冶金物理化学模拟试题
冶金物理化学
简要回答下列问题（每题5分，共50分）
1． 说明化学反应等温方程式中G ?的物理意义。
2． 试说明Ellingham 图中为什么有的直线斜率为负？
3． 试推导lg K 与T 的关系式。
4． 写出纯物质为标准态的活度的定义式，并说明其意义。
5． 对 []M M = 过程，若M 在溶液中以假想纯物质为标准态，试推导其标准溶解自由能。
6． 写出边界层理论的数学表达式，并说明每项的物理意义。
7． 简要说明表面更新理论的假设条件？
8． 简单叙述多相传质理论，并写出一种理论的数学模型的表达式。
9． 简述未反应核模型在内扩散为限制环节时的情况。
10． 写出菲克第一定律，并说明每项的物理意义。
二、（30分）已知炉渣的组成如下：
组元 CaO SiO 2 Al 2O 3 MnO MgO FeO P 2O 5
)(i w 46.89% 10.22% 2.47% 3.34 % 6.88% 29.00% 1.20%
试用分子理论模型计算1600℃时炉渣中（CaO ）的活度。已知 M FeO =72 M MnO =71 M CaO =56 M MgO =40 M SiO2=60 M P2O5=142 M Al2O3=102 三（20分）
试描述如下所示的钢渣反应。
[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe]
的动力学过程，写出表示该反应的机理，简单进行讨论。
2016年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A卷
2016年云南昆明理工大学冶金物理化学考研真题A 卷 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(共15小题, 每小题2分，合计30分) 1、对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。 ( 1 ) Q ； ( 2 ) Q ＋W ； ( 3 ) W ( Q = 0 )； ( 4 ) Q ( W = 0 )。 2、某坚固容器容积100 dm 3 ，于25℃，101.3 kPa 下发生剧烈化学反应，容器内压力、温度分别升至5066 kPa 和1000℃。数日后，温度、压力降至初态（25℃和101.3 kPa ），则下列说法中正确的为：（ ）。 ( 1 )该过程?U = 0，?H = 0 ( 2 )该过程?H = 0，W ≠0 ( 3 )该过程?U = 0，Q ≠0 ( 4 )该过程W = 0，Q ≠0 3、如图，把隔板抽走后，左右两侧的两种气体（可视为理想气体）发生混合，则混合过程的熵变为（ （选填 （1）0.416 J ·K ； （2）41.6 J ·K ；（3）4.16 J ·K -1 ； （4）－4.16 J ·K -1 ） 4、1 mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（ ）。 (1) ?G > ?A ； (2) ?G < ?A ； (3) ?G = ?A ； (4) ?G 与?A 无法比较。 5、已知在298 K 时有下列热化学方程： (1) Zn(s ) + O 2 (g) == ZnO(s)，?r H ,1 = －351.4 kJ ·mol -1 ； (2) Hg(l) + O 2 (g) == HgO (s)，?r H ,2 = －181.6 kJ ·mol -1 ； 则 Zn(s ) + HgO (s) == ZnO(s) + Hg(l)反应的标准摩尔焓变?r H 为（ ）。 （1）260.8 kJ ·mol -1 ； （2）－169.8 kJ ·mol -1 ； （3）169.8 kJ ·mol -1 ； （4）－260.6 kJ ·mol -1 。 6、物质的量为n 的理想气体等温压缩，当压力由p 1变到p 2时，其?G 是：（ ）。 （选填 (1) ； (2) ； (3) ； (4) ） 7、1000 K 时 ,CO (g) + 2 1O 2 (g) == CO 2(g ) 其K 1= 5.246×1012 ； C(s) + CO 2(g) == 2CO(g) 其 K 2= 1.719×10 -5
(冶金行业)硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学
（冶金行业）硕士研究生入学考试大纲冶金物理化学
