北京科技大学_冶金物理化学_模拟三套卷及答案

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1、北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题(一)试题编号：809试题名称：冶金物理化学一.简答题(每题7分，共70分)1.试用热力学原理简述氧势图中各直线位置的意义。2.简述规则溶液的定义。3.简述熔渣分子结构理论的假设条件。4.已知金属氧化反应方程式(1)、(2)、(3),判断三个方程式中，哪个M是固相,液相，气相？确定之后，计算M的熔点和沸点。已知(1)2M+Oo=2MO(s)AG?=-1215000+192.88T(2)2M+O2=2MO(s)=-1500800+429.28T(3)2M+O2=2MO(

2、s)AGf=-1248500+231.8T5.简述三元系相图的重心规则。6.试推导当。2在气相屮的分压小于0.1Pa时硫容量的一种表达式。7.试写出熔渣CaO-SiO2的光学碱度的表达式。8.推导在铁液深度为H的耐火材料器壁上活性空隙的最大半径表达式。9.简述双膜传质理论。10.试推气固相反应的未反应核模型在界面化学反应为限制环节时的速率方程。二.计算题(30分)在600°C下用碳还原FeO制取铁，求反应体系中允许的最大压力。已知：FeO(s)=Fe(s)+1/2O2(g)ArG0=259600-62.55T,J/mo

3、lC(s)+O2=CO2(g)ArGe=-394100+0.84T,J/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g)ArG0=-223400・175.30T,J/mol三.相图题(25分)1）标明各相区的组织。2）分析x点的冷却过程，画出冷却曲线，并用有关相图的理论解释。一.对渣■钢反应[A]+（B2+）=（A2+）+[B]（25分）（1）分析该反应有几个步骤组成。（2）如改变上述反应体系的搅拌条件能引起反应速度的变化，试问界面反应和传质步骤哪个是控速环节。北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（二）试题编

4、号：8Q9试题名称：冶金物理化学一•简答题（每题7分，共70分）1.对于有溶液参加的化学反应，当组元[i]的活度以不同标准态计算时，对下列各热力学参数的数值是否有影响？（1）化学反应的标准吉布斯自由能变化ZVGe（2）化学反应的标准平衡常数（3）化学反应的吉布斯白由能变化（4）[i]组元的化学势

5、ii（5）山组元的标准化学势課（6）[i]组元的标准溶解吉布斯自由能AS01G?（7）山组元的平衡浓度1.试写11!二元G-D方程的一种表达式。2.试写出多元系铁溶液中组元i的相互作用系数的表达式。3.简述熔渣分子结构理论的假

6、设条件。4.简述溶液组份活度以1%溶液的浓度为标准态的定义，并说明其在冶金物理化学中的作用。5.在氧势图上，为什么2C+O2=2C0的与T的关系曲线的斜率为负值？其意义如何?6.对串联反应AfBfC,分别描述反应达到稳态和准稳态的条件？7.试举例说明气液相反应动力学在冶金中应用的一个实例。8.试描述多相反应动力学基本方程中的传质系数心的可能的形式。9.简述表面更新理论。二.（25分）炉渣组成如下（质量百分数）：组元CaOMgOSiO2MnOFeOFe2O3CHO3深度31.524.368」41.7140.258.785

7、.24Mr56.140.360.070.971.9159.8151.0试计算1600C时，炉渣中FeO的活度。假定炉渣中存在的复合氧化物为：2CaO・SiO2.CaO・Fe2O3>FeO・Cr2O3三.（25分）溶解于铁中的铝的氧化反应为2[A1]+3/202=AI2O3G）,丫久=0.029。计算A1利用1）纯铝（液态），2）假想纯铝，3）质量1%A1溶液为标准态时，AI2O3在1600°C的标准生成吉布斯能。已知：2A1（1）+3/202=A12O3⑸，ArG=-1682927+323.24T四.（30分）对于气固

8、反应A（g）+bB（s）=gG（g）+sS（s）1）画出未反应核模型的示意图，并描述反应步骤；2）推导气体反应物在固体产物层中的内扩散为限制环节时的速率方程（假设界面化学反应为不可逆反应）北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（三）试题编号：809试题名称：冶金物理化学一.简答题（每题7分，共70分）1.对于纯金属M在铁液屮的溶解反应M=[M]，当[M]以1%溶液为标准态时，推导其标准溶解吉布斯自由能的表达式。2.试写出多元系铁溶液中组元i的相互作用系数的表达式。3.用热力学原理简要描述熔渣的氧化还原能力

9、。4.简述三元系相图的切线规则。5.试写出硫容量的一种表达式。6.写出规则溶液的过剩热力学函数AmixG^的表达式。7.试用膜理论描述反应2[Mn]+（SiO2）=2（MnO）+[Si]的动力学机理。8.试写出多相反应动力学的基本表达式，并解释每项的物理意义。9.简述甘的定义式。10.为什么在单一的铁溶液相中碳■氧反应很难形成CO