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三元系中杠桿定律的用途是

發布時間:2022-05-23 01:24:08

杠桿定律的作用

杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等.
能用較小的力舉起更重的物體

㈡ 三元相圖的特定意義

等邊成分三角形中特定意義的線
平行於三角形某一邊的直線
凡成分位於該線上的所有合金,它們所含的由這條邊對應頂點所代表的組元的含量為一定值。
通過三角形頂點的任一直線
凡成分位於該直線上的所有合金,它們所含的由另兩個頂點所代表的兩組元的含量之比為一定值。
定量法則
應用相律f=c-p+1
當三元系時f=4-p
故當兩相平衡共存時,有f=4-2=2
即兩個平衡相的成分只有一個獨立改變,當一個平衡相的成分發生變化時,另一相的成分隨之而改變,即兩相的成分之間具有一定的關系,此關系稱為直線法則.
①直線法則和杠桿定律
直線法則:三元合金中兩相平衡時,合金的成分點和兩個平衡相的成分點,必須在同一直線上.如圖5-105所示,當合金O在某一溫度處於α+β兩相平衡時,這兩個相的成分點便定為a和b,則aob三點必位於同一條直線上,且o點位於a,b兩點之間,此時α,β兩相的質量比為:
由直線法則可得到以下規律:
a:當溫度一定時,若已知兩平衡相的成分,則合金的成分必位於兩平衡相成分的連線上;
b:當溫度一定時,若已知一相的成分及合金的成分,則另一平衡相的成分必位於兩已知成分點的連線的延長線上;
c:當溫度變化時,兩平衡相的成分變化時,其連線一定繞合金的成分點而轉動;
1 相圖分析
a,b,c為三組元A,B,C的熔點,且Tb>Ta>Tc.
液相面:abc黃色面;
固相面:abc藍色面;
液相區L:abc黃色面以上空間;
固相區α:abc藍色面以下空間;
液固兩相共存區L+α:abc黃色面和藍色面之間區域。
2,結晶過程分析
當合金O自液態緩冷至於液互相相交時,開始從液相中結晶出α固溶體,此時液相的成分l1即為合金成分,而固相的成分為固相面某一點s。隨著溫度進一步下降,析出的α相越來越多,固相的成分由s1點沿固相面移至s2點,液相成分自l1點移至l2點,由直線法則可知,合金的成分點必落在l2和s2的連線上。當溫度冷至t3時,連接線為l3s3,當冷至t4時,與固相面相交,連接線為l4s4,此時,所有的液相全部轉變為固相,固相的成分即為合金的成分。l1l2l3l4和s1s2s3s4在成分三角形上的投影為l1'l2'l3'l4'和s1's2's3's4',很像一隻蝴蝶,所以稱為固溶體合金結晶過程的蝴蝶形規律。
3,等溫截面(水平截面)
等溫截面是由表示溫度的水平面與空間模型中各個相界面相截得到交線投影到成分三角形中得到的,它表示三元系合金在某一溫度下的狀態.如圖5-202所示,表示t1溫度的水平面與液相面相交於L1L2,與固相面相交於s1s2,將這兩條線投影到成分三角形中就得到等溫截面.
第三節,包共晶型三元系
1,相圖分析
包共晶轉變的反應式為:
L+α→β+γ
從反應相的數目看,這種轉變具有包晶轉變的性質,從生成相看,這種轉變又具有共晶轉變的性質.因此稱為包共晶轉變.
發生包共晶轉變的三元系很多.Cu-Sn-Zn,Cu-Sn-Si,Cu-Sn-P,Cu-Al-Ni,Al-Cu-Mg,Al-Cu-Mn,pb-Sn-Bi等合金系都有包共晶轉變.
空間模型中包共晶轉變四相平衡時一個四邊形水平面,稱為包共晶轉變面.反應相和生成相成分點的連接線是四邊形的兩條對角線.這個水平面上,下兩側各有兩個三相平衡稜柱與之相接.
包共晶轉變平面上方兩個三相平衡稜柱,一般是一個屬於共晶型,另一個屬於包晶型,但也可能都是共晶型或包晶型.
包共晶轉變平面下方兩個三相平衡稜柱,一個屬於α+β+γ三相平衡區,另一個屬於L+β+γ三相平衡區.這種情況與二元系包晶轉變非常相似,二元系包晶轉變結束後,可能留有反應固相和生成固相平衡,也可能留有液相與生成固相平衡.
同理,包共晶轉變結束後,除極少數合金外,兩個反應相不可能同時消失凈盡或同時留有剩餘,只能是一個完全消失,另一個有所剩餘,結果形成L+β+γ和α+β+γ兩種三相平衡.
2,典型合金結晶過程分析
下面藉助於投影圖分析合金的結晶過程(以合金O為例).
在冷卻時,首先碰到AE2pp'A液相面,液相中開始析出初生相α,然後析出的α相不斷增多,當溫度冷至與二元包晶面dapp'相交時,液相的成分到達p'p,α相的成分到達da,要發生二元包晶轉變L+α→γ.
當溫度下降時,α相成分沿da線變化,而液相成分沿p'p線變,當冷至四相平衡包共晶轉變平面abcp時,液相的成分到達p點,α相的成分到達a點,要發生包共晶轉變L+α→β+γ,在三元包晶轉變結束後,α相消失,開始發生二元包晶轉變。
由於O點在△abc內,故包共晶轉變結束後,液相全部消失,而α相有殘留,從而進入三相區α+β+γ,隨著溫度的下降,由於α,β和γ溶解度的下降,將有次生相αⅡ,βⅡ和γⅡ析出,至室溫後的組織為初晶α+包晶β+包共晶β+γ+αⅡ+βⅡ+γⅡ。
第四節三元包晶相圖
三元包晶轉變的反應式為:
L+α+β→γ
1,相圖分析
四相平衡的平面是一個三角形abP,P,a,b,c分別是液相α,β
和γ的成分點.即LP+αa+βb→γc.
在四相平衡包晶轉變之後,由於三個反應相不可能在轉變結束同時完全消失,也不可能都有剩餘,一般只有一個反應相消失,其餘兩個反應相有剩餘,與生成相γ形成新的三相平衡.
因此,在abP面下,共有三個三相平衡稜柱,分別存在L+α+γ,
L+β+γ,α+β+γ三相平衡,與abP面的接觸面分別為acP,PCP和abc三角形.
合金O在冷卻過程中,首先碰到液相面BE1PP1B,從液相中析出β初生相,然後碰到二元共晶面E1PbeE1,液
相的成分到達E1P線,液相要發生二元共晶轉變L→α+β,在此轉變過程中,L,α和β三相的成分分別沿E1P,da和eb而變化,當冷至四相平衡包晶轉變平面abP時,L,α和β相三相的成分分別為P,a和b點,在此溫度下要發生三元包晶轉變LP+αa+βb→γc.
L+β→γ,直至所有的液相全部消失,進入兩相區β+γ,在冷卻過程中,由於溶解度的變化,將從β和γ相中析出次生相γⅡ,aⅡ,當溫度冷至與bcb1c1面相交時,將從β和γ相中析出次生相aⅡ,室溫下的組織為:初晶β+包晶γ及次生相aⅡ,βⅡ,γⅡ.

