冶金物理化学试卷
冶金物理化学(标注)-复习题
《冶金物理化学》复习题一、填空题1.冶金物理化学的理论基础包括、、等知识；冶金物理化学的理论基础包括普通化学、高等数学、物理化学等知识；标注：第1次作业填空2.热力学三大定律是：、、。
第一定律（能量守恒，转化）；第二定律（反应进行的可能性及限度）、第三定律（绝对零度不能达到）。
标注：第1次作业填空3.在外界条件改变时，体系的状态就会发生变化，这种变化称为，变化前称，变化达到的状态称。
实现过程的方式称为。
在外界条件改变时，体系的状态就会发生变化，这种变化称为过程，变化前称始态，变化达到的状态称终态。
实现过程的方式称为途径。
标注：第3次作业填空4.状态函数的特点：只取决于，与达到此无关，等都是状态函数，U、H、S、G等也是状态函数。
状态函数的特点：只取决于体系的状态，与达到此状态的途径无关，p、V、T 等都是状态函数，U、H、S、G也是状态函数。
标注：第3次作业填空5、二元相图的反应类型有形成、、、共析反应、偏晶反应、带有固溶体的共晶反应等。
二元相图的反应类型有形成完全固溶体、共晶反应、包晶反应、共析反应、偏晶反应、带有固溶体的共晶反应等。
标注：第5次作业填空6、三元相图有：，如CaO-SiO 2-Al 2O 3三元相图；和、图和等温截面图。
三元相图有：普通相图，如CaO-SiO 2-Al 2O 3三元相图；和等活度、等黏度图和等温截面图。
标注：第4次作业填空7、炉渣的理化性质包括：、、、表面张力（界面张力）、导电性、氧化性（还原性）、气体在渣中溶解度等六个方面。
炉渣的理化性质包括：碱度、黏度、熔点、表面张力（界面张力）、导电性、氧化性（还原性）、气体在渣中溶解度等六个方面。
标注：第5次作业填空8、分子结构理论认为，分子间的作用力为。
标注：第5次作业填空9、离子结构理论认为，离子间的作用力为。
10、高炉渣内的、、、等表面张力，这些物质在表面层中的浓度大于内部的浓度，称为。
高炉渣内的SiO 2、TiO 2、K 2O 、CaF 2等表面张力较低，这些物质在表面层中的浓度大于内部的浓度，称为表面活性物质。
冶金物理化学考研试题
北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试卷============================================================================================== ===============试卷编号：809 试卷名称冶金物理化学（共7 页）适用专业：冶金工程、冶金工程（专业学位）说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效。
考试用具：无存储功能计算器。
============================================================================================== ===============此试卷包含两部分：其中第一部分适用于冶金工程（不含生态学）考生，第二部分仅适用于生态学考生。
第一部分（适用于冶金工程<不含生态学>考生）1、简要回答下列问题（第1-8小题每题7分，第9小题14分，共70分）1）当铁液中组元i的浓度趋于零时，试推导以纯物质规范态的活度及活度系数与以1%规范态的活度及活度系数的关系。
2）对如下反应（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO (1) △G10=a1-b1TSiO2，（S）+2[C]=[Si]+2CO (2) △G20=a2-b2T在T≤1873K时，讨论△G10与△G20的关系。
3）用热力学原理分析氧势图（Ellingham图）上，为什么规范状态下低位置的金属元素可以还原高位置的氧化物？4）描述二元系规则溶液的活度系数的计算方法，并与Wagner模型计算进行对比。
5）用分子理论模型简要描述如何解决CaO-FeO-SiO 2三元系高碱性炉渣溶液各组元活度的计算，并写出各组元活度的表达式？6）试用热力学原理证明，为什么化学反应△G 0与温度T 的关系为线性？其意义如何？7）试推导多相反应动力学基本方程)(b s d c c k J -=，并解释每项的物理意义。
冶金物理化学试卷
2010~2011学年第二学期期末考试《冶金物理化学1》试卷（A）计算中可能用到的数据：=0.140，=0.080，，= 0.051，= 0.13，=0.110，=0.120，原子量：Ca : 40，Si: 28，Fe:56，Mg: 24，V: 51，Mn:55，P: 31，Al: 27，S: 32，O: 16，Ni: 58.7，Cu: 63.54一、基本概念题(30分)1．682℃测得Cd-Sn合金：x Cd=0.0106(%Cd=1)、x Cd=1(%Cd=100) 和x Cd=0.6130(%Cd=60) 时Cd的蒸汽压分别为7.89×102 Pa、3.29×104 Pa和 3.03×104 Pa，则x Cd=0.6130(%Cd=60) 时a Cd(R)＝，a Cd(％)＝。
2．1600℃时液态铝在铁液中的＝0.029，则以液态纯铝作标准态时，铝在铁液中的＝；以质量浓度为1%的铝溶液作标准态时，铝在铁液中的＝。
3．1873K时Fe－Cu系内Cu的活度a Cu(R)＝0.730，＝8.6，则a Cu(％)＝。
