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冶金原理试题.txt台湾一日不收复,我一日不过4级!如果太阳不出来了,我就不去上班了;如果出来了,我就继续睡觉!第一篇 冶金熔体第一章 冶金熔体概述 1. 什么是冶金熔体?它分为几种类型? 2. 何为熔渣?简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。 3. 熔锍的主要成分是什么? 第二章 冶金熔体的相平衡图 1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点,并说明其变化规律。 X : A 10% , B 70% , C 20% ; Y : A 10% , B 20% , C 70% ; Z : A 70% , B 20% , C 10% ; 若将 3kg X 熔体与 2kg Y 熔体和 5kg Z 熔体混合,试求出混合后熔体的组成点。 2. 试分析下图中熔体 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 的冷却结晶路线。 第三章 冶金熔体的结构 1. 熔体远程结构无序的实质是什么? 2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。 3. 简述熔渣结构的聚合物理论。其核心内容是什么? 第四章 冶金熔体的物理性质 1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。 2. 什么是熔化温度?什么是熔渣的熔化性温度? 3. 实验发现,某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠,造成铅的损失。你认为这是什么原因引起的?应采取何种措施降低铅的损失?第五章 冶金熔体的化学性质与热力学性质 1. 某工厂炉渣的组成为: 44.5% SiO 2 , 13.8%CaO , 36.8%FeO , 4.9%MgO 。试计算该炉渣的碱度和酸度。原子量:Mg 24Si 28 Ca 40 Fe 56Mn 55P 31Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度? 3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量,这种说法对吗?为什么? 4. 已知某炉渣的组成为(WB / % ):CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ,试求该炉渣的碱度。原子量:Mg 24Si 28 Ca 40 Fe 56Mn 55P 31Zn 655. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为(WB / % ):CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ,试求该炉渣的酸度。原子量:Mg 24Si 28 Ca 40 Fe 56Mn 55P 31Zn 65 第二篇 冶金过程的热力学基础 第六章 概述1. 已知反应Ni(CO)4 (g) = Ni (s) + 4 CO (g) 的 =133860-368.1T J ? mol -1试求:(1)标准状态下,分别在300 K和400 K时能否利用上述反应制取金属镍;(2)在400 K时反应进行的限度及当开始时Ni(CO)4 (g)的分压为P ,并设分解反应过程中总体积不变,求Ni(CO)4 (g)的分解率;(3)分析进一步提高转化率的途径。第七章 化合物生成 分解反应 1 已知反应 Li2CO3(l) =Li 2O (s) +CO2 的 =325831-288.4 T J ? mol -1 (10001125K) 试求:( a )其分解压与温度的关系; ( b )当气相 和总压分别为 0.2 和 时,计算其开始分解温度和化学沸腾温度。 ( c )将 1mol Li 2CO3 置于容积为 22.4 L的密闭容器中控制温度为 700 求 Li 2 CO3 的分解率。 2 已知反应 LaN (s) =La (s) + N 2 的 =301328-104.5 T KJ ? mol ( 2981000K ) 试求 1000K 时 LaN 的分解压。 3 试根据式 f G * (MeO) = RT ln P O2(MeO) RT ln P 说明氧化物的氧势 中 项的物理意义。 4 试解释氧势图上 Na2O 、 MgO 的 -T 线上各转折点的原因。 5试计算碳酸镁在空气中的开始离解温度和化学沸腾温度。已知: MgO+CO2=MgCO3 (T)=-110750.5+120.12T , J6. 已知反应2 Al(l)+ O2 = Al2O3(s)的 为 = -1680685 + 321.3T J ? mol -1 (923-1973K)求1900 K时Al2O3的分解压。第八章 热力学平衡图在冶金中的应用 1 说明电势-pH 图中 a 线和 b 线的意义,为什么在 Au-H2O 中(没有配合物 CN - 存在)不能控制电势在 Au 3+ 的稳定区内,从而使 Au 浸出进入溶液。 2 某物料的主要组分为 CuO 和 FeO 在浸出过程中采取什么措施可使两者分离。 第九章 还原过程 1 求碳气化反应在 1273K ,总压为 2 10 5 Pa 时气相 CO 的平衡浓度。 1a. 试求温度1123 K、总压P总 = P 时,C-CO-CO2系统中气相CO与CO2的平衡成分。2 用硅热还原法按下反应制取金属镁 2 MgO (s) + Si (s) =2 Mg (g) + SiO2(s) 已知上反应 = 610846-258.57T J ? mol -1 求还原起始温度与系统中镁蒸气压的关系,及压力由 10 5 Pa 降为 10 Pa 时开始还原温度降低多少 。 3 利用铝在真空下还原氧化钙,其反应为: 6CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) +3CaO?Al2O3(s) =659984-288.75T J ? mol -1 求:( a )如使反应能在 1200 进行,需要多大的真空度?( b )如采用 1.33Pa 的真空度,求 CaO 被 Al 还原的开始温度;( c )在同样的真空度( 1.33Pa )下,按下反应进行还原:3CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) + Al2O3(s) = 703207- 261. 94 T 试估计复杂化合物的形成对还原的作用。 4. 已知炭还原法生产金属铌的反应为:NbO(s)+ Nb2C(s)= 3 Nb(s) + CO(g)其 = 475334 + 18.26TlgT - 233.97T求PCO 分别为10-1 P、10-3 P、10-5 P的条件下,反应开始进行的温度。5. 已知下列反应的 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)求在标准状态下反应(1)和反应(3)的起始温度;(b)1200 K时,反应(1)和反应(3)的平衡CO分压。6.某容器内充满 1300 K 的CO2 + CO + O2 混合气体和NiO,问应控制氧气分压多大,NiO 才能够被还原为Ni?已知:2 CO + O2 = 2 CO2 , = -564840 +173.64T , J2 Ni + O2= 2NiO , = - 468189.6 + 169.79T , J7. 用硅热还原法按制取金属镁 2MgO (s) +Si (s) =2Mg (g) +SiO2(s) 已知该反应 (T) = 610846-258.57 T J/mol 求还原起始温度与系统中镁蒸气压的关系,及压力由 105 Pa 降为 10 Pa 时开始还原温度降低多少 。第十章 高温分离提纯过程 1 已知 Sn-Cd 合金含 Cd 1% ( 质量 ),在 955K 时 Cd 在 Sn 中的活度系数为 2.26( 纯物质为标准态 ),Cd的饱和蒸气压 33.3 kPa,Sn的饱和蒸气压为1.310-6 Pa 。 求:( a ) 955K 时上述合金中 Cd 的蒸气压;( b )气相中镉与锡的摩尔比;2 为提高蒸馏精炼的效果,从热力学上分析,你认为可采取什么措施,并从理论予以说明。 3 温度为 800K 下,用氧化精炼法按下反应从粗铅中除锡 Sn + 2 PbO (s) = 2Pb (l) + SnO2 (s) 已知 800K 时反应 J ? mol -1 J ? mol -1 同时已知 800K 时, Sn 在 Pb 中 =2. 3 。 求:( a )不加添加剂时,除 Sn 的限度; ( b )设加入 NaOH 作为熔剂,使熔渣中 SnO2 活度降为 10 -3 (以纯物质为标准态),求除 Sn 限度。 第三篇冶金过程的动力学基础1.使用收缩核模型的前提条件是什么?2.试分析可以采取哪些措施强化浸出过程?3.什么是速度限制步骤?溶液的热力学性质 1 试述以 1% 溶液标准态时,当实际溶液浓度为 1% ,在什么条件下,其活度才为 1 ?
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