研究生物理化学历年考试题

2013年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题8分，共24分）

1、试在冶金物理化学中构建一个齐函数，利用其性质推导相关关系式，与传统 的物理化学得到的关系式进行对比。

θ2、用统计热力学解释二元稀溶液中溶质（组元2）的?2。

3、试写出二元系的Darken二次型，并分别说明溶质、溶剂在各区域的的特点。 二、（16分）简述Masson模型的特点，该模型在Toop模型的基础上做了哪些改进？

三、（20分）从模型的适应范围及关系式的特点论述并比较二元系Darken二次型、正规溶液、Wagner模型。

四、（20分）一体系中存在C，CH4，CO，H2，H2O，CO2，O2七种组分，试分别用平衡常数发和最小自由能原理写出确定该体系平衡组分的计算模型。 五、（20分）真空冶炼不锈钢时，若采用15%Cr，9%Ni，0.40%C组成的金属熔料冶炼，（1）计算并分析去碳保铬的温度条件；（2）若吹炼终点碳含量为0.05%，温度为1873K，计算钢中的Cr含量；（3）利用你对冶金物理化学的理解就所算的精度进行讨论。

414已知：?Cr??CO?g???Cr3O4???C?ΔrGθ??309877?204.93TJ/mol

333CrCNiCrCNieCr??0.0003；eCr??0.12；eCr?0.0002；eC??0.024；eC?0.14；eC?0.012，

真空度为pCO?101325Pa，假设渣中Cr3O4处于饱和状态。

2011年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题15分，共60分） 1、试用齐函数的性质说明广延函数和强度函数的特征。 2、试解释稀溶液状态函数H、S、G的过剩、混合热力学函数。

3、试推导1%标准态与纯物质活度的关系，并讨论其在稀溶液段的特征。 4、在全浓度范围内讨论、比较二元系Darken二次型、正规溶液、Wagner模型。 二、（20分）试论述在铁溶液中的溶质组元浓度对应用Wagner模型计算溶质的活度系数有什么限制？讨论计算多元熔渣中组元的活度系数可否利用Wagner模型，为什么？

三、（20分）一体系中存在C，CO，H2，H2O，CO2，O2，CH4等七种组分，试用化学平衡常数发和最小自由能原理写出确定该体系平衡组分的计算模型，并讨论求解的方法。

2010年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题15分，共60分） 1、试用齐函数的性质证明G-D方程：?nidGi,m?0。 2、试解释规则溶液状态函数H、S、G的过剩热力学函数。 3、试写出二元系的Darken二次型，并说明其在区域I的特点。 4、比较并评论二元系Darken二次型、正规溶液、Wagner模型。

二、（20分）论述为什么在铁溶液中的溶质组元浓度较高时用Wagner模型计算溶质的活度系数会出现很大的偏差？对于不锈钢冶炼的钢液中的Cr的浓度为

w?Cr?%?18时，应该怎么解决Cr的活度系数的计算问题？

三、（20分）有一熔渣组成为16tO，10%MnO，40êO，9%MgO，20%SiO2，5%P2O5，如何设计模型计算1600℃下此熔渣中FeO活度。 注：1）只写出模型和计算的思路；

2）任何你认为合理的模型皆可； 3）对你设计的计算方法进行评论。

2009年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题10分，共50分）

1、试举例说明齐函数在冶金物理化学中的应用，并简要说明齐函数的性质。 2、用统计热力学解释二元稀溶液状态函数H、S、G的过剩自由能。 3、试写出二元系的Darken二次型，并说明其在各区域的的特点。 4、解释独立反应数，并写出可能的计算公式。

5、简述Masson模型的特点，该模型在Toop模型的基础上做了哪些改进？ 二、（20分）叙述并比较二元系Darken二次型、正规溶液、Wagner模型的特点。 三、（30分）一体系中存在C，CH4，CO，H2，H2O，CO2，O2七种组分，试分别用平衡常数发和最小自由能原理写出确定该体系平衡组分的计算模型。

