(冶金行业)硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学
- 格式：doc
- 大小：1.10 MB
- 文档页数：7
下载文档原格式
合集下载
东北大学832冶金物理化学2021年考研专业课初试大纲
东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲科目代码： 832 ；科目名称：冶金物理化学一、考试性质冶金物理化学是冶金学院冶金工程专业（专业代码：080600）硕士生入学考试初试的专业课之一。
考试对象为参加冶金学院冶金工程专业2021年全国硕士研究生招生考试入学考试的准考考生。
二、考试形式与试卷结构（一）考试形式：闭卷，笔试（二）考试时间：180分钟（三）考试题型及比例：简答题（约占20%），论述题（约占27%），图解题（约占13%），计算题（约占40%）。
（四）参考书目：《冶金物理化学》，沈峰满，高等教育出版社，2017年或《冶金物理化学》，沈峰满，高等教育出版社，2019年.三、考查要点（一）溶液热力学1. 理想溶液和稀溶液；2. 活度和活度标态；3. 多元系中组元的活度交互作用系数；4. 偏摩尔溶解自由能；5. 过剩热力学性质；6. 正规溶液及相关性质应用；（二）Gibbs自由能变化1. 化学反应等温方程式；2. 标准Gibbs自由能变化的计算；3. 有溶液存在的反应Gibbs自由能计算；4. 化学反应等温方程及平衡移动原理应用；5. 标准Gibbs自由能变化的实验测定；（三）相图1. 相图基本知识2. 相律的应用3. 三元相图的基本类型4. 相图在冶金及材料制备过程中的应用（四）熔渣和熔锍1. 熔渣结构及相关理论模型2. 熔渣的碱度3. 熔渣的氧化能力4. 熔渣氧化物的活度5. 熔渣的去硫去磷能力6. 渣-金反应7. 氧势图8. 优势区域图9. 电位-pH图10. 锍及造锍熔炼11. 火法氯化冶金及火法精炼（五）多相反应动力学1. 多相反应动力学基础2. 气—固反应动力学3. 液—固反应动力学4. 液—液反应动力学四、计算器使用要求本科目需使用计算器附件1：大纲导语参考1、简答题（共30分，5小题，每题6分）2、论述题（共40分，4小题，每题10分）3、图解题（共20分，2小题，每题10分）4、计算题（共60分，4小题，每题15分）附件2：参考书目信息（参考书目的封面）样题：。
内蒙古科技大学906钢铁冶金学2020考研专业课初试大纲
科目钢铁冶金学代码906
（1）高炉冶炼过程的物理化学：蒸发、分解与气化，还原反应，渣铁反应，碳的气化，生铁的形成。
（2）高炉冶炼过程中的传输现象：高炉中的动量与热量传输。
（3）高炉冶炼能量利用：能量利用指标，能量利用计算分析，能量利用图解分析。
（4）高炉炼铁工艺：操作制度，高压操作，高风温操作，喷吹燃料操作，富氧鼓风操作。
（5）炼钢基本反应：脱碳反应、脱磷反应、脱硫反应。
（2）炉渣和钢渣
间的氧化还原反应。
（6）金属的氧化、脱氧和夹杂物控制。
（4）转炉炼钢工艺及原理：顶吹
转炉、底吹转炉和复吹转炉。
（7）现代电弧炉炼钢工艺及原理：交流电弧炉、直流电弧炉。
（6）炉外
精炼原理、手段、方法和冶金效果
（8）连铸工艺、凝固理论及铸坯质量控制。
参考书目：（1）炼铁学：《钢铁冶金学》（炼铁部分），王筱留著，冶金工业出版社，2013年，第3版；（2）炼钢学：《钢铁冶金学教程》，包
燕平，冯捷著，冶金工业出版社，2008年，第1版。
冶金考研专业课--冶金物理化学知识点归纳
解：由反应（1）-（4）可得： CaO（s）+3C（s）= CaC2（s）+CO（g） 以纯物质为标准态时
r G5 = 307740- 133.51T
CaO（s）=（CaO） sol G = 0 CaC2（s）=（CaC2） sol G = 0
所以
（CaO）+3C（s）=（CaC2）+CO（g）
θ 2
3
1
1－6．利用气相与凝聚相平衡法求 1273K 时 FeO 的标准生成吉布斯自由能 f GFex O 。
θ
已知:反应 FeO (s) H 2 (g) Fe (s) H 2 O (g) 在 1273K 时的标准平衡常数 K 0.668
θ
H 2 (g) 1 O H 2 O (g) 2 2 (g)
RT ln K H BRT
其中，左边为 G ，右边 H 为常数，用 a 表示，BR 常数用 b 表示，则得
