冶金原理习题
《冶金原理》课后习题和解答
第一章1 冶金原理研究的主要内容包括________、________和________。
冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2 金属熔体指________、________。
液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学，它主要是应用_______的理论和方法研究提取冶金过程，为解决有关_____问题、开拓____的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。
物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同，一般将冶金熔体分为________、______、_______、_______四种类型。
金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按具体的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。
钢铁、有色金属。
4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同，熔渣主要分为________、_______、________、__________四种。
在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择_____，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。
熔渣。
5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。
金属提炼、精炼过程。
6、熔渣是指主要由各种______熔合而成的熔体。
氧化物。
7、________的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。
富集渣、8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。
精炼渣。
9、在造锍熔炼过程中，为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失，要求熔渣具有较低的______、______和_______。
粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗，必须使锍具有合适的______.物理化学性质。
11、在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择________，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
熔渣成分12、冶金过程热力学可以解决的问题有：1）计算给定条件下的；根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行：2）计算给定条件下的平衡常数，确定反应进行的______；3）分析影响反应的和平衡常数，为进一步提高________指明努力方向。
《冶金原理》课后习题和解答
第一章1 冶金原理研究的主要内容包括________、________和________。
冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2 金属熔体指________、________。
液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学，它主要是应用_______的理论和方法研究提取冶金过程，为解决有关_____问题、开拓____的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。
物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同，一般将冶金熔体分为________、______、_______、_______四种类型。
金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按具体的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。
钢铁、有色金属。
4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同，熔渣主要分为________、_______、________、__________四种。
在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择_____，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。