4．在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，其活度一般采用为标准态；对于熔渣中的组元，其活度一般采用为标准态。
5．由炼钢渣系1600℃等活度图上查得a FeO＝0.53，则此渣与含氧0.1％的钢液接触时，钢液中氧含量将。
6．渣中SiO2浓度低时，渣中Al2O3显性，当渣中Al2O3浓度增大时，渣中SiO2活度。
7．Al2O3在碱性渣中以离子形式存在；在酸性渣中以离子和离子形式存在。
8. 碱性渣中Al2O3浓度增大时，；酸性渣中Al2O3浓度增大时，。
9．脱S反应分子方程式为(CaO)＋[S]＝(CaS)＋[O]，则离子反应方程式为。
10．当Δ[O]＞0时，氧由向中传输；当Δ[O]＜0时，氧由向中传输。
二、热力学计算题(50分)1．(10分)1540℃时，与含有2.1％C的铁液平衡的气相中。
冶金物理化学习题
(2 分)
C Cr Ni aC ： lg fC = eC [%C ] + eC [%Cr ] + eC [% Ni ] ＝ 0.14 × 0.025 ＋ ( － 0.024) × 10 ＋ 0.012 × 9 ＝－
0.1285
aC =0.744×0.025=0.0186
3
(2 分)
9.96 ＝934706－427.38T (2 分) 0.01864 ΔG＝0 时，T＝2187K (2 分) 为了使 Cr10％，Ni9％的不锈钢中碳氧化到 0.025％，熔池温度应在 1914℃以上。(1 分)
LMn >> k[ Mn ] / k( MnO ) 时，哪一个环节为限制性环节？总速率方程可简化成什么形式？如果 LMn LMn << k[ Mn ] / k( MnO ) 时，哪一个环节为限制性环节？总速率方程可简化成什么形式？
∆G=934706－617.22T+RTln 四(15 分)．将组成为 4.0％C、0.25％Si、0.5％V、0.03％P、0.08％S 的生铁进行氧化提钒处理， 为使生铁中钒大量氧化而碳不大量氧化， 以便获得含氧化钒高的钒渣和半钢液， 试求提钒的温度 条件。已知钒渣的成分为 25.5％V2O3、37.5％FeO、15.6％SiO2、13.4％TiO2、0.5％CaO、0.5％ MgO、3.0％MnO、3.0％Al2O3。反应 2/3 [V]+CO=1/3(V2O3)+[C] ΔGθ＝-218013+136.22T，假设 γ V2O3 = 10−7 。 解： 2/3 [V]+CO=1/3(V O )+[C] ΔGθ＝-218013+136.22T
Cr C Ni aCr ： lg f Cr = eCr [%Cr ] + eCr [%C ] + eCr [% Ni ] ＝－0.0003×10＋(－0.12)×0.025＋0.0002×9＝－
809冶金物理化学考试试题C卷
昆明理工大学硕士研究生招生入学考试试题(C卷) 考试科目代码：809 考试科目名称：冶金物理化学一、选择题。
在题后括号内，填上正确答案代号。
(本大题共15小题, 每小题2分, 共30分)1、理想气体与温度为T的热源相接触，作等温膨胀吸热Q，而所作的功是变到相同终态的最大功的20 % ，则系统的熵变为（）。
（1）；（2）；（3）；（4）2、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的（摩尔）凝固点降低系数k f分别是20.2，9.3，6.9及39.7 K·kg·mol。
今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶剂是：（）。
( 1 ) 萘；( 2 ) 樟脑；( 3 ) 环己烷；( 4 ) 醋酸。
3、PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是：（）。
（1）吸热反应；（2）放热反应；（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
4、对行反应A B，当温度一定时由纯A开始，下列说法中哪一点是不对的：（）。
（1）开始时A的反应消耗速率最快；（2）反应的净速率是正逆二向反应速率之差；（3）k1/ k-1的值是恒定的；（4）达到平衡时正逆二向的反应速率系(常)数相等。
5、某反应的等压反应摩尔焓变∆H m = －100 kJ·mol-1，则其活化能：( )。
(1) 必定等于或小于100 kJ·mol-1；(2) 必定等于或大于100 kJ·mol-1；(3) 可以大于或小于100 kJ·mol-1；(4) 只能小于100 kJ·mol-1。
6、以下复合反应由若干元反应所组成：A用质量作用定律写出反应中与各物浓度关系为：（）。
（1）= 2k1c A +2k4c Y－k3c；（2）=k1c A +k4c Y－k3c；（3）=2k1c A + 2k4c Y－2k3c；（4）= k1c A + k4c Y－2k3c。
铜冶炼过程中的物理化学原理考核试卷
1.铜主要以Cu2+的形式存在于铜矿中。（）
2.铜湿法冶炼过程中，电解法是常用的提炼方法之一。（）
3.铜萃取过程中，萃取剂的选择性越好，铜的纯度越高。（）
4.铜电解过程中，阳极反应是氧化反应。（）
5.铜火法冶炼中，增加熔炼温度可以提高铜的回收率。（）
5.铜萃取过程中，常用的萃取剂是______。
6.铜冶炼过程中，浮选法主要用于______的富集。
