2018年西安建筑科技大学考研专业课真题832冶金原理.docx
第 2 页第 1 页西 安 建 筑 科 技 大 学2018 年攻读硕士学位研究生招生考试试题(答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) 共 4 页考试科目: 适用专业:(8 32)冶金原理 冶金工程一级学科、金属材料冶金制备科学与工程、冶金工程(专硕) 一 、 名 词 解释 (每 题 3 分 , 选做 10 道 ,共 30 分 ,多 选 部 分 按答 题顺 序取 前 10 词 计 分)1、 化合 物 标准 生成 焓 2、 炉渣 碱 度或 硅酸 度 3、 脱硫 率 和硫 分配 比 4、 化学 势 ( 或化 学位 ) 5、 阳极 和 阴极 6、 相律 中 的自 由度 7、 炉渣 相 图的 等熔 化温 度 线 和等粘 度线 8、 活度 与 活度 系数 9、 电极 极 化与 去极 化 10、 化合 物 分解 温度 和沸 腾 温 度11、 表面 非 活性 物质 12、 冶金 反 应表 观反 应级 数 13、 润湿 角 14、 碳氧 浓 度积 15、 鋶 16、 冶金反 应 动 力学 限制 性环 节二、简 答 题 (每 题 8 分, 选做 10 题 , 共 80 分 , 多选 部 分 按 答题 顺序 取前 10 题计分 )1、 写出 化 学反 应等 温式 或 能 斯特方 程, 并说 明其 应用 。2、 根据 金 属氧 化物 的标 准 生 成自由 变化 与温 度关 系图 ,可 得 到哪 些有 用的 冶金 信息?3、 何谓 冶 金炉 渣? 冶金 炉 渣 物理化 学性 质有 哪些 ?4、 写出 法 拉第 定律 表示 式 , 说明其 在冶 金中 的应 用。5、 试述 电 位 pH 图或 CO 还 原铁氧 化物 的区 位优 势图 绘制方 法, 并 说明 其应 用 。6、 冶金 反 应热 效应 (吸 放 热 )有哪 些计 算方 法?7、 钢铁 冶 金中 欲抑 制炉 渣 中 碳对氧 化硅 的还 原, 应采 取哪 些 方面 的措 施?8、 湿法 冶 金的 浸出 有哪 些 方 法,说 明其 基本 反应 。9、 试 述 三 元 相图 的等 含量 规则 、 等 比例 规则 , 和 背 向规 则。 可 文 字说 明或 结合 浓 度 三 角 形绘 图说 明。10、 电极极 化 是 如何 产生 的? 对电解 过程 有何 影响 ?11、 一个密 闭 空 间中 大小 两个 液滴, 一段 时间 后小 液滴 消失, 大液 滴长 大, 说明 其原因 。12、 冶金反 应 的 标准 吉 布斯 自由 能 计 算 方法 有哪 些?13、 何谓炉 渣 氧 化性 ?如 何提 高炉渣 的氧 化性 ?14、 湿法冶 金 过 程中 的溶 液净 化有哪 些途 径, 其基 本原 理是什 么?15、 试述氯 化 冶 金的 基本 原理 。16、 冶炼低 磷 低 硫钢 ,从 热力 学上应 创造 怎样 的条 件( 包括金 属和 炉渣 相) ?17、 1200 与 800 以 上 固体 碳还原 金属 氧化 物反 应会 有何不 同?18、 还原熔 炼 或 氧化 精炼 如何 实现选 择性 ?三、分 析和 计算 (每 题 10 分, 选 做 4 题 ,共 40 分 , 多 选 部 分 按答 题顺 序取 前 4 题计 分)1、 不锈钢 冶炼 的工 艺要 点是 脱碳保 铬。 主要 反应 如下 :3C+(Cr2O3)=2Cr+3CO lgK=-(38840/T)+24.95试根据 反应 , 分析 不锈 钢 冶炼 的 应创 造的 热力 学条 件, 进一 步分 析冶 炼低 碳 不锈钢 可以 采取 哪些 具 体措施 。试 估 算 碳和 铬含 量分别 控制 在 0.1%和 18%时需要 什么 条件 。