武汉科技大学硕士研究生入学考试冶金物理化学试题_第1页
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1、PAGE PAGE 3 武汉科技大学2021年硕士研究生入学考试试题课程名称：冶金物理化学 说明：1.适用专业：钢铁冶金；2.可使用的工具：计算器、直尺、铅笔；3.答题内容写在答题纸上，写在试卷上一律无效。一、（6分1060分）简要解答下列各题1、用Go判断化学反应方向有无限制条件？如果有，是什么？如果无，说明理由。2、分别写出三元渣CaOSiO2P2O5的碱度R和剩余碱B的表达式。3、分别写出钢液中元素M经由直接氧化、间接氧化、和渣-铁界面反应氧化成MO2（S）的三个反应式。4、AB为0级反应，A的初始浓度为Co 。推导出反应过程中A的浓度C和反应时间t的关系式。5、渣-铁反应去硫过程的控制

2、环节是硫在铁液中的扩散。已知渣-铁界面上硫的分配比为L，硫在铁液中的传质系数为S 。试写出当硫在渣和铁中浓度分别为（%S）和%S 时此去硫过程的速率式。6、一原始半径为r0的MO（S）正在被CO还原成M（S）。当还原度达到R时，未还原的MO（S）核心的半径r为何？7、写出温度为TK，压强为PPa的1mol理想气体的吉布斯能（G）表达式，说明式中其它量的意义。8、aRr0 aH,证明之。9、MO2（S）的标准生成反应吉布斯能为G0MO2，分解压为PO2 (MO2)，试推导G0MO2和PO2 (MO2)的关系式。10、遵守亨利定理的稀溶液组元的以纯物质为标准态的活度系数为r0,证明之。二、（15分

3、）试计算与组成(摩尔百分数)为：CaO 20%，SiO2 20%，FeO 50%，MnO10%,（ rFeO0.5，rMnO0.8，fMn2）的熔渣平衡的钢液中锰和氧的含量。已知：1、Mn1/2O2（MnO） K14.8104；2、Fe1/2O2（FeO） K21.2104;3、与纯FeO渣平衡的钢液含氧量为0.24%。三、（15分）根据双膜理论，写出渣-铁反应过程Mn+（FeO）=Fe+（MnO）的组成步骤。四、（15分）1000反应器中发生还原反应Fe2O3(S)3CO2Fe(S)3CO2。试求反应达到平衡时反应器中气体组成。已知1000时：1、Fe2O3(S)CO2FeO(S)CO2 K

4、1=27； 2、FeO(S)CO=Fe(S)CO2 K2=1五、（15分）在实验条件下用H2还原MO（S）矿球。测得H2的外扩散、H2的内扩散、界面化学反应对过程的相对阻力g、d、k（gdk1）随矿球还原度R的变化关系如右图所示。试说明此关系并解释之。六、（15分）渣-铁界面反应 M（FeO）（MO）Fe H01、写出平衡常数K的表达式；2、基于K的表达式，写出M在渣-铁间分配比LM(%MO) / %M的表达式（设fM1）；3、基于LM的表达式，说明采取哪些措施有助于将M从铁液中去除（MO为酸性氧化物）。七、（15分）见右图。图中体系M重150g，1200。现将其向常温冷却。1、写出体系M在600所发生的相变反应名称和反应式；2、写出体系M在900-600所发生的相变反应式；3、写出体系M在刚冷至600时的相

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