G a bT
4）掌握用定积分法和不定积分计算 f G 及 r G
定积分结果： GT H 298 T S 298 T aM 0 bM 1 cM 2 cM 2
G 有三种情况
1）
G 0 ，以上反应不可以自动进行；
2） G 0 ，以上反应可以自动进行； 3） G 0 ，以上反应达到平衡，此时
G RTLnK
注：
（1） G 是反应产物与反应物的自由能的差，表示反应的方向（反应能否发生的判据） ；
c d aC aD a b a A aB
郭汉杰 北京科技大学
1．冶金热力学辅导
热力学内容下四个部分 1） 冶金热力学基础 2） 冶金熔体（铁溶液、渣溶液） 3） 热力学状态图（Ellingham 图，相图） 注：
r G5 = 307740- 133.51T
CaO（s）=（CaO） sol G = 0 CaC2（s）=（CaC2） sol G = 0
所以
（CaO）+3C（s）=（CaC2）+CO（g）
θ 2
3
1
1－6．利用气相与凝聚相平衡法求 1273K 时 FeO 的标准生成吉布斯自由能 f GFex O 。
θ
已知:反应 FeO (s) H 2 (g) Fe (s) H 2 O (g) 在 1273K 时的标准平衡常数 K 0.668
θ
H 2 (g) 1 O H 2 O (g) 2 2 (g)
RT ln K H BRT
其中，左边为 G ，右边 H 为常数，用 a 表示，BR 常数用 b 表示，则得
G a bT
4）掌握用定积分法和不定积分计算 f G 及 r G
定积分结果： GT H 298 T S 298 T aM 0 bM 1 cM 2 cM 2
G 有三种情况
1）
G 0 ，以上反应不可以自动进行；
2） G 0 ，以上反应可以自动进行； 3） G 0 ，以上反应达到平衡，此时
G RTLnK
注：
（1） G 是反应产物与反应物的自由能的差，表示反应的方向（反应能否发生的判据） ；
c d aC aD a b a A aB
郭汉杰 北京科技大学
1．冶金热力学辅导
热力学内容下四个部分 1） 冶金热力学基础 2） 冶金熔体（铁溶液、渣溶液） 3） 热力学状态图（Ellingham 图，相图） 注：
北京科技大学自命题科目考试大纲物理化学A
804 物理化学A考试大纲
一、考试性质
物理化学A是考生报考北京科技大学材料和冶金相关专业的硕士研究生入学考试科目。
二、考试要求
物理化学A考试旨在考查考生对物理化学基础知识、基本理论的掌握程度，并在此基础上考查考生运用基础知识和基本理论分析问题、解决问题的能力。
三、考试形式与分值
1.考试方式：闭卷考试，可以带计算器。
2.考试时间：180 分钟
3.题型及分值：题型一般包括选择题、填空题和计算题，试卷满分150分。
四、考试内容
试题涵盖物理化学的如下内容：热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学及在溶液中的应用、相平衡、化学平衡、电化学、表面物理化学、化学动力学。
1。
昆明理工大学809冶金物理化学2021年考研专业课初试大纲
昆明理工大学硕士研究生入学考试《冶金物理化学》考试大纲第一部分考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间为180分钟。
二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。
三、试卷的内容结构1、热力学第一定律及热化学约15%2、热力学第二定律约15%3、多组分系统热力学（溶液）约10%4、化学平衡约10%5、相平衡约15%6、电化学约15%7、化学动力学约10%8、表面现象约10%四、试卷的题型结构1、填空题10%2、选择题20%3、简答题20%4、计算题50%第二部分考察的知识及范围第一章热力学第一定律与热化学1.1 热力学的研究对象和基本概念1.2热力学第一定律1.3体积功与可逆过程1.4 恒容热与恒压热——焓1.5 热容1.6 热力学第一定律的应用1.7 热化学第二章热力学第二定律2.1 自发过程的共同特点2.2热力学第二定律的经典表述2.3 熵2.4 熵变的计算2.5 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能2.6 