7.铜的湿法冶炼过程中，常用的浸出剂是______。
8.铜电解过程中，电解质的浓度通常控制在______左右。
9.铜火法冶炼中，反射炉的熔炼温度大约在______摄氏度。
10.铜冶炼过程中的主要环保问题是______的排放。
铜冶炼过程中的物理化学原理考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.铜冶炼过程中，铜主要以哪种化合物的形式存在？（）
1. ×
2. √
3. √
4. √
5. √
6. ×
7. ×
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.铜火法冶炼是基于铜矿中铜的氧化物的还原反应，主要步骤包括焙烧、熔炼和吹炼。
2.铜湿法冶炼中，浸出是通过溶剂将铜从矿石中提取出来。常用浸出剂包括硫酸、氨水和硝酸。
3.控制电解质浓度是为了保证电解过程的稳定性和铜的纯度。浓度过高或过低都会影响电解效率。
A.焙烧
昆明理工大学2022年[冶金物理化学]考研真题
![昆明理工大学2022年[冶金物理化学]考研真题](https://img.taocdn.com/s3/m/52867b33a66e58fafab069dc5022aaea998f41fd.png)
昆明理工大学2022年[冶金物理化学]考研真题一、选择题1、下列情况中不适用于Q V=∆U的有：（）。
(1)萘在氧弹中燃烧(2)NaOH溶液与HCl溶液中和(3)密闭烧瓶中的N2受热升温(4)在密闭玻璃管中Cl2气冷却时部分液化(5)水在大气压力下电解。
2、若已知H2O(g)及CO(g)在298K时的标准摩尔生成焓∆f H(298K)，分别为－242kJ·mol-1和－111kJ·mol-1,则反应H2O(g)+C(石墨)H2(g)+CO(g)的标准摩尔反应焓为：（）（1）－353kJ·mol-1（2）－131kJ·mol-1（3）131kJ·mol-1（4）353kJ·mol-1。
3、理想气体从状态I等温自由膨胀到状态II，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。
（）（1）∆G（2）∆U（3）∆S（4）∆H4、CH4(g)在298K且反应物及产物均在标准压力下完全燃烧，反应进度ξ=1mol ，ν[CH 4(g)]=－1，放出的热为890.7kJ ，其热化学方程式写法正确的是：（ ）。
（1）CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l)，∆r H (298K)=-890.7kJ·mol -1（2）CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g)，∆r H (298K)=-890.7kJ·mol -1（3）CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l)，∆r H (298K)=890.7kJ·mol -1（4）CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g)，∆r H (g)=890.7kJ·mol -15、等压反应热Q p =∆r H 是指W’=0，且满足（ ）时，系统与环境交换的热。
（1）p 2=p 1=定值（2）p(外)=定值（3）p=p(外)（4）p 2=p 1=p(外)=定值。
冶金物理化学考研试卷
选择题
在冶金过程中，下列哪种元素通常作为脱氧剂使用？
A. 碳
B. 硅（正确答案）
C. 磷
D. 硫
下列哪个是描述金属氧化反应速率与温度关系的定律？
A. 牛顿冷却定律
B. 阿伦尼乌斯定律（正确答案）
C. 理想气体定律
D. 亨利定律
冶金中，熔渣的碱度是指熔渣中哪种氧化物含量的比值？
A. 氧化钙与氧化硅（正确答案）
B. 氧化铁与氧化亚铁
C. 氧化铝与氧化镁
D. 氧化钠与氧化钾
下列哪种方法是利用电化学原理从矿石中提取金属的过程？
A. 热还原法
B. 电解法（正确答案）
C. 碳热还原法
D. 湿法冶金
在金属-熔盐-气体三相反应体系中，金属的氧化速度主要受哪种因素控制？
A. 气体扩散速度（正确答案）
B. 熔盐粘度
C. 金属的熔点
D. 反应的活化能
下列哪种现象是金属在熔融状态下与熔盐中的氧发生反应时常见的？
A. 电解
B. 溶解
C. 氧化（正确答案）
D. 还原
冶金物理化学中，研究金属与熔渣之间反应平衡的理论基础是？
A. 亨利定律
B. 拉乌尔定律
C. 质量作用定律（正确答案）
D. 道尔顿定律
下列哪种冶炼方法常用于提取高熔点的金属，如钨、钼等？
A. 电解法
B. 铝热法（正确答案）
C. 碳热还原法
D. 水冶法
在冶金过程中，为了降低金属的熔点，通常会加入哪种物质作为助熔剂？
A. 氧化钙（正确答案）
B. 碳
C. 硅
D. 磷。
冶金物理化学试卷(A)
（1）
J Mn
=
kd ([Mn]− [Mn]∗)
=
−
1 S
⎜⎛ dnMn ⎝ dt
⎟⎞ = − ⎠
V S
⎜⎛ ⎝
d [Mn]⎟⎞
dt ⎠
=
−h⎜⎛ d[Mn]⎟⎞
⎝ dt ⎠
（2）
[Mn]和 [Mn]∗ 分别为 Mn 在钢液和渣-钢界面的浓度，Kd 为 Mn 在钢液中传质系数。由于高
温反应速率很快，可以认为在钢渣界面反应[Mn]+（O）=（MnO）达平衡，钢渣界面 Mn 浓 度为定值，不随时间变化，
试卷 第 2 页 共 8 页