冶金物理化学考试大纲 I考查目标 掌握冶金物理化学的基本概念、基本理论及计算方法，正确运用于分析和解决具体问题。基本理论包括溶液热力学理论、Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理和方法、相图基本原理及典型二三元相图基础知识、表面和界面基本理论、冶金动力学基本理论等，冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。 II考试形式和试卷结构 壹、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间180分钟。 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试。允许使用计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。 三、试卷内容和题型结构 1、名词解释题6题，每小题5分，共30分 2、简答题6题，每小题10分，共60分 3、计算和分析题4题，共60分 III考查内容 1、冶金热力学基础 化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。 重点：化学反应的吉布斯自由能计算及由此判断化学反应进行的方向，活度计算。 2、冶金动力学基础 化学反应的速率，分子扩散及对流传质，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。 重点：壹、二级化学反应及壹级可逆化学反应速率方程推导，菲克第壹、第二定律，双膜理论，未反应核模型。 3、金属熔体 熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。 重点：活度相互作用系数及其转换关系。 4、冶金炉渣 二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。 重点：二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和
2013年冶金物理化学考研试题
2013年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题 ======================================================================== ===================================== 试题编号：809 试题名称冶金物理化学（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，做在试题或草稿纸上无效。 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，试推导以纯物质标准态的活度及活度系数与以1%标准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-b1T SiO2，（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，为什么标准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
冶金物理化学研究方法 知识点总结-任翠东
《冶金物理化学研究方法》知识点总结：（个人总结，仅供参考） 绪论部分 1. 实验研究工作的分类、阶段划分及特点、程序 第一章误差分析与数据处理 1.误差及误差分类，产生原因及特点 2.误差的表示与计算 3.几种可疑观测值的舍弃原则 4.有效数字及运算规则，取舍规则 5.课后习题 第三章实验设计 1.优选实验设计（单因素、双因素） 2.正交试验设计（重点，可能考计算题） 包括正交设计实验安排，正交表极差分析（参考《冶金实验研究方法》56-59页），方差分析，显著性检验（参考《冶金实验研究方法》64页例题）。 3.课后习题 第五章固体电解质电池及其应用 1.氧化物固体电解质的制备 2.氧化物固体电解质电池的工作原理 3.固体电解质传感器的类型及应用，着重看例题，测算物质的ΔGo值、定氧或定硅传感器、（重点，可能考计算题，参考《冶金实验研究方法》118-123页例题） 4.课后习题 第六章温场获得与测量（参考上传至群共享的PPT） 1.低温场的获得 2.高温场的获得（获得方法、几种常用的电热体材料） 3.电阻炉设计是重点，会画示意图、根据温度及气氛选择合适电热体、正确选择热电偶、选择合适耐火材料及保温材料（参考《冶金实验研究方法》137页电阻炉设计实例，可能考计算题）
4.可以把群共享PPT打印出来做为考试资料。 5.课后习题 第8章气体净化及气氛控制（参考上传至群共享的PPT） 1.几种常用气体的特征及制取方法 2.常用气体的净化方法及气体净化剂 3.混合气配制 4.课后习题 笔记，群共享PPT（打印版），上课课件（可以考在手机里），计算器。 30号晚上7点准时考试，大家一定不要迟到！ 最后祝大家都考个好成绩！
北京科技大学 冶金物理化学 第二章 作业答案汇编