吉布斯自由能改变量△G的计算第三章多组分体系热力学（溶液）3.1偏摩尔量3.2 化学势3.3 气体热力学3.4 溶液热力学第四章 化学平衡4.1 化学反应的方向与限度4.2平衡常数的各种表示方法4.3 热力学第三定律及标准摩尔规定熵4.4 化学反应的标准吉布斯自由能变化与化学反应的，物质的标准摩尔生成吉r m G ∆$m r G ∆布斯自由能4.5 平衡常数的求算及其应用4.6 温度对平衡常数的影响4.7 各种因素对化学平衡的影响第五章 相平衡5.1相律5.2 单组分体系相图5.3 二组分体系相图第六章 化学动力学6.1 化学动力学的任务和目的6.2 化学反应的速率方程6.3 具有简单级数反应的速率方程6.4 几种典型的复杂反应6.5 温度和活化能对反应速率的影响6.6催化作用基础第七章 电化学7.1 电解质溶液的电导7.2 电解质溶液理论7.3 可逆电池的电动势与可逆电池的热力学7.4 电极电势7.5 浓差电池和液体接界电势7.6 电动势测定的应用7.7 电解和极化现象7.8 电解时电极上的反应7.9 金属的腐蚀与防腐第八章 界面现象8.1 表面吉布斯自由能和表面张力8.2 弯曲液面下的附加压力和饱和蒸汽压8.3 液-固界面的润湿作用8.4 固体表面的吸附作用8.5溶液表面的吸附现象注：统计热力学和胶体化学内容不考。
北京科技大学2019年冶金与生态工程学院硕士研究生冶金物理化学考试大纲
冶金物理化学考试大纲
科目代码：809
科目名称：冶金物理化学
一、考试性质与范围
1．本课程是冶金工程专业本课生必修课程，是一门重点介绍冶金物理化学基本概念、基本原理以及在冶金过程中应用的专业基础课。
2．通过本课程的学习使学生掌握冶金热力学、冶金动力学的基本原理。
学会运用这些原理分析和解决生产中出现的新问题；不断地改造旧工艺，创造新工艺，降低生产消耗，提高生产率；不断地向相关学科渗透，扩大冶金物理化学的研究领域。
3. 通过本课程的学习，使学生掌握冶金物理化学基本的实验技能，对冶金中的问题，利用冶金物理化学基础和其他专业知识综合的研究方法。
二、考试基本要求
要求学生牢固地掌握冶金物理化学的基本概念和基本原理，独立完成大量习题，能够正确熟练地计算冶金体系中化学反应的吉布斯白由能变化，判断化学反应的方向和限度，分析化学反应的反应机理。
独立完成要求的大纲内容与基本习题。
三、考试形式与分值
考试采用闭卷形式，分值：150分。
题目分基本概念、计算、论证及利用冶金物理化学的原理和方法解决冶金过程中的实际应用问题。
四、考试内容
1．热力学基本定理及在冶金中的应用
1.1 几个基本公式
1）体系中组元i的自由能的描述；理想气体体系中组元i的自由能；液相体系中组元i的自由能；固相体系中组元i的自由能。
2）等温方程式的导出：由单个组元I的自由能推导化学反应的自由能变化G
；。
硕士研究生入学考试北科大冶物化试题
北京科技大学2001年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2002年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①自带计算器。
②总分150分，四道题，单考生与统考生三、四题不同。
一、简要回答下列问题（70分，每题7分）1.北京科技大学2004年硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、工业生态、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： 409 试题名称： 冶金物化化学 （共2页）适用专业： 钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学、工业生态说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
考生自带计算器。
一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.对稀溶液的溶质i ，试推导以纯物质为标准态的活度系数i γ与1%标准态的活度系数i f 之间的关系。
2.简述规则溶液的定义？3. 对铁溶液中的组元i ，溶解反应i=[i]%，试证明标准溶解自由能φφγi ii sol Ar RT G 10085.55ln=∆。