为了数学上的处理方便，将分子扩散（D）和湍流传质（ED）折算成稳态的分 子扩散，为此由浓度为 Cs 的固体表面点作浓度曲线的切线，使之与本体浓度 Cb 的延 长线相交于一点，过这点作一平行于固体表面的平面，该平面与固体表面之间的区域 称为有效边界层，其厚度用δc′表示。
4)=1)-2)-3）
ΔrG0（4）=（633000-299.8T）-（-131500-17.24T） =764500-282.56T=764500-（282.56*1800）=255892
ΔrG0（4）=-RTlnK=-8.314*1800lnK=-14965.2lnK lnK=-17.1, K=3.746X10-8
自
1. 试用热力学原理说明在氧势图上为什么位置低的金属元素可以还
觉
遵 装 原位置高的氧化物？
守
考订 试线
解：M 和 N 为两种金属单质。
规 则内
(2x/y)M+O2=(2/y)MxOy , ΔG0M (1) 氧势图上位置高
，
诚不
(2x/y)N+O2=(2/y)NxOy, ΔG0N (2) 氧势图上位置低
冶金物理化学试卷
2010~2011学年第二学期期末考试《冶金物理化学1》试卷（A）计算中可能用到的数据：=0.140，=0.080，，= 0.051，= 0.13，=0.110，=0.120，原子量：Ca : 40，Si: 28，Fe:56，Mg: 24，V: 51，Mn:55，P: 31，Al: 27，S: 32，O: 16，Ni: 58.7，Cu: 63.54一、基本概念题(30分)1．682℃测得Cd-Sn合金：x Cd=0.0106(%Cd=1)、x Cd=1(%Cd=100) 和x Cd=0.6130(%Cd=60) 时Cd的蒸汽压分别为7.89×102 Pa、3.29×104 Pa和 3.03×104 Pa，则x Cd=0.6130(%Cd=60) 时a Cd(R)＝，a Cd(％)＝。
2．1600℃时液态铝在铁液中的＝0.029，则以液态纯铝作标准态时，铝在铁液中的＝；以质量浓度为1%的铝溶液作标准态时，铝在铁液中的＝。
3．1873K时Fe－Cu系内Cu的活度a Cu(R)＝0.730，＝8.6，则a Cu(％)＝。
4．在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，其活度一般采用为标准态；对于熔渣中的组元，其活度一般采用为标准态。
5．由炼钢渣系1600℃等活度图上查得a FeO＝0.53，则此渣与含氧0.1％的钢液接触时，钢液中氧含量将。
6．渣中SiO2浓度低时，渣中Al2O3显性，当渣中Al2O3浓度增大时，渣中SiO2活度。
7．Al2O3在碱性渣中以离子形式存在；在酸性渣中以离子和离子形式存在。
8. 碱性渣中Al2O3浓度增大时，；酸性渣中Al2O3浓度增大时，。
9．脱S反应分子方程式为(CaO)＋[S]＝(CaS)＋[O]，则离子反应方程式为。
10．当Δ[O]＞0时，氧由向中传输；当Δ[O]＜0时，氧由向中传输。
二、热力学计算题(50分)1．(10分)1540℃时，与含有2.1％C的铁液平衡的气相中。
冶金物理化学研究方法试卷
中南大学冶金物理化学研究方法试卷
一、简答题（本题50分，每小题5分）
1、根据有效数字的计算规则，计算式0.0121×25.64×1.027结果为多少？
（4×24）可以安排几因素、几水平的试验？试验的次数共
2、正交试验表L
8
有多少个？
3、什么是塞贝克效应？
四、综合题（15分）
如果你的毕业论文题目是“Na
3AlF
6
-Al
2
O
3
-La
2
O
3
熔盐体系表面张力的研究”，
研究内容包括各分对表面张力的影响，研究得到在900─1000℃温度范围内表面张力最小的体系组成。
要完成这个题目，你需要哪些准备？如何进行试验设计？列出实验中所用的设备、试验方法和试验中所要测定的物理量。
五、温度T
1
时，由AB组元可形成α，β两种相，其自由能与成分的关系曲线如图所示，请在图中绘出平衡时α，β两相的组成和化学势，并简要说明如何根据自由能─成分的关系图绘制温度─成分相图。
（15分）。
冶金物理化学试题
4、(15 分)铁液中[V ] 0.08% ，求（1）[V]以纯物质为标准态；（2）[V]以质量
1％溶液为标准态下，反应： 2[V ] 1.5O2 V2O3(s) 在 1873K 的平衡常数 K 0
及
p' O2
100k
Pa的
r
Gm
及平衡分压。已知
0 V
0.1 ，V
原子量为
51，Fe
原子量
为 55.85; 2V (s) 1.5O2 V2O3 (s) f Gm0 1202900 237.53T
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昆 明 理 工 大 学 工程硕士试卷 （ A ）
学院
专业班级
考试时间:
考试科目: 冶金物理化学 学生姓名:
学号:
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总分
评分
