导读：4．判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行，5．冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，判断冶金过程能否进行用＿＿＿＿＿＿热力学函数，冶金中通常采用活度标准态的三种形式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，19、在研究钢铁冶金熔体的物化性质时，22、冶金中计算一个化学反应过程的焓变、吉布斯自由能变化、熵变的数值时均可用代数，26、用等温方程第一章 热力学基础 一、名词解释：
（溶液的）活度，溶液的标准态，eij（活度的相互作用系数），（元素的）标准溶解吉布斯自由能，理想溶液，化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。 二、其它 1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。当以纯物质为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；当以质量1%溶液为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；前两种标准态组分的活度之比为＿＿＿＿。 ??12、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，?G=.4T
J?mol，在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿K。该反应为（填“吸或放”）＿＿＿＿＿＿热反应。当T=991K，总压为101325Pa时，该反应＿＿＿＿＿＿(填“能或否”)向正方向进行；在991K时，若要该反应达到化学平衡的状态，其气相总压应为＿＿＿＿＿＿Pa；若气相的CO分压为2?105Pa，则开始还原温度为＿＿＿＿＿＿。 反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，?G??.4TJ?mol?1,在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿。 3、理想溶液是具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿性质的溶液；理想溶液形成时，体积变化为＿＿＿＿，焓变化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。实际溶液与理想溶液的偏差可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿参数来衡量。 4．判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行，在等温、等压下用＿＿＿＿热力学函数的变化值；若该反应在绝热过程中进行，则应该用＿＿＿＿函数的变化值来判断反应进行的方向。 5．冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。对高炉铁液中[C]，当选纯物质为标准态时，其活度为＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6．物质溶解的标准吉布斯自由能是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；纯物质为标准态时，标准溶解吉布斯自由能为＿＿。 dlnK?H)P?RT2来讨论化学反应的热效应对反应7．热力学中，利用关系式 dT(的影响。当化学反应为吸热时，随着反应温度的升高，平衡常数K的变化趋势为＿＿＿＿＿，对化学反应的正反应方向＿＿＿＿＿（填“有利”或“不利”）。 8、在1873K时，Fe-C系内碳的溶解反应为C(石)=[C]，其[C]的活度为a[C]，则平衡常数表示为＿＿＿＿＿，当碳的溶解达饱和时，其平衡常数为＿＿＿＿＿，此时溶解过程的吉布斯自由能变化值为＿＿＿＿＿（J） 9．在1813K时铁液中有反应[C]+CO2=2CO，其平衡常数表示为＿＿＿＿＿，当铁液中的碳含量为1.5%时，其平衡常数的值为420。若铁液中的碳含量达到饱?G和时，其平衡常数的值为＿＿＿＿＿，该反应在1813K的Δ等于＿＿＿＿＿(J)。 10、反应FeO(S)+CO=Fe(S)+CO2 为可逆反应，其?G???T J.mol-1
,则1173K时反应的平衡常数K等于＿＿＿＿＿＿。该反应的热效应近似为＿＿＿＿＿＿＿＿（J）。
11． 恒温、恒压下，判断冶金过程能否进行用＿＿＿＿＿＿热力学函数，在＿＿＿＿＿＿＿＿条件下，可用该参数的标准状态变化量来判断化学过程能否进行。 12、某反应中的一反应物473K时有45%分解，在573K时有95%分解，则此反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。（填“放热”或 “吸热”） 13．已知某一气相反应 A(g) k1k2 B(g)+C(g)
