硕士研究生入学考试北科大冶物化试题
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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 i
i 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。
以下三、四题适合于统考生（注：单考生不做）
三、（30分）已知Au-Cu 固体合金为正规溶液，在500℃，
北京科技大学
2006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.何为化合物的标准生产吉布斯自由能、举例说明其应用？
2.对于纯金属M 在铁液中的溶解反应M=[M]，当[M]以1%溶液为标准态时，推导其标准溶解吉布斯自由能的表达式？
3.对于有溶液参加的化学反应，当组元[i]的活度以不同标准态计算时，对下列各热力学参数的数值是否有影响？
（1）化学反应的标准吉布斯自由能变化θ
G r ∆
（2）化学反应的标准平衡常数
（3）化学反应的吉布斯自由能变化G r ∆
（4）[i]组元的化学势i μ
4.简述溶液组份活度以1%溶液的浓度为标准态的定义，并说明其在冶金物理化学中的作用。
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.简述相律，并说明其在冶金中的应用。
7.试写出未反应核模型的一种形式。
8.写出多相反应传质通量的一般表达式，并解释每项的物理意义？
9.对串联反应A →B →C ，分布描述反应达到稳态和准稳态的条件？
10.试举例说明气液相反应动力学在冶金中应用的一个实例。
二、（25
试计算1600℃时，炉渣中FeO 的活度。
假定炉渣中存在的复合氧化物为：2CaO ·SiO 2、CaO ·Fe 2O 3、FeO ·Cr 2O 3
以下第三、四题适合统考生，单考生不作
三、（25分）27t 电炉炼钢过程中，求正常沸腾的条件下Mn 的氧化速率。设炉温为1600℃，渣的成分为：w(FeO)=20%；w(MnO)=5%)，而钢中Mn 含量为0.2%，钢液的密度为st ρ=7.0×103㎏m -3
。渣的密度s ρ=3.5×103㎏m -3。渣钢界面积为15m 3，Mn 、Mn 2+、Fe 2+
、Fe 的扩散系数D 以及它们在钢渣界面扩散时边界层厚度
δ已由实验求得，如下表所示（注：表中的顺序1、2、4、5分别为Mn 、Mn 2+、Fe 2+、Fe 传质的有关参数）。
若Mn 在钢液中的扩散是限制环节，试求Mn 被氧化90%所需的时间。
各环节扩散系数D 及边界层厚度δ