熔渣。
5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。
金属提炼、精炼过程。
6、熔渣是指主要由各种______熔合而成的熔体。
氧化物。
7、________的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。
富集渣、8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。
精炼渣。
9、在造锍熔炼过程中，为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失，要求熔渣具有较低的______、______和_______。
粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗，必须使锍具有合适的______.物理化学性质。
11、在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择________，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
熔渣成分12、冶金过程热力学可以解决的问题有：1）计算给定条件下的；根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行：2）计算给定条件下的平衡常数，确定反应进行的______；3）分析影响反应的和平衡常数，为进一步提高________指明努力方向。
冶金原理A卷试题
当 时所对应的时间 为反应完全所需的时间。
当内扩散是限制环节时， ，速率方程为：
当 时所对应的时间 为反应完全所需的时间。
⑤(5分)硫化物在高温下的化学反应主要有哪几种类型？写出反应通式。
三 作图题(共20分)
3（10分）在均相形核过程中，假设形成的晶核是边长为 的立方体，形成单位体积晶核的吉布斯自由能为 ，单位表面吉布斯自由能为 。计算：①临界边长 ；②形成临界晶核所需能量
解：形成边长为 的立方体晶核时，吉布斯能变化为：
①(共10分)图1是具有一个不稳定二元化合物的三元系相图，分析其中m点在
温度降低过程中液相及固相的变化，并在图中的各级氧化物平衡曲线图。回答下列问题：
(1)(4分)写出各曲线的反应方程式；
(2)(2分)在图上各区域内标出稳定存在的固相；
(3) (4分)在图中a点体系中放入Fe，保持a点体系的温度及气相组成不变，分析体系中将有哪些反应发生？最终存在的固相物质是什
③(6分)写出化学反应速率常数与温度的关系式，说明其中每个符号的意义，讨论活化能的大小对反应速率常数随温度变化的影响关系。
④(8分)对于H2还原FeO的过程，采用一界面未反应核描述时，其速率的积分式为：
当过程处于动力学范围时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间；内扩散是限制环节时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间。
《冶金原理》试题A卷答案
一 解释下列名词(共10分，每题5分)
①氧势：
②选择性氧化
二 简答题(共30分)
①(6分)炉渣的熔点是如何定义的？炉渣的半球点温度是如何定义的？二者是否一致？为什么？
冶金原理试题集
第一篇冶金熔体第一章概述1．什么是冶金熔体？它分为几种类型？2．何为熔渣？简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3．什么是富集渣？它与冶炼渣的根本区别在哪里？4．试说明熔盐在冶金中的主要应用。
5．熔锍的主要成分是什么？6．为什么熔盐电解是铝、镁、钠、锂等金属的惟一的或占主导地位的生产方法？第二章冶金熔体的相平衡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，试依据杠杆规则用作图法和计算法求出混合后熔体的组成点。
2．试找出图2 44 所示的三元系相图中的错误，说明原因并更正。
3．图2 45 是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图（1）写出各界线上的平衡反应；（2）写出P、E 两个无变点的平衡反应；（3）分析熔体1、2、3、4、5、6 的冷却结晶路线。
4．某三元系相图如图2 46 中所示，AmBn为二元不一致熔融化合物。
试分析熔体1、2、3的冷却结晶过程。
5．图2 47 为生成一个三元化合物的三元相图，（1）判断三元化合物N 的性质；（2）标出边界线的温度降低方向；（3）指出无变点K、L、M 的性质，写出它们的平衡反应；（4）分析熔体1、2 的冷却过程。
6．试分析图2 23 熔体3、4、5、6 的冷却过程。