在298K时，k1=0.21s-1，k2=5×10-9s-1，则该反应在298K时的平衡常数为＿＿＿＿＿，该反应的标准吉布斯自由能的变化为 ＿＿＿＿＿J。
14．钢液中的氧与纯氧化铁渣间的反应可表示为FeO(l)=[O]+Fe(l)，在1873K时的平衡常数为0.23，则此时钢液中的氧含量为＿＿＿＿＿＿＿＿；保持温度不变，将上述的纯氧化铁渣换为非纯氧化铁渣，此时反应的平衡常数为＿＿＿＿＿＿＿＿。 ?15．反应2FeO(s)?SiO2(s)?2FeO?SiO2(l),?rGm?40.58T)J?mol?1；(1)?(55850?2FeO(s)?SiO2(s)?2FeO?SiO2(s),?rGm?21.09T)J?mol?1，则熔化(2)?(?36200?过程FeO?SiO2(s)?FeO?SiO2(l)的?rGm(3)与温度的关系式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，计算的理论依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，标态下的熔化温度为＿＿＿＿＿＿（K）。 16. 4[C]+(Cr3O4)=3[Cr]+4CO ?G??.22T
J.mol-1 ， 在1500℃，标态下反应的方向是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，该反应是＿＿＿＿＿（填“吸热”或“放热”），采用真空操作时，对反应的影响是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 17、反应FeO(s)?CO?Fe(s)?CO2，在1100℃时的平衡常数为0.333，则该温度时反应的标准吉布斯自由能为xxxxxx（J）。保持温度不变，若将产物CO2减少，其反应的平衡常数为xxxxxxx，若增加CO2的量，其反应的平衡常数为xxxxxx。降温到1000℃时测得平衡常数为0.351，则该反应为（填“吸”或“放”） xxxxxx热。 18、活度的标准态是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；冶金中通常采用活度标准态的三种形式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 19、在研究钢铁冶金熔体的物化性质时，选择熔体中组元活度的方法通常是：铁液中溶解的合金和杂质以＿＿＿＿＿＿＿＿为标态，溶剂铁以＿＿＿＿＿＿＿＿为标态，碳溶解在铁液中达到饱和时，选纯物质为标准态其活度等于＿＿＿＿＿＿＿。 KJ/mol，20、反应CrCl2?H2?Cr(s)?2HCl(g)，在1073K时?G??58835在此温度和一定的气相成分下ΔG=-125.92KJ/mol，若要判断该反应在该条件下能否进行，用函数＿＿＿＿＿，该反应在该条件下＿＿＿＿＿（填“能”或“否”）进行。 21、铁基合金液中元素的相互作用系数(eij)反应了元素j的加入对i组元活度系数的作用，若eij?0，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若eij?0，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 22、冶金中计算一个化学反应过程的焓变、吉布斯自由能变化、熵变的数值时均可用代数组合法得到，其理论依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 冶金中，计算一个复杂化学反应过程的?G?与温度的二项式，通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿方法，其理论依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 23、1000K,反应CO(g)+1O2(g) =CO2(g)的平衡常数为1.659?1010,反应2C(s)?CO2?2CO(g)的平衡常数为1.719, 则反应CO2(g) 11=CO(g)+O2(g)的平衡常数为＿＿＿＿＿＿，反应C(s)?O2(g)?CO(g)22的平衡常数为＿＿＿＿。 24、铁液中硅的浓度为x[Si]?0.2，?Si=0.03，1873K时被氧气(pO2?105Pa)氧化的反应为：[Si]+O2=SiO2(S)，该铁液中硅的活度等于＿＿＿＿＿，氧化反应的ΔG等于＿＿＿＿＿(J), 反应＿＿＿＿＿（填“能”或“否”）自发进行。 25、在1873K时，Fe-C系内碳的溶解度W[C]=5.5%，其溶解反应为C(石)=[C]。若[C]选择纯液态物质为标准态，其溶解过程的平衡常数为＿＿＿＿＿，加入硅W[Si]=0.5%后，仍保持1873K，纯液态物质为标准态，体系内碳的溶解平衡常数为＿＿＿＿＿，溶解过程的标准吉布斯自由能变化值为＿＿＿＿＿（J）。 26、用等温方程讨论冶金中化学反应在等温、等压下能否进行。 问：（1）写出等温方程式。（2）说明方程中的参数联系了哪些状态 27、什么是物质的标准溶解吉布斯自由能？纯物质标准态的标准溶解吉布斯自由能的表示及数值为何？ 28、某组元B溶解在溶液中形成饱和溶液，当以纯物质为标态时，组元B的活度为1，为什么？ 29、若要计算某温度时反应[C]+CO2=2CO的标准吉布斯自由能变化（[C]以1%为标准态），至少需要查找哪些基础数据？ 30、若反应为SiO2(s)?2C(石)?[Si]?2CO(g)