4.简述扩散脱氧的热力学原理？5.在氧势图（Ellingham 图）上，为什么CO O C 222=+的φG ∆与T 的关系曲线的斜率为负值？其意义如何？6.写出边界层理论的传质通量的表达式，并解释每项的物理意义？7.简述未反应核模型？8.对串联反应A →B →C ，写出反应达到准稳态的条件？9.对基元反应A →P ，写出其动力学微分式、积分式及半衰期的表达式？10.试用双膜理论简要描述钢液中元素氧化反应][)()(][Fe MO FeO M +=+的动力学机理？二、（25试用完全离子理论计算1600℃时，炉渣中的CaO 的活度。
江西理工大学834钢铁冶金原理2021年考研专业课初试大纲
《钢铁冶金原理》考试大纲一、考试的总体要求要求考生比较系统的掌握本课程的基本理论和学习方法，较系统的理解冶金热力学与动力学在化合物的形成-分解及碳、氢的燃烧反应、氧化物还原熔炼反应、氧化熔炼反应等过程中应用分析以及金属熔体、冶金炉渣的结构、性质，具有综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
二、考试的内容1）冶金热力学。
主要包括溶液的热力学性质、热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及中反应的标准溶解吉布斯自由能的计算。
2）冶金动力学。
主要包括化学反应的速率，分子扩散及对流传质，新相形成的动力学。
3）金属熔体。
主要包括熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用系数。
4）冶金炉渣。
主要包括三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论及其离子溶液结构模型。
5）化合物的形成-分解及碳、氢的燃烧反应。
主要包括化合物形成-分解反应的热力学原理，氧化物的形成-分解反应，金属铁氧化动力学，可燃气体/固体碳的燃烧反应。
6）氧化物还原熔炼反应。
主要包括氧化物还原的热力学条件，氧化物的直接/间接还原反应，铁的渗碳及含碳量，高炉冶炼的脱硫反应。
7）氧化熔炼反应。
主要包括氧化熔炼反应的物理化学原理，脱碳/磷/硫/氧/气体反应。
8）钢液的二次精练反应。
主要包括钢液的真空处理，钢中夹杂物的变形处理。
三、考试题型及比例试卷满分为150分，其中填空题占15-25%，简答题占20-30%，综合分析题占15-20%，计算题占35-40%。
四、考试形式及时间试卷满分为150分，其中问答题约20-40分，分析论述题约30-50分，计算题约60-100分。
五、主要参考教材黄希祜编.《钢铁冶金原理》（第四版）.北京：冶金工业出版社，2017.。
贵州省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重要理论解析
贵州省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重要理论解析冶金物理与冶金化学是冶金工程中重要的理论基础。
掌握这两个学科的基本概念和理论原理，对于贵州省考研冶金工程的复习至关重要。
本文将对冶金物理与冶金化学的重要理论进行解析，帮助考生深入理解相关知识点。
一、冶金物理的重要理论解析1. 金相学金相学是冶金物理的核心内容之一，主要研究金属材料的组织结构和性能之间的关系。
通过显微组织表征和金相分析方法，可以揭示材料的晶体结构、相变规律以及断裂行为等重要信息。
金相学在材料选型、热处理工艺设计等方面具有重要的应用价值。
2. 相图与相变相图是描述材料在不同温度和成分条件下的相变规律的重要工具。
了解相图对于掌握冶金物理中的相变行为以及合金的组织演变十分关键。
常见的相变包括相变温度、固相溶度、共晶、共析等，通过研究相变规律可以优化材料的性能。
3. 热力学基础热力学是冶金物理研究中的重要工具，主要研究物质在不同条件下的热平衡状态和能量转化规律。
热力学的基本概念如熵、焓、自由能等，通过热力学分析可以预测物质的相变行为和能量变化过程。
4. 动力学理论动力学研究物质在非平衡状态下的变化规律，是冶金物理中的重要内容。
了解材料的相变速率、扩散行为以及晶粒长大等动力学过程，对于优化冶金工艺、改善材料性能有重要意义。
二、冶金化学的重要理论解析1. 非金属与金属之间的反应冶金化学研究非金属元素与金属之间的反应行为，主要包括氧化还原反应、硫化反应、氮化反应等。