P317 8 计算氧气转炉钢熔池(受热炉衬为钢水量的10%)中，每氧化0.1%的[Si]使钢水升温的效果。若氧化后SiO 2与CaO 成渣生成2CaO ?SiO 2（渣量为钢水量的15%），需要加入多少石灰（石灰中有效灰占80%），才能保持碱度不变（0.81kg ）,即;增加的石 灰吸热多少?(答案：1092.2kJ)欲保持炉温不变，还须加入矿石多少kg? 已知：2229822;97.07kJ/mol r SiO CaO CaO SiO H +=??=- 钢的比定压热容p,0.84kJ /(K kg)st C =；炉渣和炉衬的比定压热容 p,, 1.23kJ /(K kg) sl fr C =;矿石的固态平均比热容p,ore 1.046kJ /(K kg)C =;矿石熔化潜热 fus ore 209.20/H kJ kg ?=; 2r [Si]2[O](SiO ) ; H -600kJ/mol +=?≈ 221r [Si]O (SiO ) ;H = 28314kJ/kgSi , H 792.792kJ/mol +=?-?≈- 解： 221 [Si]O (SiO ) ;H = 28314kJ/kgSi +=?- 硅氧化所产生的化学热不仅使钢水升温，而且也使炉渣、炉衬同时升温。忽略其他的热损失。设有钢水质量m st ,根据 p,p,p,()st st sl sl fr fr Q c m c m c m t =++? 11p,p,p,p,p,p,11 p,p,p,p,p,p,0.1%0.1%0.1% 10%15%(10%15%) 0.1%28314 = 0.84 1.2310%st st st sl sl fr fr st st sl sl fr fr st st st st sl st fr st st st sl fr m H Q t c m c m c m c m c m c m m H m H c m c m c m m c c c ????== ++++??????= = ?+??+???+?+??+?+- 1.2315% = 24.67 K ?-，升温 硅的氧化反应是放热反应，所以钢水升温约24.67K 。 方案一： 过剩碱度：氧化后SiO 2与CaO 成渣生成2CaO ?SiO 2,即渣中的（CaO ）减少，碱度减小，减少的量是与氧化后SiO 2结合CaO 的量。所以需要增加石灰，使得碱度不变。 工程碱度：氧化后的SiO 2使得(SiO 2)增多，（CaO ）不变，碱度减小，所以需要增加石灰。 2(CaO) 3(SiO ) w R w = =
冶金物理化学答案
一、解释下列概念（每题5分，共20分） 1、扩散脱氧：在炼钢过程中，根据分配定律钢液中的[O]向熔渣中扩散，而与加入渣相中的脱氧元素进行的脱氧反应称为扩散脱氧。 2、炉渣：炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。 3、硫容量：炉渣容纳或溶解硫的能力，即2/122)/()(%S O S P P S C ?=。 4、偏摩尔量：在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质X （X 代表U 、H 、V 、S 、G ）对其组分摩尔量的偏微商值。 二、简答题（共60分） 1、简述热力学计算中活度标准态之间的转换关系。 答：（1）纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度之间的转换： ][0 ][0 * )() (* ] [][//H B B R B B B x H x H B B B H B R B a r a r p K K p p p a a === = 故 （2）纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： * )(* (%)(%) * [%] ][100100//B B A B x H B A B H H B B B B R B r M M p K M M p K K p p p a a ?= ? = = = （3）假想纯物质标准态活度与质量1%溶液标准态活度之间的转换： B A x H H H B x H B B H B M M K K K p K p a a 100//) ((%)(%) )([%] ][= == 2、简述炉渣氧化脱磷的热力学条件。 答：由炉渣脱磷反应可知： 9 24 524 52 52)(%)(%] [%)(%O CaP CaO FeO P P P f CaO FeO K P O P L γγγ?== 由上述公式可知，为使脱磷反应进行完全，必要的热力学条件是： （1） 较高的炉渣碱度； （2） 较高的氧化铁含量； （3） 较低的熔池温度；
冶金物理化学教程知识点总结