7．试根据CaO SiO2A12O3系相图说明组成为（wB/ %）CaO 40.53，SiO232.94，A12O317.23，MgO 2.55 的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
8．试根据图2-30 绘制CaO A12O3SiO2三元系1500 C 时的等温截面图。
9．给出CaO SiO2FeO 系相图中1500 C 的等温截面图，标出各相区内的相平衡关系。
组成为（wB/ %）CaO 45、SiO225、FeO 20 的熔渣在此温度下析出什么晶相？怎样才能使此熔渣中的固相减少或消除?10．假定炉渣碱度为= 2。
《冶金原理》课后习题及解答1-
第一章1 冶金原理研究的主要内容包括_冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2 金属熔体指液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学，它主要是应用__物理化学、_____的理论和方法研究提取冶金过程，为解决有关__技术___问题、开拓__新__的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。
、2、根据组成熔体的主要成分的不同，一般将冶金熔体分为__金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按具体的冶金对象分为__钢铁____冶金原理及__有色金属___冶金原理。
4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同，熔渣主要分为____冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣____四种。
在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择_熔渣____，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
5、熔渣是_金属提炼______和_____精炼过程__的重要产物之一。
6、熔渣是指主要由各种_氧化物_____熔合而成的熔体。
7、__富集渣______的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。
8、__精炼渣_____的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。
9、在造锍熔炼过程中，为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失，要求熔渣具有较低的粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗，必须使锍具有合适的物理化学性质。
11、在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择__熔渣成分______，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
12、冶金过程热力学可以解决的问题有：1）计算给定条件下的；根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行：2）计算给定条件下的平衡常数，确定反应进行的______；3）分析影响反应的和平衡常数，为进一步提高________指明努力方向。
预期方向；限度；转化率。
13大多数有色冶金炉渣和钢渣的主要氧化物：FeO、CaO、SiO214高炉渣和某些有色冶金炉渣的主要氧化物：CaO、Al2O3、SiO215熔盐——盐的熔融态液体，通常指无机盐的熔融体16在高温冶金过程中处于熔融状态的反应介质或反应产物叫________ 冶金熔体1、应为熔盐有着与水溶液相似的性质，因此熔盐电解成为了铝、镁、衲、锂等金属唯一的或占主导地位的生产方法。
冶金原理复习题(stu)
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 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 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（W B / % ）：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 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为（W B / % ）：CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ，试求该炉渣的酸度。
冶金原理试题
