2019年武汉科技大学考研专业课814冶金原理2019统招及答案.doc

1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：冶金原理（A卷B卷）科目代码：814考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释(共 5 小题，每小题4分，共20分)1、活度2、分子扩散3、二元共晶反应4、酸性氧化物5、沉淀脱氧二、简述题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1、 钢铁冶金从铁矿石开始到生产出连铸坯的过程主要工序有哪些。2、请简述热力学第一定律。3、拉乌尔定律表达式p

2、BpB*xB中pB*的含义？4、球团矿的还原反应应该采用什么动力学模型进行描述，此反应由那些环节组成？5、熔渣中4个组元：CaO、TiO2、K2O、FeO, 请说明酸碱性强弱顺序。其中光学碱度大于1的氧化物是哪一个？6、如果忽略压力对相平衡体系的影响，相律的表达式为 ，其中C和分别表示什么？ 7、钢水脱磷反应式为：2P5（FeO）（P2O5）5Fe ，请改写为离子方程式。8、氧势图中2CuO22CuO线为何倾斜向上？C（石）O2CO2线为何近似水平？ 9、简述温度、渣的碱度以及氧化性对炼钢脱磷的影响？10、请简述熔渣分子结构理论？三、计算题（共15分）700时测得CdSn合金的镉蒸汽压与镉浓度

3、关系如下：%Cd 1 50 100Pcd(mmHg) 5 150 250试分别以纯物质和重量1%溶液为标准态，确定含镉50%的CdSn合金中镉的活度和活度系数。（已知MCd=112.4，MSn=118.7）四、相图分析题（共30分）下图为具有一个二元中间化合物D的三元系相图，看图在答题纸上回答问题：1、（4分）D是稳定的中间化合物还是不稳定中间化合物，为什么？2、（6分）分别写出P、E点发生的相变反应名称及反应式。3、（11分）体系点O的质量为W，纯液态O开始冷却，当液相冷却至S点时，作图表示出此时固相所处的位置，并用做出的线段表示出此时液相、固相、以及固相中B、C的质量为多少？4、（4分）若

4、S作为体系点，其结晶终点及结晶产物分别是什么？5、（5分）画出体系点Q的冷却曲线。五、分析题（25分）分析某高炉利用炉渣去硫，已知渣铁间脱硫反应式为：S（CaO）（CaS）O =124 kJ/mol式中，S、O以质量1%溶液为标准态，(CaO)、（CaS）以纯物质为标准态。1、（2分）将上述反应式改写成离子反应式。2、（3分）写出该反应包含有组元浓度的平衡常数的表达式。3、（3分）基于的表达式，写出硫在渣铁间质量分配比=w（s）/wS的表达式。4、（6分）基于的表达式，简述促进炉渣脱硫的热力学条件。5、（8分）若需分析脱硫反应过程动力学，一般用哪种动力学模型处理该过程较为合理？请描述该过程的组

5、成环节。6、（3分）若熔渣碱度一定时，该反应速率在某一温度范围内受温度的影响不大，而增加熔渣的搅拌强度可使反应速率显著增加，但增加铁水的搅拌强度，反应速率无明显增加。则在该温度范围内哪一环节为控速环节？A卷参考答案及评分标准一、 名词解释(共 5 小题，每小题 3分，共15分)1、活度：实际溶液以拉乌尔定律或亨利定律为参考态，对组分B的浓度进行修正，引入修正后的浓度值称为活度。2、分子扩散：分子扩散是体系中物质质点由于热运动而自动迁移、浓度均匀化的过程。3、二元共晶反应：液态溶液析出两个固相的反应4、酸性氧化物：熔渣吸收氧离子的氧化物5、沉淀脱氧：向钢液中加入能与氧形成稳定氧化物的元素，形成的

6、脱氧产物能借助自身浮力或钢液的对流运动排出。二、简述题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、炉外精炼、连铸。2、讨论能量（热和功）的转换及守恒的定律，提出了内能及焓两个函数，利用它们可以计算化学反应及相变热效应（焓变）。3、pB*表示纯物质B的饱和蒸汽压 4、此反应利用未反应核模型进行分析，反应环节包括外扩散、内扩散以及界面化学反应。5、碱性由强到弱顺序：K2O CaOFeOTiO2，其中K2O的光学碱度大于1。6、C和分别表示体系中的独立组元数和体系中含有的相数。7、离子方程式：2P5（Fe 2+）8（O2-）2（PO43-）5Fe8、氧势线的斜率为熵

7、变的负值，反应2CuO22CuO熵减小，所以斜率为正，反应C（石）O2CO2的熵变大约为零。9、温度越低、渣的碱度越高、氧化性越强，越有利于脱磷反应。10、分子结构理论把熔渣看作由多种分子状质点组成的理想溶液，三、计算题(15分)aCd(R)=150/250=0.6，rCd1.168；aCd(%)=150/5=30，fCd=0.6四、相图分析题（共30分）1、D为不稳定的中间二元化合物，因为它不在自己的初晶区内。2、 P点 共晶反应：L=A+C+DE点包晶反应：L+B=C+D3、略4、S点的结晶产物是C、D，结晶终点是E点。5、略五、推导题（25分）1）（2分）S+（O2-）=（S2-）+O。2）（3分）。3）（3分）。4）（6分）高温、高碱度、低氧化性。5）（8分）双膜理论。脱硫过程动力学组成环节：反应物分别从渣、铁本体穿过相应边界层达到渣铁界面；渣铁界面反应；产物由渣铁界面穿过相应边界层分别进入渣、铁本体。6）（3分）（CaS）或（S2-）的扩散。第 5 页 共 5 页