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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
一、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、试卷内容与题型结构
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、计算与分析题 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:一、二级化学反应及一级可逆化学反应速率方程推导,菲克第一、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),分析等温截面图和投影图。熔渣的结构理论。
5、化合物的形成-分解、氢的燃烧反应
化合物的形成-分解反应的热力学原理,碳酸盐的分解反应,氧化物的形成-分解反应,金属(铁)氧化的动力学,可燃气体的燃烧反应,固体碳的燃烧反应,燃烧反应体系气相平衡成分的计算。
重点:平衡组成计算及判断过程进行的方向。
6、氧化物还原反应
氧化物还原的热力学条件,氧化物的间接还原反应,氧化物的直接还原反应,金属热还原反应,熔渣中氧化物的还原反应,高炉冶炼的脱硫反应。
重点:氧化物还原的热力学条件,氧化物的间接还原反应,氧化物的直接还原反应,金属热还原反应,高炉冶炼的脱硫反应热力学及动力学。
7、氧化熔铁反应
氧化熔铁反应的物理化学原理,锰、硅、铬、钒的氧化反应,脱碳反应,脱磷反应,脱硫反应,吸气及脱气反应,脱氧反应。
重点:选择性氧化原理,元素在渣金间的平衡分配常数。
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