一、简答（每小题 6 分，共 30 分） 1. 试用热力学原理说明在氧势图上为什么位置高的金属元素不可以还原位 置低的氧化物？ 2.试推导 1%标准态的活度系数与纯物质标准态活度系数的关系。 3.简述离子理论的假设条件。 答：离子结构理论认为，熔渣由简单阳离子＆复杂络阴离子组成。其要点为： 1、熔渣完全由离子构成，且正、负离子电荷总数相等，熔渣总体不带电； 2、离子周围均与异号离子相邻，等电荷的同号离子与周围异号离子的作用等价， 因此它们在熔渣中的分布完全是统计无序状态； 3、完全离子溶液形成时其混合焓为零。阳离子与阳离子、阴离子与阴离子分别形 成理想溶液； 4、碱性氧化物以简单阳离子存在，酸性氧化物以复杂阴离子存在。故，完全离子 5.试写出硫容量的一种表达式。 二、分析及计算题（共 70 分） 1． （15 分）对于如下三元系相图，成分为 x 点的液相，用相图的相关原理分 析其冷却过程，并划出冷却曲线。
北京科技大学 冶金物理化学 模拟三套卷及答案
北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）试题编号：809 试题名称：冶金物理化学一．简答题（每题7分，共70分）1.试用热力学原理简述氧势图中各直线位置的意义。
2.简述规则溶液的定义。
3.简述熔渣分子结构理论的假设条件。
4.已知金属氧化反应方程式（1）、（2）、（3），判断三个方程式中，哪个M是固相，液相，气相？确定之后，计算M的熔点和沸点。
已知（1）2M+O2 = 2MO（s）ΔG1θ= -1215000 + 192.88T（2）2M+O2 = 2MO（s）ΔG2θ= -1500800 + 429.28T（3）2M+O2 = 2MO（s）ΔG3θ= -1248500 + 231.8T5. 简述三元系相图的重心规则。
6. 试推导当O2在气相中的分压小于0.1Pa时硫容量的一种表达式。
7. 试写出熔渣CaO-SiO2的光学碱度的表达式。
8. 推导在铁液深度为H的耐火材料器壁上活性空隙的最大半径表达式。
9. 简述双膜传质理论。
10. 试推气固相反应的未反应核模型在界面化学反应为限制环节时的速率方程。
二．计算题（30分）在600℃下用碳还原FeO制取铁，求反应体系中允许的最大压力。
已知：FeO（s）= Fe（s）+ 1/2 O2(g) Δr Gθ= 259600 – 62.55T ，J/mol C(s) + O2 = CO2(g) Δr Gθ= -394100 + 0.84T，J/mol2C(s) + O2(g) = 2CO(g) Δr Gθ= -223400 - 175.30T ，J/mol三．相图题（25分）1）标明各相区的组织。
2）分析x点的冷却过程，画出冷却曲线，并用有关相图的理论解释。
四．对渣-钢反应[A] +(B2+) = (A2+) + [B] （25分）(1)分析该反应有几个步骤组成。
(2)如改变上述反应体系的搅拌条件能引起反应速度的变化，试问界面反应和传质步骤哪个是控速环节。
851-冶金物理化学-桂林理工大学2021年硕士研究生入学考试试题
桂林理工大学2021年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：851考试科目名称：冶金物理化学【A】（总分150分，三小时答完）考生注意：1．请将答题写在答卷纸上，写在试卷上视为无效。
2．考试需带计算器用具一、选择题（每小题2分，共30分）1.炭热还原法优点不包括（）A. 炭资源丰富B. 易于制备C. 具有良好的还原性D. 炭对氧的亲和力随温度升高而变小2.下列描述中属于熔渣缺点的是（）A. 带走一些热量增加冶炼能耗B. 减少金属从炉气中吸收有害气体C. 保护金属避免氧化D. 减少金属的热损失3.铜的造锍熔炼在高温下发生，使硫化铜精矿和熔剂在熔炼炉内发生反应。
炉料中的铜、硫与（）A. 未氧化的铁形成液态铜锍B. 未还原的铁形成液态铜锍C. 已氧化的铁形成液态铜锍D. 已还原的铁形成液态铜锍4.氟化铝在固态时与氟化钠形成具有离子晶格的化合物是（）A. 苏打B. 冰晶石C. 珠光体D. 奥氏体5.湿法冶金中，采用溶剂使有价金属进入溶液，属于哪个过程（）A. 净化B. 电解C.浸出D. 沉积6.活化能越高，反应速率对温度越敏感（指在Ea>0 的一般情况下），则有（）A. 若同时存在几个反应，高温对所有反应都有利B. 若同时存在几个反应，低温对所有反应都有利C. 若同时存在几个反应，高温对活化能大的反应有利，低温对活化能小的反应有利D. 若同时存在几个反应，高温对活化能小的反应有利，低温对活化能大的反应有利7.有关物理吸附和化学吸附的说法正确的是（）A. 物理吸附较强，化学吸附较弱B. 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性C. 化学吸附是多分子层吸附D. 物理吸附是靠分子间力产生的8.由搅拌作用或液体各部因为密度差异而引起的液体流动叫（）A. 电迁移B. 扩散C. 对流D. 辐射9.熔盐电解过程包含三个基本问题，下列哪个不包含在内（）A. 电解质B. 浇铸C. 原料D. 电解槽10.铜锍吹炼的最终产物是（）A. 炉渣B. 粗铜C. 精铜D. 阳极泥11.下列关于参考态的叙述正确的是（）A. 参考态的，但，即B. 参考态的，但，即C. 参考态的，但，即D. 为避免混淆，通常将、的状态称为参考态12. 许多具有不同价态的金属氧化物在还原或分解时都存在由高价氧化物依次转变为低价氧化物，最终由低价氧化物转变为金属的顺序，此即为 （ ）A. 还原原则B. 逐级转变原则C. 多相原则D. 动力学原则13. 湿法冶金中，净化过程是 （ ）A. 采用溶剂，使有价金属进入溶液B. 除去浸出液中的杂质，达到标准C. 除去净化液中的杂质，达到标准D. 从净化液中得到纯态金属14. 表面张力的测定方法有很多，主要包括动力学方法和静力学方法两类。