第 4 页第 3 页-17西 安 建 筑 科 技 大 学5、298k 时,锌浸出液中含有 1.6 mol/L 的 Zn2+和 3.5×10-4mol/L 的 Fe3+,已知:2018 年攻读硕士学位研究生招生考试试题 KspZn(OH)2=4.5×10 , KspFe(OH)3=4.0×10-38, Zn2+、 Fe3+的活度系数分别为 0.036 和 1。(答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) 共 4 页 K =a a =1.0×10-14W H+· OH- 。试计算:2+ 3+考试科目: (8 32)冶金原理 (1) Zn 、 Fe 水解沉淀的 pH 值分别是多少?能否用中和水解法使铁呈氢氧化铁(Fe(OH)3)的适 用 专 业 : 冶金工程一级学科、金属材料冶金制备科学与工程、冶金工程(专硕) 形态沉淀除去?(2) 要使溶液中残留的铁低于 2.0×1011 mol/L,应如何控制溶液的 pH 值?6、 镍鋶中含有铁、铜、镍、硫等元素,试作 G-T 图,分析氧化精炼时会发生什么反应(注意 不 同 温 度 时 的 变 化 ) 。 已 知 反 应 :(1) 4Cu+O2=2(Cu2O), G 1= -86400+39.14T, J(2) 2Fe+O2=2(FeO), G 2= -126400 十 50.88T, J(3) 2Ni十 O2=2(NiO), G 3= - 114740 十 67.04T, J(4) S+O2=SO2, G 4= - 61450 十 14.04T, J7、 下图给出了一个三元合金相图的等温截面图。试根据该图,说明并估算图中 1、2 两个物系点 在 150 时 的 对 应 的 液 相 和 固 相 的 相 对 量 及 组 成 ( 每 个 角 都 是 纯 物 质 ) 。 继 续 冷 却 这 两 个 物 系点会发生怎样的变化?8、 冶 金 中 常 见 的 有 气 /固 、 气 /液 和 液 /固 反 应 , 举 例 说 明 ( 要 求 给 出 冶 金 反 应 ) 你 所 列 的 气 /固 ( 或 气/液或液/固)反应基本环节有哪些?如何改善反应的动力学条件?2、 铁锰矿 在 进 行富 锰渣 冶炼 时,希 望在 铁氧 化物 还原 的同时 ,锰 氧化 物留 在渣 中。在 800 ( 固相 还 原 ) , 常 压操 作( 总压 101325Pa,其 中氮 气体 积含 量 占 40%) , 试 问气 相中 的 CO 含量应 如 何控制 ?已 知 :3、 已 知 : 用 硅 对钢 水的 脱氧反 应为 :Si+2O=SiO2(S ) Gº=-594128+230T,J/ mol求 :(1 ) 在 1600 用 含硅 72%的 硅铁 对钢 水进 行脱 氧 时 , 计 算 氧含 量从 0.22%降 低 至 0.002%时, 每吨钢 水 需 加入 多少 硅铁 ? ( 设硅 铁中 的硅 全部 用于 脱 氧 反 应; 硅 的 原子 量是 28, 氧 的原 子量 是 16。 ) (2 )每 吨钢 水加 入的硅 铁反 应放 热量 为多 少(忽 略溶 解过 程吸 放热 )?4、 电 解 CuSO4 溶 液, 在阳 极可能 有两 种反 应:(a)C uCu2+2e (b) 2H OO +4H2 2 +4e+通过 1.50A 电 流, 历 时 2h。 铜 阳极 损失 量为 1.80g。 问 :( 1) 如 果电 流全 部用 于 反 应 ( a) , 应 有 多少铜起 了反 应? (2 )电 解 电流效 率为 多少 ?( 3) 未 用 于 产 生 Cu 的电流 能释 放多少 摩 尔 O2? 已知 铜的原 子量 为 64。