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 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 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。
冶金原理试题A
冶金原理试题A
一、填空题（每空2.5分，共2.5x10=25分）
1.冶金熔体就是，根据组成成分的不同分为、、和。
2.熔锍是。
3.由于钢及生铁的熔化或者凝固都是在一个温度范围内进行的，所以一般定义钢的熔点就是其。
4.熔点就是。
所以对钢来说，熔点就是选和
的重要数据。
二、简答题（5X8）=40分
1.简述热力学第一、二定律
2. 列出熔渣中氧化物碱性或酸性的强弱次序
3.金属熔体的性质和结构是与固体相近的，简述几点事实证明（不少于三点）
4.熔渣的成分是各种化合物，简述其来源有哪些
5.简述炉渣在冶金过程中的作用
6.简述离子理论的基本观点
7. 根据还原剂的种类不同，还原过程分几类
8.简述组成炉渣的氧化物分几类，并分别举例说明
二、问答题（6X4）=24分
1.高温和低温下CO还原氧化铁的步骤有何不同？画出CO还原氧化铁的平衡图来说明。
并分别写出不同反应步骤的反应式。
2.用图示的方法画出一界面未反应核模型，并做以解释
3.通过直观地观察氧势图，可以做出哪些初步的判断
4.什么是正吸附和表面活性物质，负吸附和表面不活性物质
四、计算题 11分
计算滚珠轴承钢GCrl5SiMn的熔点，其化学成分如下：。
冶金原理终极版复习题
第一章1.冶金原理研究的主要内容一冶金过程热力学：应用化学热力学研究冶金反应进行的可能性。
二冶金过程动力学：运用宏观化化学原理研究冶金反应进行的机理，揭示控制步骤三冶金溶液：包括冶金熔体和水溶液，是冶金反应进行的介质。
2热力学第一，二定律盖斯定律热力学第一定律的数学表述：△V=Q+w dv=sQ+sWQ表热能，w表体系状态变化所坐的功，d表微分，s表微小变化，变量sQ与sW 取决于经过路程，而dv仅取决于始末态（可表述为：能量不会被创造也不会消失）盖斯定律：化学反应热效应只决定于反应的始末状态与过程途径无关。
热力学第二定律：当不同温度的能源相接触时，热会自动且不可逆地传向低温能源，直至两者处于同一温度为止。
3化学反应等温式及应用及平衡计算常熟化学反应等温式：△G=△G°+RTlnJ△G°=-RTlnk k即为反应的平衡常数，因△G°是物质温度的函数，所以k也是温度的函数应用：一是对反应方向的判断，如反映在某条件下可否进行，多个反应存在的体系中那个反应能优先进行，二是有关反应限度的计算，如给定反应温度和部分反应物浓度时，求另一反应物的平衡浓度，在给定反应物浓度时的反应温度等。
4溶液（拉乌尔，亨利定律）理想溶液指分子和原子间不发生相互作用的溶液拉乌尔定律：在一定温度下。
稀溶液中溶剂A的蒸汽压Pa等于纯溶剂的蒸汽压PA°乘以溶剂的摩尔分数 PA=PA°*A亨利定律：在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的平衡分压成正比，即PB=KbCb5法拉第定律：Q=n*z*f（n为物质摩尔数，z为反应式中的电子计量数，F为法拉第常数，为96500c.mol-1）第二章能斯特方程：三元相图8个规则1等含量规则2等比例规则3背向规则4直线规则5杠杆规则6重心原理7交叉位规则8共轭位规则二简单三元共晶形象图液相区液相面界线元变点平衡相数 1 2 3 4自由度 3 2 1 0第三章多相反应的三个环节：1反应物扩散到反应界面上2在反应界面上进行化学反应3反应产物离开反应界面向相内扩散。
冶金原理试卷与答案
精品文档《冶金原理》试题一 解释下列名词①氧势：体系中氧气的相对化学位，RT ln P O 2 。
②选择性氧化：对于金属熔体，用控制温度及体系压力的方法，控制熔体中元素的氧化，达到保留某些元素或者氧化富集某些元素的目的，称为选择性氧化。
二 简答题 (共 30 分)① ( 6 分 ) 炉渣的熔点是如何定义的？炉渣的半球点温度是如何定义的？二者是否一致？为什么？炉渣熔点定义：加热时固态完全转变为均匀液相的温度，也就是炉渣相图的液相线或液相面的温度。
半球点温度：渣柱试样在加热过程中高度降低一半时所对应的温度，实际上此时炉渣未完全熔化，因此不等于理论上定义的炉渣熔点。
② ( 5 分 ) 在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用哪种标准态？对于熔渣中的组元，一般采用哪种标准态？在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用服从亨利定律，重量 1%浓度溶液为标准态；对于熔渣中的组元，一般采用纯物质为标准态。
③ ( 6 分 ) 写出化学反应速率常数与温度的关系式，说明其中每个符号的意义，讨论活化能的大小对反应速率常数随温度变化的影响关系。
