冶金物理化学习题.doc

冶金原理（第二版） p43 在不同温度测得反应FeO(s)十CO＝Fe 十CO2的平衡常数值如表1—19，请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度，℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297 解： 分析作图结果： 2. 略。 在682℃测得Cd-Sn合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质，(2)假想纯物质，（3）重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。 表1-20 Cd-Sn系内镉的蒸气压 Cd，% ，Pa Cd，% ，Pa 1 60 20 80 40 100 解：（1）以纯物质为标准态： 1 20 40 60 80 100 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 2.264 2.112 1.742 1.502 1.211 1.000 （2）以假想纯物质为标准态： 1 20 40 60 80 100 0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 0.0106 0.195 0.318 0.407 0.433 0.442 1.000 0.933 0.770 0.664 0.535 0.442 （3）以1%重量浓度为标准态： 1 20 40 60 80 100 1.000 18.38 30.04 38.40 40.81 41.70 1.000 0.917 0.751 0.640 0.570 0.417 A-B系合金在1000K时组分A的蒸气压如表1-21。试求（1）组分A服从亨利定律的浓度上限；（2）1000K的亨利常数；（3）如的温度关系式为，组分A在服从亨利定律的浓度范围内的。 表1-21 组分A的蒸气压 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 5 4.4 3.75 2.9 1.8 1.1 0.8 0.6 0.4 解：（1）作图得服从亨利定律上限浓度 （2） （3）由 所以 又 所以 即 在1913K与纯氧化铁渣平衡的铁液的含氧量为0.268%，与组分为CaO18.98%，SiO28.93%，FeO54.71%，Fe2O36.35%，MgO7.23%，P2O50.85%，MnO2.95%的熔渣平衡的铁液中氧含量为0.176%。试求熔渣中FeO的活度及活度系数。 解： 即 所以 所以 反应H2 + [S] =H2S在1883K的如表1-22。试计算铁液中硫的活度及活度系数。 表1-22 反应H2 + [S] =H2S的比 7.15 5.56 4.15 3.09 2.34 2.13 1.93 1.72 1.18 0.79 8.50 7.12 5.51 4.40 3.30 2.91 2.82 2.52 1.73 1.18 解：时，令， 由H2 + [S] =H2S 求得： 对其它组分： 7.15 5.56 4.15 3.09 2.34 2.13 1.93 1.72 1.18 0.79 5.70 0.79 0.798 1.00 7. 利用固体电解质电池Cr，Cr2O3∣ZrO2+CaO∣[O]Fe测定1600℃钢液中氧的浓度，电动势E=359mV。已知2/3Cr（s）+ 1/2O2 = 1/3 Cr2O3（s）： （J）；1/2O2 = [O] ：（J）。试求钢液中氧的浓度。 解：2/3Cr（s）+ 1/2O2 = 1/3 Cr2O3（s） ① 1/2O2 = [O] ② ②-① ： 1/3 Cr2O3（s）= 2/3Cr（s）+ [O] 8. 证明略。 10. 在1873K测得Fe-Cu系内铜的活度（纯物质标准态）如表1-24，试求铜以重量1%浓度溶液为标准态的活度，。 表1-24 Fe-Cu系内铜的活度 1.000 0.792 0.626 0.467 0.217 0.061 0.023 0.015 1.000 0.888 0.870 0.820 0.730 0.424 0.188 0.119 解：以重量1%浓度为标准态： = 13.51，12