三元相图规则 相率 等含量规则 平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有点代表的体系中，与直线相对顶角代表的组元浓度均相同。 等比例规则 从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，线上所有点代表的体系点中，线两侧对应的二个组元浓度之比是常数。 背向性规则：图中等比例线上物系点的组成在背离其所在顶角的方向上移动（21O O C →→）时，体系将不断析出组分C ，而其内组分C 的浓度将不断减少，但其他组分的浓度比则保持不变，此项特性称为背向性规则。 杠杆规则（直线规则）：若三元系中有两个组成点M 和N 组成一个新的物系O ，那么O 点必定落在MN 连线上，其位置由M 和N 的质量M m 和N m 按杠杆规则确定，即： MO NO m m N M = 反之，当已知物系O 分离成两个互相平衡的相或物系M 、N 时，M 、N 的相点必定在通过O 的直线上，M 、 N 物系的质量由杠杆规则确定： O M m MN ON m ?= O N m MN OM m ?= 重心规则：在浓度三角形中，组成为1M 、2M 、3M 的三个物系或相点，其质量分别为1m 、2m 、3m ，混合形成一质量为O m 的新物系点O ，此新物系点则位于此三个原物系点连成的321M M M ?内的重心上（不是几何中心，而是物理重心）。O 的位置可用杠杆原则利用作图法确定（两次杠杆规则即可求出O 点）： )(::O ::211332321面积比M OM M OM M M m m m ???= 切线规则：——判定相界线是共晶线还是转熔线（当然相界线也可能一段为共晶线，一段为转熔线），从而分析体 系点冷却到该相界线时析出固相的成分。分界线上任意一点所代表的熔体，在结晶瞬间析出的固相成分，由该点的切线与相成分点的连线之交点来表示；当交点位于相成分点之间，则这段分界线是低共熔线（单变线或二次结晶线）；当交点位于相成分点之外，则该段分界线是转熔线。 温度最高点规则（阿尔克马德规则，或罗策布规则）：——用以判断单变线上的温度最高点，从而判断温度降低时，液相成分点沿单变线进行的方向。在三元系中，若连接平衡共存两个相的成分点的连线或其延长线，与划分这两个相的分界线或其延长线相交，那么该交点就是分界线上的最高温度点。 三元系零变点的判断规则——判断零变点的性质，是共晶点还是转熔点（或包晶点） 在复杂三元系中，三条相界线的交点其自由度为零，称为零变点。若三条相界线温度降低的方向都指向该点，则此点就是三元共晶点（或低共熔点），若三条相界线的温降方向不全指向三条界线的交点，即有一条或两条相界线的温降方向离开该点，则此点称之为转熔点（或包晶点）。 三角形划分规则 连线规则：连接相邻组分点（体系基本组分点和形成的化合物）构成三角形，稳定化合物及基本组分点之间用实现连接，但它们与不稳定化合物逐渐的连线用虚线连接。 四边形对角线不相容原理：三元系中如果存在四个固相点（或组分点）构成的四边形，只有一条对角线上的两个固相可平衡共存。 体系内有几个无变量点就有几个分三角形。 划分出的三角形不一定为等边三角形。 三元无变量点的归属——就近原则 三元无变量点离那个小三角形近，该三元无变量点就是哪个小三角形的无变量点。一般来说对应的无变量点位于该三角形内时，该无变量点为共晶点；对应的无变量点位于该三角形外时，该无变量点为转熔点。 Flood 模型特点 1)熔渣完全由正负离子组成
北科大试题
2001北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学A 适用专业：科学技术史，冶金物理化学，钢铁冶金，有色金属，材料加工工程。 说明：1.试题必须写在答题纸上。 2.统考生做1--10题；单考生做1--7题和11--13题。 1.名词解释：（每小题2分，共10分） （1）单胞和复合单胞（2）金属键（3）代位固溶体（4）位错（5）偏聚和有序化 2.判断对错：（10分） 3.以液态无限互溶、固态有限溶解并具有共晶反应的二元相图为例说明二元相图是制作方法和二元相图的一般几何规律。（10分） 4.结晶后的组织中产生显微偏析的原因是什么？采用什么措施能减少和消除偏析。（10分） 5.什么是晶界？讨论晶界在多晶体形变过程中的作用。（10分） 6.什么是相界面？复合合金形变的特点是什么？（10分） 7.说明使多晶体晶粒细化能使材料的强度提高、韧性增加的原因。（10分） 8.简要叙述马氏体转变的一般特点。（10分） 9.要想获得粗大的再结晶晶粒可采取什么措施，说明原因。（10分） 10.简述固态相变在相变阻力、新相形核、新相成长方面的特点。（10分） 11.什么叫再结晶？什么是再结晶温度？简要描述再结晶过程。（10分） 2002北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学A 适用专业：科学技术史，冶金物理化学，钢铁冶金，有色金属，材料加工工程。 说明：1.试题必须写在答题纸上。 2.