围，故称埃林汉姆-理查德森图(Ellingham-RichardsonDiagram)o10.氧化物及熔渣的光学碱度：某些氧化物中02_释放电子的能力，并与CaO中氧释放电子的能力相比，其比值称为这些氧化物的光学碱h=Ew

6、_Ew度，用E，—Ec，W.表示M0释放电子的能力;W.表示CaO释放电子的能力。=1(CaO的光学碱度为1)。熔渣是由氧化物等组分构成的，其光学碱度相当于渣中各氧化物等组分中的02_释放电子能力特殊的加权和：式中：5=1为氧化物的光学碱度；〜为氧化物中正离子物质的量分数。xB=n{OxBlY

7、纳“氧”的渣一一还原渣或称此渣对金属液具有还原性。渣的氧化还原性取决于渣中氧的化学势和金属液中氧的化学势的相对大小。渣的氧化性与渣的组成、金属液组成及温度有关。当T一定，金属液组成一定时，渣的氧化性取决于渣的组成。在渣中的各组元中，以(FeO)含量表示渣的氧化性，由于渣并非理想，应该用炉渣中aFe()表示炉渣的氧化性。现场也用Zw(FeO)表不。10.稳态法原理：在研究复杂反应时，常用到稳态及准稳态原理，就是中问产物的浓度变化率为0或接近于0。宏观反应过程是由诸多环节组成的，相当于一个串联电路。当这一串联过程进行时

8、，在不同外界条件下，各环节的速率是不相等的，有大有小，快慢不一。其中速率最小的环节称为总速率的限制环节或宏观过程的限速环节。短暂时间后，各环节彼此协调制约，在限制环节的控制下达到了速率相等。这是一个局部平衡。JI=Jr=Jn=....=Jr=Constant即过程达到了稳定态或准稳定态。用这样的方法建立动力学方程，就是所谓的稳态或准稳态处理法。11.区域化学