了解这些反应的热力学和动力学特性，有助于预测金属在不同环境下的腐蚀行为和抗腐蚀措施的选择。
2. 熔盐电解熔盐电解是冶金工程中的重要工艺，冶金化学理论对熔盐电解过程进行解析十分关键。
了解电解过程中的离子传递、电极反应以及熔盐性质对电解工艺的影响，对于提高电解效率和降低能耗具有重要意义。
3. 化学平衡与活度化学平衡是冶金化学中的重要概念，主要研究物质在反应过程中达到平衡状态的条件和规律。
2018年江西理工大学834钢铁冶金原理考研大纲硕士研究生入学考试大纲
《钢铁冶金原理》考试大纲
一、考试的总体要求
考察学生对钢铁冶金过程的基本原理的掌握情况以及综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
要求学生具备较好的从事专业研究所必须具备的相关专业理论基础，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试的内容
1、冶金热力学。
主要包括溶液的热力学性质、热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及中反应的标准溶解吉布斯自由能的计算。
2、冶金动力学。
主要包括化学反应的速率，分子扩散及对流传质，新相形成的动力学。
3、金属熔体。
主要包括熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用系数。
4、冶金炉渣。
主要包括三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论及其离子溶液结构模型。
5、化合物的形成-分解及碳、氢的燃烧反应。
主要包括化合物形成-分解反应的热力学原理，氧化物的形成-分解反应，金属铁氧化动力学，可燃气体/固体碳的燃烧反应。
6、氧化物还原熔炼反应。
主要包括氧化物还原的热力学条件，氧化物的直接/间接还原反应，铁的渗碳及含碳量，高炉冶炼的脱硫反应。
7、氧化熔炼反应。
主要包括氧化熔炼反应的物理化学原理，脱碳/磷/硫/氧/气体反应。
8、钢液的二次精练反应。
主要包括钢液的真空处理，钢中夹杂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（冶金行业）硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学冶金物理化学考试大纲I考查目标掌握冶金物理化学的基本概念、基本理论及计算方法，正确运用于分析和解决具体问题。
基本理论包括溶液热力学理论、Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理和方法、相图基本原理及典型二三元相图基础知识、表面和界面基本理论、冶金动力学基本理论等，冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。
II考试形式和试卷结构壹、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间180分钟。
二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。
允许使用计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。
三、试卷内容和题型结构1、名词解释题6题，每小题5分，共30分2、简答题6题，每小题10分，共60分3、计算和分析题4题，共60分III考查内容1、冶金热力学基础化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。
重点：化学反应的吉布斯自由能计算及由此判断化学反应进行的方向，活度计算。
2、冶金动力学基础化学反应的速率，分子扩散及对流传质，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。
重点：壹、二级化学反应及壹级可逆化学反应速率方程推导，菲克第壹、第二定律，双膜理论，未反应核模型。
3、金属熔体熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。