冶金物理化学试题及答案
冶金物理化学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 冶金过程中的氧化还原反应主要发生在哪个区域？A. 熔融区B. 固相区C. 液相区D. 气相区答案：A2. 金属的熔点和沸点之间有什么关系？A. 熔点高于沸点B. 熔点低于沸点C. 熔点等于沸点D. 熔点与沸点无关答案：B3. 以下哪种物质不属于冶金原料？A. 铁矿石B. 焦炭C. 石灰石D. 塑料答案：D4. 冶金过程中，哪种气体是主要的还原剂？A. 氧气B. 氮气C. 氢气D. 二氧化碳答案：C5. 金属的腐蚀主要发生在哪个阶段？A. 熔炼阶段B. 精炼阶段C. 铸造阶段D. 材料使用阶段答案：D6. 冶金过程中，哪种物质可以作为脱硫剂？A. 石灰石B. 石英C. 铁矿石D. 焦炭答案：A7. 以下哪种金属属于有色金属？A. 铁B. 铜C. 铝D. 锌答案：B8. 冶金过程中，哪种物质可以作为脱氧剂？A. 氧气B. 氮气C. 氢气D. 二氧化碳答案：A9. 金属的塑性变形主要发生在哪个温度区间？A. 室温以下B. 室温至再结晶温度C. 再结晶温度以上D. 熔点附近答案：B10. 冶金过程中，哪种物质可以作为造渣剂？A. 石灰石B. 石英C. 铁矿石D. 焦炭答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 冶金过程中，以下哪些因素会影响金属的还原？A. 温度B. 压力C. 气体成分D. 金属的化学性质答案：A, B, C, D12. 以下哪些物质可以作为冶金过程中的燃料？A. 焦炭B. 煤C. 天然气D. 石油答案：A, B, C, D13. 以下哪些因素会影响金属的熔点？A. 晶体结构B. 原子半径C. 电子结构D. 化学键强度答案：A, B, C, D14. 以下哪些物质可以作为冶金过程中的助熔剂？A. 石灰石B. 石英C. 铁矿石D. 焦炭答案：A, B15. 以下哪些因素会影响金属的腐蚀速率？A. 环境温度B. 金属纯度C. 表面状态D. 应力状态答案：A, B, C, D三、判断题（每题2分，共20分）16. 冶金过程中，金属的还原反应总是伴随着氧化反应。
(完整word版)物理冶金考试题
08年闭卷部分：(60分＊2小时)1、叙述等温等压条件下多元体系中相平衡条件，证明相率。
（15分）2、以简单四方晶体为例，推导理想固溶体在具有浓度梯度条件下沿[100]方向扩散的菲克第一定律，根据推导公式,说明各个参数的物理意义，重点阐述哪些参数影响扩散系数。
（15分）(见公式推导1)3、列举任何一种可形成沉淀硬化相的合金系，并且画出其相图(部分）的基本特征，依据相图说明获得硬化相的途径，通过位错运动与硬化相的作用关系分析沉淀硬化机理。
（15分）4、推导匀质形核纯金属凝固过程中临界形核半径与过冷度的关系，从形核率角度说明过冷度对形核难易的影响。
（15分）开卷部分：（40分*1小时）1、论述GIBBS自由能理论、位错理论、扩散理论三者之间的相互关系以及它们在金属材料研究中的重要作用。
09年闭卷部分：(60分*2小时）2、以纯金属的平衡相图为例，推导晶粒尺寸r＊与过冷度之间的关系。
3、画出一个典型的共晶相图，并且画出各个特征相区域的成分吉布斯自由能曲线示意图。
凝固课本P644、画出面心立方晶体的（111)晶面，指出各原子的位置，在晶面上标出几个晶向。
5、以简单四方晶体为例，推导理想固溶体在具有浓度梯度条件下沿[100]方向扩散的菲克第一定律，根据推导公式，说明各个参数的物理意义，重点阐述哪些参数影响扩散系数.P226开卷部分：（40分＊1小时）6、1）单向拉伸多晶体金属2）合金的固溶时效处理2012年（1题共40分,任选5小题回答，每小题8分)1、判断对错并说明理由(1）可以获得溶质过饱和的固溶体，但是没有办法获得空位过饱和的固溶体。
（答:错.因为：空位浓度是温度的函数,只要温度高于绝对零度,金属中就存在空位，温度越高空位浓度越大，将高温金属快速冷却至低温就会获得空位过饱和的固溶体.）(2)等温等压下多元合金系中，相平衡条件是各项的自由能。
（3)直线位错必然是刃型位错或者螺型位错。
（答：错。
直线位错也可能是混合型位错，当该直线位错线与其柏氏矢量垂直时为刃型位错，平行时为螺型位错，即不平行又不垂直时为混合型位错.)（4)可热处理强化铝合金是指那些可以通过固溶时效处理达到强化效果的铝合金。
冶金物理化学试题及答案
冶金物理化学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 冶金过程中，下列哪个因素是影响金属熔点的主要因素？A. 金属的晶体结构B. 金属的电子结构C. 金属的原子半径D. 金属的化学性质答案：B2. 在冶金过程中，下列哪种反应类型是吸热反应？A. 氧化反应B. 还原反应C. 蒸发反应D. 凝结反应答案：C3. 冶金过程中，下列哪种物质是常用的还原剂？A. 氧气B. 二氧化碳C. 氢气D. 水答案：C4. 在冶金过程中，下列哪种物质是常用的溶剂？A. 氮气B. 氩气C. 氯化钠D. 硫化钠答案：C5. 冶金过程中，下列哪种物质是常用的助熔剂？A. 氧化铝B. 氧化铁C. 氧化钙D. 氧化镁答案：C6. 在冶金过程中，下列哪种物质是常用的精炼剂？A. 氟化氢B. 氯化氢C. 硫化氢D. 氢气答案：D7. 冶金过程中，下列哪种物质是常用的脱氧剂？A. 