2008年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题5分，共30分）

1、广度性质在数学上是几次函数？简要说明齐函数的性质。 2、写出二元规则溶液函数的过剩自由能的定义式。 3、叙述稀溶液的统计热力学特征。

4、写出混合过程基本方程，并说明每项的物理意义。

5、设一体系中存在m个元素，C个组分，分别为A1，A2，…AC，如何确定其独 立反应数？

6、简述Masson模型的特点，该模型在Toop模型的基础上做了哪些改进？ 二、（15分）试写出二元系的Darken二次型，说明其在各区域的特点，并讨论其与规则溶液的关系。

三、（15分）试讨论活度相互作用系数的几何意义和统计意义。

四、（20分）试举出一个冶金过程中反应讨论耦合反应和局部平衡的原理（注：不可以举书上的例子）。

五、（20分）对一个串联反应，讨论稳态和准稳态，并用相应的几何图表示，说明其对建立冶金动力学模型的意义。

2006年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）

1、广度性质（extensive properties）和强度性质（intensive properties）在数学上 分别是几次齐函数？

2、写出二元规则溶液函数的过剩自由能的定义式。 3、叙述稀溶液的统计热力学特征。

4、写出理想溶液混合过程基本方程，并说明每项的物理意义。 5、试写出二元系的Darken二次型，并说明其在各区域的特点。

6、设一体系中存在m个元素，C个组分，分别为A1，A2，…AC，如何确定其独 立反应数？

7、对一个串联反应，写出稳态和准稳态的定义，并用相应的几何图表示。 8、举例说明耦合反应和局部平衡的原理和应用（注：不可以举书上的例子）。 9、写出反应进度?j的表达式。

10、简述Masson模型的特点，该模型在Toop模型的基础上做了哪些改进？ 二、（20分）用共存理论求FeO?Fe2O3?SiO2中各组元的活度（只写出计算过程），从FeOn?SiO2及FeO?Fe2O3两个二元系相图上可知，可生成稳定的复杂化合物分别是：Fe2SiO4（或2FeO?SiO2）及Fe3O4。

三、（30分）一体系中存在CO，H2，H2O，CO2，O2五种组分，试分别用平衡常数发和最小自由能原理写出确定该体系平衡组分的计算模型。

2005年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）

1、强度性质（intensive properties）在数学上是几次齐函数？简要说明齐函数的 性质。

2、写出二元稀溶液函数的过剩自由能的定义式。 3、叙述稀溶液的统计热力学特征。

4、写出理想溶液混合过程基本方程，并说明每项的物理意义。 5、试写出二元系的Darken二次型，并说明其在各区域的特点。

6、设一体系中存在m个元素，C个组分，分别为A1，A2，…AC，如何确定其独 立反应数？

7、对一个串联反应，写出稳态和准稳态的定义，并用相应的几何图表示。 8、举例说明耦合反应和局部平衡的原理和应用。 9、写出反应进度?j的表达式。

二、（20分）用共存理论求FeO?Fe2O3?SiO2中各组元的活度（只写出计算过程），从FeOn?SiO2及FeO?Fe2O3两个二元系相图上可知，可生成稳定的复杂化合物分别是：Fe2SiO4（或2FeO?SiO2）及Fe3O4。

三、（30分）一体系中存在CO，H2，H2O，CO2，O2五种组分，试分别用平衡常数发和最小自由能原理写出确定该体系平衡组分的计算模型。

2003年北京科技大学冶金学院硕士研究生

冶金物理化学期末考试题

一、简答题

1、已知G=H+PV，H、V是一次齐函数，G是几次齐函数？ 2、写出混合过程基本方程，并说明每项的意义。 3、推倒1%标准态与纯物质标准态的活度的关系。 4、试说明Darken二次式与规则溶液模型的关系。 5、简述Masson模型的基本要点，并说明其不足之处。 6、混合偏摩尔自由能与超额偏摩尔自由能有何区别。 7、简述Flood模型的要点，并说明其不足之处。 8、简述规则溶液的特性。

二、对SiO2?CaO，若SiO230%、CaO70%，用共存理论模型计算T=1600℃下

CaO的活度。（假设溶液中仅形成2CaO?SiO2）

2?CaO???SiO2??2CaO?SiO2

ΔGθ??83182?3.51T

MCaO?56MSiO2?60

三、试用炉渣理论（任选一种）讨论冶金过程脱硫，从热力学角度讨论如何脱硫效果。

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