重点：活度相互作用系数及其转换关系。
4、冶金炉渣二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。
重点：二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和投影图。
熔渣的结构理论。
5、化合物的形成－分解、氢的燃烧反应化合物的形成－分解反应的热力学原理，碳酸盐的分解反应，氧化物的形成－分解反应，金属（铁）氧化的动力学，可燃气体的燃烧反应，固体碳的燃烧反应，燃烧反应体系气相平衡成分的计算。
重点：平衡组成计算及判断过程进行的方向。
6、氧化物仍原反应氧化物仍原的热力学条件，氧化物的间接仍原反应，氧化物的直接仍原反应，金属热仍原反应，熔渣中氧化物的仍原反应，高炉冶炼的脱硫反应。
重点：氧化物仍原的热力学条件，氧化物的间接仍原反应，氧化物的直接仍原反应，金属热仍原反应，高炉冶炼的脱硫反应热力学及动力学。
7、氧化熔铁反应氧化熔铁反应的物理化学原理，锰、硅、铬、钒的氧化反应，脱碳反应，脱磷反应，脱硫反应，吸气及脱气反应，脱氧反应。
重点：选择性氧化原理，元素在渣金间的平衡分配常数。
IV.题型示例及参考答案壹、解释下列概念（每题5分，共30分）1、偏摩尔量2、扩散脱氧3、硫容量4、化学反应活化能5、炉渣6、壹次夹杂物二、简要回答下列问题。
（每题10分，共60分）1、写出用于二元系活度计算的吉—杜方程。
2、简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。
3、简述熔渣分子结构假说。
4、用俩种之上脱氧元素进行复合脱氧是否壹定比其中任壹单壹元素脱氧效果好，为什么？5、简述氧气转炉吹炼过程脱碳速度的变化情况，写出相应的关系式且说明之。
6、从氧势图上（）能够得到哪些信息？三、试确定原始组成为50%CO、20%O2、30%CO2的混合气体燃烧后的气相组分的浓度。
（10分）四、在1540℃时，Fe-C系内碳的溶解度为5.2%，加入硅2%后，碳的溶解度下降到4.6%。
求铁液内硅对碳的相互作用系数：。
（15分）五、在真空感应炉的氧化镁坩埚内熔炼含碳0.1%，含铬18~20%的不锈钢返回料，炉内真空度为10-2~10-3mmHg。
问在1600℃时氧化镁坩埚是否会受到侵蚀？（15分）已知：合金中碳的活度系数f c=0.2。
2C+O2=2CO2Mg(g)+O2=2MgO(g)C=[C]六、论述双膜传质理论的基本要点，试用双膜理论简要分析渣钢反应速度。
（20分）参考答案壹、解释下列概念（每题5分，共30分）1、偏摩尔量：就是在恒温、恒压下溶液的广度性质g（U、H、V、S、G）对其组分摩尔量的偏微商值。
2、扩散脱氧：在炼钢过程中，根据分配定律钢液中的[O]向熔渣中扩散，而和加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。
3、硫容量：炉渣容纳或溶解硫的能力，即。
4、化学反应活化能：在化学反应中，由普通分子变成活化分子需要吸收的最小能量。
5、炉渣：炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体。
6、壹次夹杂物：由于脱氧产物未能完全排出而残留在钢中的夹杂物称为壹次家杂物。
二、简要回答下列问题。
（每题10分，共60分）1．写出用于二元系活度计算的吉—杜方程。
答：二元系吉—杜方程为：因为：可得：2．简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。
答：由炉渣脱磷反应可知：由上述公式可知，为使脱磷反应进行完全，必要的热力学条件是：（1）较高的炉渣碱度；（2）较高的氧化铁含量；（3）较低的熔池温度；（4）大渣量。
3．简述熔渣分子结构假说。
答：熔渣分子结构假说要点如下：（1）熔渣是由各种电中性的氧化物分子及它们之间形成的复杂化合物分子组成的理想溶液；（2）各种氧化物和其形成的复杂化合物的分子之间存在着生成和分解的平衡反应。
（3）熔渣中每种氧化物都有俩种不同的存在状态，以简单氧化物分子存在的叫自由氧化物，以复杂化合物分子存在的叫结合氧化物。
在熔渣的分子结构假说中自由氧化物的浓度等于其活度。
4．用俩种之上脱氧元素进行复合脱氧是否壹定比其中任壹单壹元素脱氧效果好，为什么？答：俩种之上脱氧元素进行复合脱氧比其中任壹单壹元素脱氧效果好。