氧化钙C. 氧化铝D. 氧化铁答案：B8. 在冶金过程中，下列哪种物质是常用的脱硫剂？A. 氧化钙B. 氧化镁C. 氧化铝D. 氧化铁答案：A9. 冶金过程中，下列哪种物质是常用的脱磷剂？A. 氧化钙B. 氧化镁C. 氧化铝答案：C10. 在冶金过程中，下列哪种物质是常用的脱碳剂？A. 氧化钙B. 氧化镁C. 氧化铝D. 氧化铁答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 冶金过程中，影响金属熔点的因素包括哪些？A. 金属的晶体结构B. 金属的电子结构C. 金属的原子半径D. 金属的化学性质答案：ABC12. 在冶金过程中，常见的吸热反应包括哪些？A. 氧化反应B. 还原反应C. 蒸发反应D. 凝结反应答案：BC13. 冶金过程中，常用的还原剂包括哪些？A. 氧气B. 二氧化碳C. 氢气D. 水答案：CD14. 在冶金过程中，常用的溶剂包括哪些？A. 氮气B. 氩气C. 氯化钠D. 硫化钠答案：CD15. 冶金过程中，常用的助熔剂包括哪些？A. 氧化铝B. 氧化铁C. 氧化钙D. 氧化镁答案：CD三、填空题（每空1分，共20分）16. 冶金物理化学是研究冶金过程中的________、________和________的科学。
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中文word 文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习、社会经济等word 文档下载2003级《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：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 RTEdT 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。
当过程处于动力学范围时，β<<<<k De k ,，速率方程为:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅+-=31000111R K k K c c r 平ρτ 当1=R 时所对应的时间τ'为反应完全所需的时间。
()⋅+-='K k Kc c r 1000平ρτ当内扩散是限制环节时，β<<<<De k De ,，速率方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=320200132361R R D c c r e平ρτ当1=R 时所对应的时间τ'为反应完全所需的时间。
)(60200平c c D r e -='ρτ⑤(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。
222232SO MeO O MeS +=+ 22SO Me O MeS +=+ S e M MeO O e M MeS '+='+ 232SO Me MeO MeS +=+ Me S e M e M MeS +'='+三 作图题(共20分)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，并在图中标出结晶路线。
②(共10分)图2为CO 还原铁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么？(1) 曲线1：3 Fe 2O 3+CO=2Fe 3O 4+CO 2 ； 曲线2：Fe 3O 4+CO=3FeO+CO 2； 曲线3：FeO+CO=CO 2+Fe ； 曲线4：1/4Fe 3O 4+CO=3/4Fe+CO 2。
(2) 见图。
(3)过a 点作等温线，交曲线(3)于点a ’，交曲线(2)于点a ’’，利用等温方程分析。
对于曲线(3)：FeO+CO=Fe+CO 2 aa CO CO RT CO CO RT G ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛-=∆%%ln %%ln 2'2()()()()a a a a CO CO CO CO 2'2'%%%%<>； '22%%%%a a CO CO CO CO ⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎭⎫⎝⎛0%%ln %%ln 2'2>⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛-=∆aa CO CO RT CO CO RT G 发生反应(3)的逆反应：Fe+CO 2= FeO+CO ，Fe 被氧化为FeO 。
对于曲线(2)：Fe 3O 4+CO=3FeO+CO 2 aa CO CO RT CO CO RT G ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛-=∆%%ln %%ln 2''2()()()()a a a a CO CO CO CO 2''2''%%%%><； ''22%%%%a a CO CO CO CO ⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫⎝⎛0%%ln %%ln 2''2<⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛-=∆aa CO CO RT CO CO RT G 反应(2)的逆反应不可能发生，FeO 不会被进一步氧化为Fe 3O 4。