统考生做1--9题；单考生做1--6题和10--12题。 一.名词解释（20分，每个2.5分） （1）点阵畸变（2）柏氏矢量（3）相图（4）过冷度 （5）形变织构（6）二次再结晶（7）滑移系（8）孪生 二.画出立方晶系中（111）面、（435）面。写出立方晶系空间点阵特征。（10分） 三.铸锭的一般组织可分为哪几个区域？写出其名称。并简述影响铸锭结晶组织的因素。（10分） 四.画图并简述形变过程中位错增殖的机制。（10分） 五.写出菲克第一定律的数学表达式，并说明其意义。简述影响扩散的因素。（10分） 六.简述形变金属在退火过程中显微组织、存储能及其力学性能和物理性能的变化。（10分） 七.简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。（10分） 八.画出铁碳相图，标明相图中各特征点的温度与成分，写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式。（10分） 九.分析再过程中行核和张大与凝固过程中的行核和张大有何不同点。（10分） 十.分析含碳量0.12%的铁碳合金的结晶过程。（10分）（单考生做） 十一.简述铸锭的宏观偏析。（10分）（单考生做） 十二.简述金属晶体中缺陷的类型。（10分）（单考生做） 2003北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题 考试科目：金属学A 适用专业：科学技术史，冶金物理化学，钢铁冶金，有色金属，材料加工工程。 说明：带三角板等，统考生做1--11题；单考生做1--7题和12--15题。 1.名词解释： （1）刃型位错和螺型位错模型（2）晶界与界面能 （3）同分凝固与异分凝固（4）形变织构
2019年安徽工业大学[冶金工程学院]冶金原理(冶金物理化学)考研复试精品资料
2019年安徽工业大学[冶金工程学院]冶金原理（冶金物理化学）考研复试精品资料 说明：本套考研复试资料由本机构多位高分研究生潜心整理编写，2019年考研复试首选资料。 一、考研复试相关真题 1．本套考研复试资料没有收集到历年复试真题。 说明：由于本校不公布历年复试真题，故本套资料没有该科目历年复试真题，请考生自行通过网络及其他渠道获得，或联系上一届考生获取回忆版参考。 二、2019年安徽工业大学[冶金工程学院]冶金原理（冶金物理化学）考研复试资料 2．黄希祜《钢铁冶金原理》考研复试资料[笔记+课件+复习题+提纲] ①黄希祜《钢铁冶金原理》考研复试笔记。 说明：本书重点复习笔记，条理清晰，重难点突出，提高复试复习效率，考研复试首选资料。 ②黄希祜《钢铁冶金原理》本科生课件。 说明：参考书配套授课PPT课件，条理清晰，内容详尽，版权归属制作教师，本项免费赠送。 ③黄希祜《钢铁冶金原理》考研复试核心题库（含答案）。 说明：按照历年复试重点、复试参考书精心编写，结合考试侧重点和难度使该复习题更具针对性和实战性。 ④黄希祜《钢铁冶金原理》复试复习提纲。 说明：该科目复习重难点提纲，提炼出重难点，有的放矢，提高复试复习针对性。 三、复试资料全国统一零售价 3．本套考研复试资料包含以上一、二部分（不含教材），全国统一零售价：[￥198.00] 特别说明： ①本套复试资料由本机构编写组按照考研复试大纲、复试真题（回忆）、指定参考书等公开信息整理收集编写，仅供考研复试复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权、请联系我们将立即处理。 ②复试资料中若含有真题及课件为免费赠送，仅供参考，版权归属学校及制作老师，在此对版权所有者表示感谢，如有异议及不妥，请联系我们，我们将无条件立即处理！资料若有更新，免费赠送电子版。 四、2019年研究生入学考试复试指定/推荐参考书目（资料不包括教材） 4．安徽工业大学钢铁冶金原理（冶金物理化学）考研复试参考书 《钢铁冶金原理》(第四版)，黄希祜，冶金工业出版社，2013年
冶金物理化学简明教程第二版课件
冶金物理化学简明教程第二版课件 Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学 参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工 学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理（修订版），冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理（修订版），冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言 1. 