理由如下：（2）脱氧元素共同存在于钢液中，脱氧能力有较大的提高；（3）脱氧产物是熔融的，且能促进高熔点氧化物熔化，有利于从钢液中消除出去；（4）能使容易挥发的钙、镁在钢水中的溶解度增加；（5）能使夹杂物形态和组成发生变化，有利于改善钢的性能。
5．简述氧气转炉吹炼过程脱碳速度的变化情况，写出相应的关系式且说明之。
答：氧气转炉脱碳过程能够分为三个阶段，吹炼初期以硅的氧化为主，脱碳速度较小；在吹炼中期，脱碳速度几乎为定值；吹炼后期，随着金属中含碳量的减少，脱碳速度也降低。
因此，整个脱碳过程中脱碳速度变化的曲线形成为台阶形。
各阶段的脱碳速度能够写出以下关系式：第壹阶段：第二阶段：第三阶段：其中：k1——决定于[Si]及熔池温度等因素的常数；t——吹炼时间；k2——高速脱碳阶段由氧气流量所确定的常数；k3——碳含量减低后，脱碳反应受碳的传质控制时，由氧流量、枪位等决定的常数。
6．从氧势图上（）能够得到哪些信息？答：（1）的关系是直线，直线的斜率是氧化物生成反应熵的负值（-）。
当反应的为负值时，直线的斜率为正，表明氧化物的稳定性随温度升高而减小。
当反应的为正值时，直线的斜率为负，表明氧化物的稳定性随温度升高而增大。
当反应的接近于零时，直线的斜率趋于零，表明氧化物的稳定性不随温度而改变。
（2）在已知温度和气相中氧的压力时，能够确定金属或氧化物的稳定性。
（3）在指定的温度下能够比较各种氧化物的相对稳定性。
（4）能够确定CO/CO2或H2O/H2混合气对金属的氧化仍原作用。
三、试确定原始组成为50%CO、20%O2、30%CO2的混合气体燃烧后的气相组分的浓度。
（10分）解：取100m3的混合气体为计算基础。
该体系内的反应为：2CO+O2=2CO2可知CO和O2反应的摩尔量比为2：1。
因此20m3的O2和40m3的CO反应，形成40m3的CO2，而原始组成中50m3CO中，剩余10m3CO，而氧气则全部反应。
故平衡气相的总体积为：10m3CO+70m3CO2。
因此，燃烧后的气相平衡成分为：CO=10/80×100%=12.5%CO2=70/80×100%=87.5%四、在1540℃时，Fe-C系内碳的溶解度为5.2%，加入硅2%后，碳的溶解度下降到4.6%。
求铁液内硅对碳的相互作用系数：。
（15分）解：铁液中碳的溶解反应为：反应的平衡常数。
标准态相同时，Fe—C系和Fe—C—Si系的平衡常数应相等。
即：假定在0~2%Si浓度范围内，成线性关系，可得：五、在真空感应炉的氧化镁坩埚内熔炼含碳0.1%，含铬18~20%的不锈钢返回料，炉内真空度为10-2~10-3mmHg。
问在1600℃时氧化镁坩埚是否会受到侵蚀？（15分）已知：合金中碳的活度系数f c=0.2。
2C+O2=2CO2Mg(g)+O2=2MgO(g)C=[C]解：因为2C+O2=2CO2Mg(g)+O2=2MgO(g)C=[C]因此可得MgO被侵蚀的反应为：2Mg(s)+[C]=Mg(g)+CO其中：在1873K时能够求得=135183.52J，则：求得：K=1.7×10-4P CO=1.84×10-3atm=1.4mmHg反应析出气体的压力为P Mg+P CO=2.8mmHg，此值远大于炉内的压力10-2~10-3mmHg，所以反应能够进行，坩埚会被侵蚀。
六、论述双膜传质理论的基本要点，试用双膜理论简要分析渣钢反应速度。
（20分）答：1.双膜传质理论的基本要点如下：（1）在俩个相（液-液、气-液）的相界面俩侧都有壹层边界薄膜，这层薄膜对物质从壹相进入另壹相建立了基本的传质阻力。
（2）在俩层薄膜之间的界面上处于动态平衡。
（3）每相中组元的扩散质流（j）或其中：，（4）薄膜中的流体是静止不动的，不受流体体内流动状态的影响，各相中传质独立进行，互不影响。
2．渣钢反应速度的分析对如下渣钢反应：[A]+(B Z+)=(A Z+)+[B]在钢液膜的壹侧的扩散质流：（1）在渣膜的壹侧的扩散质流：（2）如果界面上化学反应速度很快，界面上的反应达到动态平衡，则：（3）由于界面俩侧为稳态传质，故组元A在俩膜中的扩散质流应相等。
即：（4）（5）（6）（7）可得：（8）当界面化学反应速度比渣、钢俩相中的传质速度快得多时，反应总速度由（8）式决定。
当界面化学反应速度和渣钢俩相中的传质速度相差不很大时，必须考虑界面化学反应速度对总速度的影响。