体系最终稳定存在的固相物质是FeO 。
四 计算题（共42分）1（共20分）在下述条件：温度K T 1873=；熔渣成分为：02.12)(%=FeO ，84.8)(%=MnO ，68.42)(%=CaO ，97.14)(%=MgO ，34.19)(%2=SiO ，15.2)(%52=O P 。
测得与此熔渣平衡的钢液中的氧浓度为058.0][%=O ，氧在钢液中的溶解属于稀溶液。
已知： (FeO)=[O]+Fe (l) 734.26320lg +-=TK (a)（5分）根据实际测定的钢液中的氧浓度，计算熔渣中FeO 的活度及活度系数。
(b)（10分）利用完全离子溶液模型计算FeO 的活度及活度系数，不引入离子活度系数。
(c) （5分）利用完全离子溶液模型计算FeO 的活度及活度系数，引入离子活度系数： ()17.053.1lg 4422-=∑--+SiO O Fe x γγ(a) 以100g 熔渣作为计算基础，各组分摩尔量的计算结果见表1。
表1 熔渣中各组分的摩尔量 组分FeO MnO CaO MgO SiO 2 P 2O 5 ∑n B n0.1670.1250.7620.3740.3220.0151.7650946.0765.1167.0==FeO x 在K T 1873=条件下，钢液中的氧浓度058.0][%=O 。
(FeO)=[O]+Fe (l) 734.26320lg +-=TK K T 1873= 640.0734.218736320lg -=+-=K 23.0][%==FeOa O K []252.023.0058.0===Kw a O FeO 664.20946.0252.0===FeO FeO FeO x a γ (b) 根据完全离子溶液模型，熔渣中的离子有：Fe 2+、Mn 2+ 、Ca 2+、Mg 2+、O 2-、SiO 4-、PO 43-。
1mol 二价碱性氧化物电离形成1mol 阳离子和1mol O 2-：CaO=Ca 2++ O 2- FeO=Fe 2++ O 2- MnO=Mn 2++ O 2- MgO=Mg 2++ O 2- 所以： CaO Ca n n =+2 F e O Fe n n =+2 M n O Mn n n =+2 M g O Mg n n =+2428.1=+++=∑+MgO MnO FeO CaO B n n n n n络和离子按下列反应形成： --=+44222S i O OS i O 322.0244==-SiO SiO n n 消耗644.0222==-SiO O n n--=+3425223PO O O P 015.025234==-O P PO n n 消耗045.03522==-O P O n n所以： 739.0325222=--=∑+-O P SiO B O n n nn091.134442=++=----∑PO SiO O B n n n n阳离子及阴离子的摩尔分数为： 534.0428.1762.022===∑+++B Ca Ca nn x 117.0428.1167.022===∑+++B Fe Fe n n x 088.0428.1125.022===∑+++B Mn Mn nn x 262.0428.1347.022===∑+++B Mg Mg n n x 677.0091.1736.022===∑---B O O nn x 079.0677.0117.022=⨯==-+O Fe FeO x x a 0946.0765.1167.0===∑n n x FeO FeO 835.00946.0079.0===FeO FeO FeO x a γ (c) 引入离子活度系数，计算公式为： -+-+=2222O Fe O Fe FeO x x a γγ()17.053.117.053.1lg 34444422-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=-=∑∑-----+B PO SiO SiO O Fe n n n x γγ 324.017.0091.1030.0322.053.1=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= 166.0677.0117.010.22222=⨯⨯==-+-+O Fe O Fe FeO x x a γγ755.10946.0166.0===FeO FeO FeO x a γ2（共10分）为了净化氩气，将氩气通入600℃的盛有铜屑的不锈钢管中除去残存的氧气。
计算经过上述处理后，氩气中氧的分压。
已知： )(2)(21s s C u O O Cu =+T G 25.851525220+-=∆ J 解：计算600℃温度条件下体系的氧气分压值。
2/121O P K =2/12ln ln O P RT K RT G =-=∆ο 当K T 873273600=+=时2/12ln 873314.887325.85152522OP G ⨯⨯=⨯+-=∆ο Pa atm P O 5101057.41051.42--⨯=⨯=3（10分）在均相形核过程中，假设形成的晶核是边长为a 的立方体，形成单位体积晶核的吉布斯自由能为V G ∆，单位表面吉布斯自由能为σ。