化学反应速率常数与温度的关系式为：Ekz e RT式中： k — 化学反应速率常数； R — 理想气体常数； T －温度E —活化能； z — 频率因子。
在频率因子一定的条件下，活化能 E 越大，则 k 越小。
反之，活化能E 越小，则 k 越大。
因为：ln k Eln zRT 所以：d ln kEdTRT 2E 越大，d ln k值越大，当温度升高时， k 随温度升高而增大得多； E 越小，d ln k值越小，当温度升高dTdT时， k 随温度升高而增大得少。
④ ( 8 分 ) 对于 H 2 还原 FeO 的过程，采用一界面未反应核描述时，其速率的积分式为：0 rR r 0 232R31R 3c 0 c 平36 D eK111R 3当过程处k 1K于动力学范围时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间；内扩散是限制环节时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间。
冶金过程原理考试试卷
冶金过程原理考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 冶金过程的基本原理是：A. 物质的转化B. 能量的转换C. 质量守恒D. 热力学平衡2. 以下哪个不是金属的物理性质？A. 导电性B. 延展性C. 磁性D. 可燃性3. 金属的冶炼方法中，属于还原法的是：A. 电解法B. 热还原法C. 湿法D. 热分解法4. 金属的腐蚀类型中，属于化学腐蚀的是：A. 氧化腐蚀B. 电化学腐蚀C. 微生物腐蚀D. 应力腐蚀5. 以下哪个不是金属的冶炼过程？A. 熔炼B. 精炼C. 铸造D. 锻造二、填空题（每空1分，共10分）6. 金属的冶炼过程中，_________是金属与杂质分离的重要步骤。
7. 热力学第一定律表明能量_________，第二定律表明能量_________。
8. 金属的腐蚀速度与_________、_________和_________等因素有关。
9. 金属的热处理包括_________、_________、_________和_________等过程。
10. 金属的焊接方法有电弧焊、_________、_________等。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述金属冶炼过程中的氧化还原反应原理。
12. 描述金属腐蚀的电化学腐蚀机制。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 假设有1000kg的铁矿石，其含铁量为60%，经过冶炼后得到纯铁500kg。
求冶炼过程中铁的回收率。
14. 某金属的熔点为1500℃，已知其在熔化过程中吸收的热量为Q=mcΔT，其中m为金属的质量，c为比热容，ΔT为温度变化。
若该金属的质量为10kg，比热容为0.39kJ/kg·K，求其熔化过程中需要吸收的热量。
五、论述题（每题15分，共15分）15. 论述现代冶金技术在环境保护和资源节约方面的应用。
六、实验题（每题15分，共15分）16. 设计一个实验来验证金属的热处理对金属性能的影响，并描述实验步骤和预期结果。
研究生冶金原理考试题库
研究生冶金原理考试题库研究生冶金原理考试题库一、选择题1. 冶金过程主要分为哪几个阶段？A. 矿石破碎、选矿、冶炼B. 选矿、冶炼、精炼C. 矿石开采、选矿、冶炼D. 矿石破碎、冶炼、精炼2. 以下哪种金属属于有色金属？A. 铁B. 铜C. 铝D. 镍3. 冶金反应中，下列哪项不是常见的反应类型？A. 还原反应B. 氧化反应C. 置换反应D. 聚合反应4. 冶金过程中，下列哪种物质不是还原剂？A. 焦炭B. 氢气C. 一氧化碳D. 氧气5. 以下哪种设备主要用于铁矿石的还原？A. 转炉B. 高炉C. 电解槽D. 精炼炉二、填空题6. 冶金工业中，______是最基本的反应过程之一，它涉及到金属氧化物的还原。
7. 金属的冶炼方法主要有火法冶炼、湿法冶炼和______。
8. 高炉冶炼铁矿石时，主要发生的化学反应包括______和______。
9. 在有色金属冶炼中，电解法常用于______的提取。
10. 冶金过程中，______是影响金属质量的重要因素之一。
三、简答题11. 简述冶金工业中常见的几种选矿方法及其原理。
12. 描述高炉冶炼铁矿石的基本过程及其主要化学反应。
13. 解释什么是金属的精炼过程，并简述其重要性。
14. 阐述冶金过程中环境保护的重要性及其主要措施。
15. 简述有色金属与黑色金属的区别。
四、计算题16. 假设有一批铁矿石，其含铁量为60%，经过冶炼后，得到了含铁95%的生铁。
如果冶炼过程中铁的损失率为5%，请计算冶炼过程中铁矿石的利用率。
17. 给定某金属的摩尔质量为56g/mol，冶炼过程中得到1000kg的金属，计算需要多少摩尔的该金属。
五、论述题18. 论述现代冶金技术在提高金属提取效率和降低能耗方面的发展趋势。
