2002-2015年上海大学冶金工程研究生入学考试试题845冶金物理化学

2009年攻读硕士学位研究生冶金物理化学入学考试试题答案

前言：首先声明答案是我自己总结的（便于你参考），也是这份资料的核心关键，学长就是靠自己的总结的这份答案专业课考了132分（13年最后一题没做的情况下，最后一题15分），所以其重要性不言而喻，13年的试卷和09年的试卷内容基本雷同（修改了大题目的参数、增加了一个物理化学题），所以，掌握这份试卷是专业课考研的重中之重！

一．名词解释（30）

1.正规溶液：混合焓不为零，混合熵与理想溶液混合熵相同的溶液。

2.温度界面层：贴近相界面处，有温度梯度出现的流体薄层称之为温度界面层。

3.速度界面层：贴近相界面处，有速度梯度出现的流体薄层称之为速度界面层。

4.浓度界面层：贴近相界面处，有浓度梯度出现的流体薄层称之为浓度界面层注：界面层就是边界层

5.炉渣的酸度：炉渣的酸碱度取决于炉渣组成中SiO 2与CaO 的比值，当R=W （SiO 2）%/W （CaO ）%>1时，炉渣称之为酸性渣。

6.炉渣碱度：炉渣中主要碱性氧化物的溶度对主要酸性氧化物的浓度之比R=W （CaO ）%/W(SiO 2)%>1时，炉渣为碱性渣。

二．简答题（50）

1.理想溶液的物理意义是什么？（10）

答：理想溶液是指组分i 在全部溶度范围内都服从拉乌尔定律的溶液；从分子模型上讲，组成理想溶液的组分分子的大小及作用力彼此相近，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化：ΔH=0，ΔV=0；而实际溶液一定的浓度区间常符合理想溶液的性质，所以引入理想溶液的概念从而对一些公式进行修正，使之应用于实际溶液。

2.正规溶液的性质有哪些？（10）

答：正规溶液的性质主要有五点：

（1）混合吉布斯自由能：

Δmix G =X 1RTLnα1+X 2RTLnα2（2）混合熵：

Δmix S =-X 1RTLnX 1-X 2RTLnX 2（3）混合焓：Δmix H =Δmix G +Δmix S

=X 1RTLnα1+X 2RTLnα2-X 1RTLnX 1-X 2RTLnX 2

=X 1RTLnγ1+X 2RTLnγ2

（4）过剩函数：Δmix G E =Δmix Gre-Δmix Gid

=X 1Δmix G 1E +X 2Δmix G 2E

（5）α函数：α=Lnγ1/（X 1-X 2）2

3．选择作为金属热还原用的还原剂，要满足哪些要求？（10）

答：（1）还原剂与被还原金属声称化合物的ΔG Θ与生成热之间要有足够大的差值，一边尽可能不由外部给热并使反应完全进行。

（2）还原剂溶解度要小，以便于金属分离。

（3）行程的炉渣应易熔、比重小，以利于渣金分离。

（4）还原剂纯度高，以免污染被还原金属。

（5）成本应低廉，易于获取。

4.理想离子溶液理论的要点是什么？（10）

答：（1）溶液完全由正负离子组成，不含电中性质子点；

（2）相邻离子仅是异号离子，并且所有同号离子与周围异号离子的静电作用力相等，理想离子溶液可视为由正负离子分别组成的理想溶液的混合溶液。

5.三元相图的性质是什么？

答：三元相图是以浓度三角形为底，与其垂直的坐标轴表示温度，两者组成的三维立体空间图；其顶面是固液共存曲面，三个侧面是三个三元相图；一般三用投影的方法来分析三元相图，即投影截面图，投影截面图上用箭头表示温度下降的方向，以大写字母表示初晶区，等温截面图是用等温面截三元立体相图得到的平面三角形，浓度三角形满足的性质有：等含量规则、定比例规则、直线规则、背面规则、重心规则、交叉位规则等。

一．计算题：（70）

1.（30）银的含量60%（原子）的液态金银合金中，银的偏摩尔混合吉布斯自由能Δmix G Ag 在1080℃时为-5888j/mol,若在此温度下金银合金为正规溶液，求组成为60（原子）%Ag 的液态金银合金的过剩全摩尔混合吉布斯自由能Δmix G E 。

2.（20）在一个标准大气压金属镓的熔点是29.8℃，熔化热为5.590kj/mol。固态和液态的金属镓密度分别为5.885*103和6.08*103kg/m³，试计算压力每增加一个大气压金属镓熔点的变化为多少？金属镓原子量为69.72。

3.（20）在温度720~800℃用某二元单质金属作阳极，测量此二元金属原电池M （1）|MCl 2（1）|Cl 2的电动势得出E 0=3.135-6.5*10-4*T,以101.325kPa 为标态。试计算反应M （1）+Cl 2（g）=MCl 2（1）在727℃的ΔH、ΔG 和ΔS

计算题答案：

1.

2013年上海大学硕士学位研究生入学考试试题

适合专业：冶金工程考试科目：845钢铁冶金学

一．名词解释（10）

1.正规溶液

2.温度界面层

3.速度界面层

4.浓度界面层

5.炉渣碱度

二．简答题（80）

1.理想溶液的物理意义是什么？

2.正规溶液的性质有哪些？

3.常用的金属热还原剂有哪些，要满足哪些要求？

4.理想离子溶液理论的要点是什么？（注：你同时还要掌握分子理论的要点，因为可能会变着考）

5.三元相图的性质是什么？

三．计算题（60）

1.（15）银的含量70%（原子）的液态金银合金中，银的偏摩尔混合吉布斯自由能Δmix G Ag 在1080℃时为-5888j/mol,若在此温度下金银合金为正规溶液，求组成为70（原子）%Ag 的液态金银合金的过剩全摩尔混合吉布斯自由能Δmix G E 。

2.（15）在一个标准大气压金属镓的熔点是29.8℃，熔化热为5.590kj/mol。固态和液态的金属镓密度分别为5.885*103和6.08*103kg/m³，试计算压力增加15个大气压后金属镓的熔点为多少？金属镓原子量为69.72。

3.（15）在温度720~800℃用某二元单质金属作阳极，测量此二元金属原电池M （1）|MCl 2

（1）|Cl 2的电动势得出E 0=3.135-6.5*10-4*T,以101.325kPa 为标态。试计算反应M （1）+Cl 2（g）

=MCl 2（1）在727℃的ΔH、ΔG 和ΔS 4.（15）这题记不太清楚了，是物理化学里的一道题，大概的表述为：铁的密度是7.8g/cm3,铜(好像是铜，总之是一种元素)的密度是8.9g/cm3,混合加热到1500℃（不确定）求新合金的密度，（还有其他的条件，不能记起了）大体上是这个类似的题目，题目类型属于求合金密度的。