冶金物理化学试卷.doc

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1、2010~2011学年第二学期期末考试《冶金物理化学1》试卷（A） 计算中可能用到的数据：=0.140，=0.080，，=0.051，=0.13，=0.110，=0.120，原子量：Ca:40，Si:28，Fe:56，Mg:24，V:51，Mn:55，P:31，Al:27，S:32，O:16，Ni:58.7，Cu:63.54 一、基本概念题(30分)1．682℃测得Cd-Sn合金：xCd=0.0106(%Cd=1)、xCd=1(%Cd=100) 和xCd=0.6130(%Cd=60) 时Cd的蒸汽压分别为7.89×102 Pa、3.29×104 Pa和3.03×10

2、4 Pa，则xCd=0.6130(%Cd=60) 时aCd(R)＝                ，aCd(％)＝              。2．1600℃时液态铝在铁液中的＝0.029，则以液态纯铝作标准态时，铝在铁液中的＝               ；以质量浓度为1%的铝溶液作标准态时，铝在铁液中的＝               。3．1873K时Fe－Cu系内Cu的活度aCu(R)＝0.730，＝8.6，则aCu(％)＝              。4．在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，其活度一般采用              为标准态；

3、对于熔渣中的组元，其活度一般采用         为标准态。5．由炼钢渣系1600℃等活度图上查得aFeO＝0.53，则此渣与含氧0.1％的钢液接触时，钢液中氧含量将              。6．渣中SiO2浓度低时，渣中Al2O3显          性，当渣中Al2O3浓度增大时，渣中SiO2活度              。7．Al2O3在碱性渣中以              离子形式存在；在酸性渣中以              离子和             离子形式存在。8. 碱性渣中Al2O3浓度增大时，                 ；酸性渣中A

4、l2O3浓度增大时，                      。9．脱S反应分子方程式为(CaO)＋[S]＝(CaS)＋[O]，则离子反应方程式为                   。10．当Δ[O]＞0时，氧由              向             中传输；当Δ[O]＜0时，氧由              向             中传输。二、热力学计算题(50分)1．(10分)1540℃时，与含有2.1％C的铁液平衡的气相中。如果在此铁液中加入2.1％的Si，而碳的浓度仍为2.1％时的平衡气相中。试计算、的值。2．(20分)溶解于铁中的硅的

5、氧化反应为[Si]+O2=SiO2(S)，1600℃时液态Si在铁液中的。已知：Si(l)＋O2＝SiO2(S)，＝－946350＋197.64TJ.mol-1。试计算Si选用(1) 纯硅(液态)， (2) 假想纯硅，(3) 质量1％Si的溶液为标准态时，SiO2(S)在1600℃时的标准生成Gibbs自由能。3．(20分) 用空气吹炼成分为1％Si、4.3％C、0.086%P的铁水时，生成的熔渣成分为40％CaO，20％SiO2，15％FeO，12%MnO，10%MgO，3%P2O5，渣中＝0.075(纯液态SiO2的标准态)，试计算铁水中的碳开始氧化的温度，即反

6、应2[C]＋(SiO2)＝[Si]＋2CO的＝0所对应的温度，其中pCO＝101325Pa=pθ。已知SiO2(S)＋2C(gr)＝Si(l)＋2CO  (1)  ＝720594－370.67T  J.mol-1      ；   SiO2(S)＝SiO2(l)   (2)  ＝9581－4.80T  J.mol-1         ； C(gr)＝[C]1%               (3)  ＝22590－42.26T  J.mol-1         ；  Si(l)＝[Si] 1%     (4)  ＝－131500－17.24T  J.mol-1    

7、 三、熔渣的三元相图(20分)阅读假想的三元相图后回答下面问题：1．在图中标出各初晶区析出的物质；2．在图中标出f＝1的线上的冷却方向；3．写出e1M，e2N和MN线上的结晶反应；4．写出点M和N的结晶反应；5．说明化合物D在二元系和三元系中的稳定性；6．写出点O所代表的体系冷却到液相消失所有的结晶过程反应；7．点O所代表的体系，其液相点到达l点时，固相点在何处(图中标出)？用线段比表示wl /ws的值，这时哪几个相平衡共存？