㈢ 三元催化器指的是哪三樣

汽車中三元催化是汽車排氣系統中重要的凈化裝置。主要作用是可以促使發動機排出的有害氣體轉為無害氣體排放外空氣中。有兩種解釋,1.

三元指的是鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)三種貴金屬,所以稱之為三元。

這三種貴金屬可以促使發動機燃燒後產生的三種主要有害氣體相互發生反應,最終生成無害的二氧化碳、二氧化氮、水。

2.三元催化器可同時將發動機燃燒後產生的三種主要有害物質轉化為無害物質,所以稱之為三元。

三種主要有害物質是:CO(一氧化碳)、HC(碳氫化合物),NOx(氮氧化合物)。
以上為三元的解釋,希望能幫助你!

㈣ 三元催化轉化器的功能是什麼

三元催化器,是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時,三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學反應,其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體,使汽車尾氣得以凈化。
三元催化器,是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的CO一氧化碳、HC碳氫化合物和NOx氮氧化物等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。
由於這種催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質,故稱三元。

㈤ 三元催化的作用是什麼

三元催化器的作用:凈化尾氣

三元催化器,是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。

由於這種催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質。隨著環境保護要求的日益苛刻,越來越多的汽車安裝了廢氣催化轉化器以及氧感測器裝置。

它安裝在發動機排氣管中,通過氧化還原反應,二氧化碳和氮氣,故又稱之為三元(效)催化轉化器。

㈥ 二元相圖在三相平衡反應過程中,能否應用杠桿定律為什麼

能。杠桿定律雖然只適用於兩相區,但三元系中某一成分 C 的合
金分解為 a、b 兩相時,則 a、b、c 三個濃度點位於一條直線上。a、b 兩
相的重量比為 Qa∶Qb=bc∶ac。這就是杠桿定律在三相平衡反應過程中的
應用。