本课程作用及主要内容1.1 地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高 等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的: 为开设专业课和今后的发展作理论准备。 1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点: 一高三多 1. 本课程作用及主要内容1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。 为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件（温度、气氛）。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。 1. 本课程作用及主要内容注意: 由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更 难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应
学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例1.3.1 高炉炼铁高炉炼铁(a) 炉顶 煤气成分：N2、CO CO2 少量H2、CH4 N2&It;50, , CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100%消耗。无法实 现的原因：存在化学平衡。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例(b) 矿石中含有Fe、Mn、S、P、AI、 Mg Ca等多种元素，但被还原量却不同：原因:氧化物稳定性问题(c)S、 P 的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因：反应条件是否适宜。 1. 本课程作用及主要内容1.3 冶金实例1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼：去C 保 Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、S、P、AI、Mg、 Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。 1. 本课程作用及主要内容1.3.3 有色冶金炼铜：氧化?还原? 炼铜：氧化?还原？ 电解去铁Cu2S?Cu2O?Ci湿法:电解过程，电化学，ph,湿法：电解过程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等 1. 本课程作用及主要内容1.4 主要内容热力学第一定律: 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。 1. 本课程作用及主要内容1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具: 等温方程式 正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT估计值统计热力 学
上海大学2018年硕士《冶金物理化学》考试大纲
上海大学2018年硕士《冶金物理化学》考试大纲复习要求： 掌握冶金物理化学基本概念、基本理论及计算方法和分析问题方法，正确运用于分析和解决具体问题。基本理论（包括溶液热力学理论，Gibbs自由能变化的计算、应用原则及活度数据的获得原理、方法，相图基本原理及典型二、三元相图基础知识，表面和界面基本理论，冶金动力学基本理论等）、冶金基本熔体（熔渣的基本物理化学性质及在冶金中的作用）、解决冶金实际问题常用的几种基本手段和方法（包括化学反应等温方程式和平衡移动原理的灵活运用；优势区图、位势图等几种热力学状态图的构成原理及使用方法等）。 二、主要复习内容： 冶金热力学基础 化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数，溶液的热力学性质－活度及活度系数，溶液的热力学关系式，活度的测定及计算方法，标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。 重点：溶液相关基本概念及其物理意义，化学反应的吉布斯自由能计算（过剩全摩尔混合吉布斯自由能）及由此判断化学反应进行的方向，活度相关计算，金属原电池电动势与△H、△G和△S关系。 冶金动力学基础 化学反应的速率，分子扩散及对流传质，吸附化学反应的速率，反应过程动力学方程的建立，新相形成的动力学。 重点：一、二级化学反应相关计算及一级可逆化学反应速率方程推导，菲克第一、第二定律，朗格缪尔吸附等温式，双膜理论，未反应核模型。 金属熔体 熔铁及其合金的结构，铁液中组分活度的相互作用，铁液中元素的溶解及存在形式，熔铁及其合金的物理性质。 重点：合金密度等相关物性计算，活度相互作用系数及其转换关系。 冶金炉渣 二元系、三元系相图的基本知识及基本类型，三元渣系的相图，熔渣的结构理论，金属液与熔渣的电化学反应原理，熔渣的离子溶液结构模型，熔渣的活度曲线图，熔渣的化学性质，熔渣的物理性质。 重点：二、三元相图的基本性质及表示法，二、三元系平衡相的定量法则（直线法则和杠杆定律,重心法则），分析等温截面图和投影图。炉渣酸度、碱度概念，熔渣的结构理论，金属液与熔渣的电化学反应