19. 分析当前全球金属资源的分布情况，以及对冶金工业的影响。
20. 讨论冶金工业在可持续发展中的角色和挑战。
六、案例分析题21. 某冶金企业在冶炼过程中遇到金属氧化物还原不完全的问题，请分析可能的原因，并提出解决方案。
冶金原理课后习题答案ch02
第二章习题与思考题1.某金属在不同相态下氧化生成MeO的标准吉不斯自由能— 温度关系如下：2Me①+O2=2MeO(s), ΔG θ ①=-1215033.6+192.88T,J2Me②+O2=2MeO(s), ΔG θ ②=-1500800.8+429.3T,J2Me③+O2=2MeO(s), ΔG θ ③=-1248505.6+231.8T,J（1）确定Me①,Me②,Me③的相态；（2）计算Me 的熔点和沸点；（3）作自由焓—温度图。
2．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=MgCO3ΔG θ T=-110750.5+120.12T,J3.将碳酸钙置于容积为 1L的容器中加热到 1073K， 问有多少 CaCO3 离解？解答：1. 解：（1）根据斜率变化②>③>①，可知②—气相，③—液相，① —固相。
（2）熔点： q q 31 G G D = D -1215033.6+192.88T=-1248505.6+231.8TT 熔=860.2K同理，沸点： q q 2 3 G G D= D ，T 沸=1227.5K （3）略2. 解：（P 43）TG 12 . 120 5 . 110750 + - = D 27 . 6 5783 log 2 + - = Tp CO 开始离解Pa p CO 4 . 30 101325 0003 . 0 2 = ´ = 化学沸腾 Pa p CO 101325 101325 12 = ´ = 27 . 6 5783 0003 . 0 log + - = 开T T 开=590K 27 . 6 5783 1 log + - = 沸 T T 沸=922K3.解：CaO+CO 2=CaCO 3T P RT Kp RT G CO 4 . 144 170925 ln ln 2 + -= = - = D q 1073 4 . 144 170925 ln 1073 314 . 8 2 ´ + -= ´ CO P 得 P CO2=16887.8Pa因 nRT PV = ，所以3 32 10 893 . 1 1073314 . 8 10 8 . 16887 - - ´ = ´ ´ = = RT PV n CO 33 2 10 893 . 1- ´ = = CaCO CO n n m CaCO3=0.1893g。
冶金试题及答案
冶金试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种金属不属于铁基合金？A. 不锈钢B. 铝C. 铸铁D. 碳钢答案：B2. 钢铁冶炼中，下列哪个过程不是炼钢的主要步骤？A. 熔化B. 氧化C. 还原D. 精炼答案：C3. 金属的塑性变形主要通过哪种方式实现？A. 弹性变形B. 断裂C. 蠕变D. 冷加工答案：D4. 以下哪种方法不是金属的热处理方式？A. 退火B. 淬火C. 焊接D. 正火5. 金属的腐蚀主要是由于哪种原因引起的？A. 机械磨损B. 微生物作用C. 电化学作用D. 热膨胀答案：C6. 以下哪种合金元素常用于提高钢的强度？A. 镍B. 铜C. 铝D. 硅答案：C7. 金属的疲劳破坏通常发生在哪个阶段？A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 蠕变阶段答案：A8. 金属的冷加工硬化是由于什么原因？A. 晶体缺陷的增加B. 晶体缺陷的减少C. 晶体结构的改变D. 晶体尺寸的减小答案：A9. 以下哪种金属不是贵金属？B. 银C. 铜D. 铂答案：C10. 金属的焊接通常需要使用哪种设备？A. 电焊机B. 车床C. 铣床D. 钻床答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响金属的焊接质量？A. 焊接电流B. 焊接速度C. 焊接材料D. 焊接环境答案：ABCD2. 金属的热处理可以改变金属的哪些性能？A. 硬度B. 韧性C. 强度D. 导电性答案：ABC3. 以下哪些是金属腐蚀的类型？A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：ABD4. 金属的塑性变形可以通过哪些方式实现？A. 冷加工B. 热加工C. 机械加工D. 化学加工答案：AB5. 以下哪些合金元素可以提高钢的耐腐蚀性？A. 铬B. 镍C. 碳D. 锰答案：AB三、判断题（每题2分，共10分）1. 金属的硬度可以通过热处理来提高。
（对）2. 金属的疲劳破坏通常发生在塑性阶段。
冶金原理试卷与答案1
《冶金原理》试题一 解释下列名词①氧势：体系中氧气的相对化学位，2ln O P RT 。