铁液中硅的活度为0.1(质量1%溶液标准态)，体系总压为105Pa，试计算开始反应的温度。已知：2C(石)?O2?2CO ?G???.54TJ/mol
[Si]?O2?SiO2(s)
?G???.25TJ/mol 31、已知氧在熔渣和铁液间的反应为：（FeO）=[O]+[Fe]。 在1873K时与纯氧化铁渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.211%，与组分为n(CaO)?0.700，n(SiO2)?0.663,n(MgO)?0.064,n(FeO)?0.258的熔渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.048%。试计算熔渣中FeO的活度及活度系数。 ??32、M(L)?O2?MO2(S)
?G1；[M]?O2?MO2(S)
?G2。 ????问：?G1和?G2是否相等？为什么？若使?G1，应满足的条件是什??G2么？ 33、冶金实验过程中，1600℃有还原剂H2时,气相中时，用刚玉坩埚会产生多少PAl2O(g)? 已知刚玉坩埚与H2的反应方程式: PH2O?10?5，问1873KPH2-1Al2O3(S)?2H2(g)?Al2O(g)?2H2O(g)
34、冶金实验过程中，1600℃有还原剂H2存在时,气相中PH2O?10?5，问1873KPH2时，用石英坩埚做实验，气相中会产生多大的pSiO(g)?
已知石英坩埚与H2反应式: T>1473K SiO2(S)?H2(g)?SiO(g)?H2O(g)
35．在冶炼铜、铅、锌的废气中含有大量的SO2，为防止大气污染和进行综合利用，可将SO2作为硫酸的原料。其中反应的关键步骤为1SO2(g)?O2(g)?SO3(g)2，试问727℃时，以上反应在下列条件下向哪个方向进行？ 包含总结汇报、党团工作、外语学习、文档下载、资格考试、word文档、行业论文、旅游景点、教学研究以及冶金原理复习试题(分章)等内容。本文共7页
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《钢铁冶金原理》考试重点
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注：主要知识点是基于老师上课提问的问题，限于名词、概念、公式的解析。
1、 活度、活度系数、活度的标准态：
以拉乌尔定律或亨利定律为基准或参考态，引入修正后的浓度值称为活度；而此修正系数称为活度系数。 w B
具有纯物质、假想纯物质及
=1﹪溶液蒸汽压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。
分别为以拉乌尔定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数和以亨利定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数。
指的是稀溶液以纯物质为标准态的活度系数，其值为常数。
3、 活度标准态选择的一般原则以及钢铁冶金过程中组分活度标准态如何选择？
一般作为溶剂或浓度较高的组分可选纯物质作为标准态，若组分的浓度比较低时，可选用假想纯物质或质量为1﹪溶液作为标准态。
在冶金过程中，作为溶剂的铁，如果其中元素的溶解量不高，而铁的浓度很高时，可选纯物质作为标准态，
=x [Fe]=1,r Fe =1 ；如果溶液属于稀溶液，则可以浓度代替活度（K H 标准态）；熔渣
中组分的活度常选用纯物质标准态。
4、 理想溶液，稀溶液以及超额函数：
理想溶液：在整个浓度范围内，服从拉乌尔定律的溶液；
稀溶液：溶质蒸汽压服从亨利定律，溶剂蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液；
超额函数：实际溶液的偏摩尔量（或摩尔量）与假想其作为理想溶液时的偏摩尔量（或摩尔量）的差值。 r r B B f r B r 0B a Fe
B =RT ln r
B G ex m =RT∑x ln r B B
5，为什么温度升高使实际溶液趋向于理想性质？ 由?(?G B )?T =-?H B
?ln r B ?T =-?H B
2 知： RT 2
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