07310680冶金物理化学
冶金物理化学 Physical Chemistry of Metallurgy 课程编号：07310680 学分：5 学时：75 （其中：讲课学时：75 实验学时：上机学时：0） 先修课程：高等数学、物理化学、无机化学 适用专业：冶金工程 教材：《钢铁冶金原理》；黄希祜主编；冶金工业出版社（第三版），2006 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《冶金物理化学》是冶金工程专业主要的专业基础课。它在数学、物理学、无机化学、物理化学、计算机技术等课程知识的基础上，将物理化学原理应用到冶金过程中，为冶金工程专业课程的学习奠定必要的理论基础。本课程强调理论与工程实际的结合，提高分析问题、解决问题的能力。 《冶金物理化学》的基本任务是： 1. 掌握冶金过程各环节的基本物理化学原理； 2. 学会对主要的冶金反应进行热力学及动力学的分析； 3. 利用化学热力学原理研究反应的可能性，利用化学动力学原理研究反应的机 理及限速环节，从而优化冶金工艺，提高反应速率，强化冶炼，实现清洁高效生产等。该课程的主要内容是冶金过程动力学、冶金过程热力学及冶金熔体，以冶金工业过程为背景，按其冶炼过程分为还原冶炼、氧化冶炼、二次精炼三环节，探讨其物理化学原理。 二、课程的基本内容及要求： 第一章绪论 1.教学内容 （1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务 （2）冶金物理化学的研究内容 （3）冶金物理化学的发展及在冶金学科的地位 2.学习要求 （1）了解本课程的性质、研究对象与方法、任务； （2）掌握学习本课程的几个基础概念； （3）了解冶金物理化学的研究内容。 第二章冶金热力学基础 1.教学内容
2014年北京科技大学809冶金物理化学考研真题解析(最后两道题有答案)
北 京 科 技 大 学 2014年硕士学位研究生入学考试试题 ============================================================================================================= 试题编号： 809 试题名称： 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，做在试题或草稿纸上无效。 ============================================================================================================= 以下适合所有报考冶金工程专业的考生（但本科为生态学专业的考生不做） 一、简要回答下列问题，每题10分（共70分） 1．对于等温方程式ln G RT K ???=-，方程式的左边和右边是描述同一个状态吗？如果是写出所描述的状态，如果不是，分别写出所描述的状态都是什么？它们之间的关系如何？ 答：方程式的左边和右边描述的不是同一个状态，左边的φG ?是反应在标准态时产物的自由能与反应物的自由能的差，可以通过热力学数据表查出。而 右边表示的是平衡态，φK 是反应的平衡常数，可以通过b B a A d D c C a a a a K =φ 求出。当dD cC bB aA +=+反应处于平衡态时，ln G RT K ???=-成立。 2. 在Ellingham 图中，试用热力学原理分析，冶炼不锈钢去碳保铬在标态和非标态的最低温度（假设p CO =1）？ 答：已知，铬的氧化反应 和c 的氧化反应如下：
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 + @ （2）2M+O2 = 2MO（s）ΔG2θ = -1500800 + （3）2M+O2 = 2MO（s）ΔG3θ = -1248500 + 5. 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．, 三．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 –，J/mol C(s) + O2 = CO2(g) Δr Gθ= -394100 + ，J/mol 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) Δr Gθ= -223400 - ，J/mol 四．相图题（25分）