②选择性氧化：对于金属熔体，用控制温度及体系压力的方法，控制熔体中元素的氧化，达到保留某些元素或者氧化富集某些元素的目的，称为选择性氧化。
二 简答题(共30分)①(6分)炉渣的熔点是如何定义的？炉渣的半球点温度是如何定义的？二者是否一致？为什么？炉渣熔点定义：加热时固态完全转变为均匀液相的温度，也就是炉渣相图的液相线或液相面的温度。
半球点温度：渣柱试样在加热过程中高度降低一半时所对应的温度，实际上此时炉渣未完全熔化，因此不等于理论上定义的炉渣熔点。
②(5分)在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用哪种标准态？对于熔渣中的组元，一般采用哪种标准态？在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用服从亨利定律，重量1%浓度溶液为标准态；对于熔渣中的组元，一般采用纯物质为标准态。
③(6分)写出化学反应速率常数与温度的关系式，说明其中每个符号的意义，讨论活化能的大小对反应速率常数随温度变化的影响关系。
化学反应速率常数与温度的关系式为：RTE ez k -⋅=式中：k —化学反应速率常数；R —理想气体常数；T －温度 E —活化能；z —频率因子。
在频率因子一定的条件下，活化能E 越大，则k 越小。
反之，活化能E 越小，则k 越大。
因为： RTE z k -=ln ln 所以：2ln RT EdT k d =E 越大，dT k d ln 值越大，当温度升高时，k 随温度升高而增大得多；E 越小，dTk d ln 值越小，当温度升高时，k 随温度升高而增大得少。
④(8分)对于H 2还原FeO 的过程，采用一界面未反应核描述时，其速率的积分式为：()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅++⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+-=31320000111132363R K k K R R D r R c c r e βρτ平当过程处于动力学范围时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间；内扩散是限制环节时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间。
冶金原理-习题作业-第九章习题
第九章 还原过程1．求碳气化反应在1273K、总压为2×105Pa时气相CO的平衡浓度。
2．根据氧势图估算Cu2O、NiO、MnO、Fe2O3（还原成Fe3O4）在1273K时用CO+CO2混合气体还原时，气相平衡的比值。
3．用硅热还原法按下反应制取金属镁2MgO(s)+Si(s)=2Mg(g)+SiO2(s)已知上反应=610846-258.57T J·mol-1要求还原温度为1300℃，求应保持的真空度。
4．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10Pa的真空度，求CaO被Al还原的开始温度；（c）在同样的真空度（10Pa）下，按下反应进行还原。
3CaO(s)+2Al(l)=3Ca(g)+ Al2O3(s)=703207-261. 94T J·mol-1试估计复杂化合物的形成对还原的作用。
5．熔渣中SiO2被碳还原，生成的硅溶解于金属铁液中，20%，f Si=0.333。
试求SiO2开始还原的温度。
（注：已知反应SiO2(s)+2C(s) = [Si] + 2CO(g)J·mol-1 P CO=1.5PΘ）6．试求高炉内1450℃时，与TiC(s)及碳平衡的铁水中钛的溶解度。
已知当铁水中钛和碳均以符合享利定律质量百分浓度为1%的假想溶液为标准态时，[Ti]+ [C] = TiC(s)，反应的 =-153635+57.53T J·mol-1。
铁水的含碳量为4. 3%，其余组成的浓度小于1%，可以不考虑它们对e j Ti的影响（铁水中钛的活度系数参见附录一中表5）。
7．向温度为1500℃、含碳量5. 1%的铁水中加入CaC2作炉外脱硫处理。
试求脱硫后铁水的最低的含硫量。
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第二章 冶金动力学基础
1． 铁矿石为CO(或H 2)还原的反应：FeO(s)+CO = Fe(s)+CO 2中，在稳定态下，当传质成为限制环节时，气相中每有一个CO 分子扩散到固体FeO 表面，发生化学反应，就将产生一个CO 2分子。
后者以相反方向从固体FeO 表面还原Fe 层向气相中扩散，形成等分子逆流互扩散。
试证明：每种气体分子的总传质速率等于其扩散速率。
解 气相中，由于CO 和CO 2浓度之和为常数，
即 2()()c C O c C O
c o n s t +=
2()()0d CO d CO dt dt