1）( 2）标明各相区的组织。 3）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。 五．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。 北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（二） ( 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.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Δr Gθ （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Δr G
教学大纲_冶金物理化学
《冶金物理化学》教学大纲 一、课程概要 课程编号：020401 开课院系：冶金与生态工程学院 课程类别：必修课 适用专业：冶金工程 课内总学时：88（课内64，实验24） 课程基础：物理化学，冶金传输原理 根据我校的人才培养目标，建设特色突出、国内一流、国际知名的研究型大学，对国家与地方经济，特别是钢铁行业，培育创新、进取、团结、实践能力强的一代新人。本课程采用多种教学手段和方法，精心设计教学内容，对于来自全国各地的优质学生来源，培养学生掌握运用冶金物化基本理论去解决实际问题的方法和能力，了解该学科的思维方法，培养冶金工程专业的本科生对新工艺、新流程设计能力、实践探索能力、创新意识和创新能力。 本课程的目标是通过学习冶金物理化学的基本理论，为后续的其他专业课程学习打好扎实的理论基础；培养运用冶金的基础理论分析和解决实际问题的能力。 为了达到本课程的预期目的，在课程内容的设置上，注意传统内容与现代内容的结合；课堂教学与实验课教学的呼应，主讲老师的科研成果对教学的促进，将本课程办成具有研究性和前沿性的时代特征的国际一流新的教学平台。 二、教学目的 1．本课程是冶金工程专业本课生必修课程，是一门重点介绍冶金物理化学基本概念、基本原理以及在冶金过程中应用的专业基础课。
2．通过本课程的学习使学生掌握冶金热力学、冶金动力学的基本原理。学会运用这些原理分析和解决生产中出现的新问题；不断地改造旧工艺，创造新工艺，降低生产消耗，提高生产率；不断地向相关学科渗透，扩大冶金物理化学的研究领域。 3. 通过本课程的学习，使学生掌握冶金物理化学基本的实验技能，对冶金中的问题，利用冶金物理化学基础和其他专业知识综合的研究方法。 三、基本要求 1．课程重点 热力学基本定理在冶金中应用及标准吉布斯自由能的计算方法；Elingham图的应用；溶液（包括铁液与渣液的活度与活度系数、Wagner模型、分子理论与离子理论模型、标准溶解自由能等）；扩散与传质的基本理论；三个典型的冶金动力学模型（气固相反应动力学、气液相反应动力学、液液相反应动力学）。 2．课程难点 活度的概念及活度标准态的选择；不同标准态活度及活度系数之间关系；相图的基本规则（邻接、相界限构筑、二次体系副分、切线、阿尔克马德、零变点）。含有一个不稳定二元化合物的三元系相图的冷却过程分析；气泡在均相与非均相形核、气泡长大与上升过程动力学机理；液液反应动力学的双膜理论的应用；不同控速条件的气固反应动力学的未反应核模型。 3. 解决办法 1）充分发挥优质教师资源，让国内外著名学者周国治院士给全体学生开第一课－绪论，除全面介绍冶金物理化学的发展及如何在冶金中的应用外，重点指导学生如何学习冶金物理化学，学会解决冶金物理化学中难点问题的方法。2）教师通过举例、通俗化、强调、比较等手段使学生真正掌握教学中的重点和难点。教师在讲解重点和难点内容的过程中，要放慢速度，举一反三。3）每章教学内容完成之后，助课老师对内容进行总结，讲解习题中的问题，针对不同章节的内容，讲有代表性的例题。在这些过程中，也把重点和难点内容再一次渗透进去，又一次达到了举一反三的作用；4）针对重点和难点内容，每次课后留一至两道思考题，用“探究性”的学习方式，充分发挥学生的主观能动性，给学生指定不同的参考书中的相关内容，要求学生课外阅读，学生尝试自己解决这些知识点。如对于“活度的概念及活度标准态的选择”问题，要求学生阅读魏寿昆院士编著的“冶金过程热力学”的有关章节，对于“液液反应动力学的双膜理论的应用”，要求学生阅读韩其勇教授编写的“冶金过程动力学”的相关章节等。针对这些问题，也作为作业，要求学生写出评论。 通过教学中采取了以上方法，对解决教学过程中出现的重点和难点，收到了很好的效果。
冶金物理化学试卷
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