+= 即 2()()d CO d CO dt dt =- 又因气相混合物中，22co co CO CO D D D --==,故从菲克第一定律，可得 ()CO d CO J D dx =-，22()CO d CO J D dx
=- 即在等分子逆流扩散的气相中，组分CO 和CO 2不仅具有大小相等、方向相反的浓度梯度，而且扩散传质速率的绝对值夜彼此相等。
又由于无压力变化，就不能出现气体的总流动，即v ∑=0，因此，每种气体分子的总传质速率就等于其扩散
速率，即2,,CO D CO D CO J J J ∑==。
2． 在30t 电炉内，钢水含锰w[Mn]=0.30%，经过半个小时后下降到w[Mn]=0.06%。
钢-渣界面上w[Mn]=0.03%，钢水层深度为50cm ，在氧化期加矿石供氧，钢-渣界面积等于钢液静止的2倍。
8211.110Mn D m s --=⨯ 。
试求[Mn]在钢液边界层内的传质系数及钢液边界层的厚度。
解 利用教材式（2-30）
0lg 2.3c c A t c c V
β-⨯⨯-平平＝- 02.3l g /c c A t c c V β-⎛⎫=- ⎪-⎝⎭
平平
式中 ()333010/710 4.29V =⨯⨯= 3m
()2222 4.29/(5010)17.14A V L m -⎡⎤=⨯=⨯=⎣⎦
410.060.0317.142.3lg 3060 3.05100.30.03 4.29m s β---⎛⎫=-⨯⨯=⨯ ⎪-⎝⎭
8441.1100.36103.0510D
m δβ---⨯===⨯⨯
3． 以速度0.501m s - 的还原性混合气体通入盛有直径为3210m -⨯球团的实验炉内，还原反应的限制环节是球团外气相边界层的外扩散。
已知4212.010v m s --=⨯ ，4212.010D m s --=⨯ ，试求传质系数及边界层厚度。
解 由谢伍得数
L Sh D β=
D Sh L
β=⨯ 对于气-固相反应 121320.6R e S h S c =+
式中 340.50210R e 5.02.010
uL v --⨯⨯===⨯ 442.01012.010
v Sc D --⨯===⨯ ()4
1213132.01020.6 5.01 3.310210
β---⨯=⨯+⨯⨯=⨯⨯ 1m s - 4412.0106103.310D
m δβ---⨯===⨯⨯
4． 已知石墨含碳量()95%w C =，密度332.210s kg m ρ--=⨯ ，铁液中的
[] 5.0%w C =（石墨与铁液接触表面的饱和浓度）
，石墨溶解过程中铁液的碳浓度[] 1.0%w C =，41510C m s β--=⨯ ，铁液密度3317.010kg m ρ--=⨯ 。
试导出固体物
溶解的速率式，求直径为30.110m -⨯的石墨粒子在铁液中完全溶解的时间。
解 固体石墨粒子在铁液中溶解过程速率的限制环节是溶解的组分原子从固体周的边界层向铁液内部的扩散流。
由于固体周有边界层存在，固体物的表面在溶解过程中溶解组分达到了饱和浓度，即比固体物本身的浓度要高。
固体物内组分B 的溶解速率：
()B dM v A c c dt
β=-=-饱 1k g s - 式中 B M ——固体组分B 的质量，kg ；
c 饱——固体物表面上溶解组分B 的饱和浓度，3kg m - ；
c ——液相内溶解组分的浓度，3kg m - ；
A ——固-液相接触的表面积，2m ；
β——溶解物B 的传质系数，1m s - 。
由于S B S S M M c ρ=(S c 为固相物内组分B 的浓度，3kg m - ；S M 为固相物的质
量，kg)，故 S S B s dM c dM A c dt dt βρ-
=-=∆ 而固体物的溶解速率：
S s s
dM A c dt c βρ∆-= （1） 固体在液相中溶解时，其表面积不断减少，因而其溶解速率也就不断下降。
但是，在溶解物的传质系数保持不变时，固体物的溶解线速率则保持一定。
当假定s c 改变很小时，可如下导出其溶解线速率式
S S S s s
s d M d V d x A A c d t d t d t c
ρρβρ∆-=-== 或S M 得溶解线速率 x s
d x c v d t c β∆=-= （2） 式中 S V ——固体物的体积，3m -；
x ——固体物的线性尺寸，m ，即球形的半径，圆柱体的半径，立方体棱长的一半。
将上式（2）中物质的量浓度转换为质量分数（%），[]1
100B c w B c M ρ=，并在0x r r
= 及[][][]%%w B w B w B = 饱界限内积分，则可得出固体物的溶解时间：
()()[][]()0%1
s r r w B t w B w B ρβρ-=饱％－ 利用上式，代入题中给出的相应数据，可计算出石墨粒的溶解时间
()()[][]()()()430%4310.510095 2.2100.745105 1.07.010
s r r w B t w B w B ρβρ---⨯-⨯⨯⨯-===⨯⨯-⨯⨯饱％－ s。