㈦ 鄂鋼冶金物理化學試題及答案

冶金物理化學考試題
一、填空題:50道
1、一定量的物質升高一度所吸收的熱量,稱為熱容(C),單位為J*K-1。
2、在同一溫度下,若幾種元素同時與氧相遇,位置低的元素最先氧化。
3、一個化學反應的焓變決定於反應的進度(ξ)。
4、生成物的熱容總和減去反應物的熱容總和稱為熱容差 。
5、因反應進行得快,過程所放出的熱量不能及時傳出,此時也可視為絕熱過程。
6、用電化學反應的電動勢求△rGθ的公式為△rGθ=-zEF。
7、在氧勢圖中,位置越低,表明△rGθ負值越大,在標准狀態下所生成的氧化物越穩定,越難被其他元素還原。
8、氧勢圖用在參加反應的物質及生成物均為純物質時繪出的,因而對於有溶液參加的反應則不再適合。
9、參考態就是實際溶液活度系數為1的狀態。
10、活度概念的引出基於拉烏爾定律和亨利定律。
11、煉鋼過程中吹氧產生的FeO、MnO、SiO2、P2O5等,這類爐渣稱為精煉渣或氧化渣。
12、冶煉過程中的脫磷、脫硫等反應均在渣-鋼界面上進行。
13、爐渣可以侵蝕和沖刷爐襯,縮短爐襯的使用壽命。
14、爐渣可帶走一些有用金屬,降低金屬的回收率。
15、爐渣對有害氣體雜質的吸收能力稱為渣容量。
16、在假定爐渣是理想溶液時,自由氧化物的濃度就等於其活度。
17、熔渣的氧化性是以渣中氧化鐵含量表示的。
18、當氧化渣和金屬鐵液接觸時,渣中氧化鐵將鐵液中的雜質氧化。
19、熔渣具有較高的鹼度時,就同時具有較高的氧化性。
20、爐渣的全部CaO量減去結合成化合物的CaO量稱為自由CaO量。
21、用全氧法且將w(Fe2O3)摺合成w(FeO)的公式為∑w(FeO)=w(FeO)+1.35w(Fe2O3)。
22、熔渣是氧的傳遞媒介,傳遞是通過FeO的氧化來完成的。
23、相圖又稱為狀態圖或平衡圖,用以描述體系的相關關系,反應物質的相平衡規律。
24、當任意一個固相融化時,若所得液相的組成與原固相一致,稱為同成分融化。
25、平行於濃度三角形的任何一邊的直線,在此線上的所有點所代表的三元系中,直線所對的頂角組元的濃度均相同。
26、從濃度三角形的一個頂點到對邊的任意直線,在此線上所有點代表的三元系中,另外二個組元濃度值比相同。
27、用質量分數表示組成時,各相的量的之比是質量比。
28、相界線構築規則規定,在三元系中,單相區與兩相區鄰接的界線的延長線,必須同時進入兩個兩相區,或同時進入三相區。
29、含有二元或三元化合物的三元系稱為復雜三元系。
30、在復雜三元系中,三條相界線的交點的自由度為零,該點稱為零變點。
31、相律是構築和判斷相圖正誤的基本定律。
32、為了滿足生產奧氏體不銹鋼去碳保鉻,吹煉溫度必須大於氧化轉化溫度。
33、從熱力學角度講,奧氏體不銹鋼冶煉工藝涉及的主要問題是去碳保鉻。
34、在冶煉紅土礦時,入高爐前將Co、Ni事先除去的方法是「選擇性的還原焙燒」。
35、一般鋼種允許的硫的質量分數為0.015%~0.045%,優質鋼的硫含量小於0.02%或更低(易切削鋼除外)。
36、脫硫的任務主要在高爐完成。
37、提高鐵液中硫的活度系數fs有利於脫硫。
38、從分子理論看,使用高溫鐵水及採用留渣操作,均可提高前期的脫硫效果。
39、高爐中硫的活度系數比鋼水中硫的活度系數高,脫硫效果好些。
40、煉鋼中存在一定比例的氣化脫硫,但主要是通過爐渣內硫的氣化。
41、鋼中最大允許的磷含量為0.02%~0.05%,而對某些鋼種則要求在0.008%~0.015%。
42、提高脫硫效率的措施是三高一低,即高鹼度、高溫、高渣量及低∑FeO。
43、提高脫磷效率的措施是三高一低,即高鹼度、高∑FeO、高渣量及低溫。
44、中磷鐵水採用雙渣操作或雙渣留渣操作,目的就是為了提高渣量。
45、從分子理論可以看出,增加鋼水中的[O]含量,有利於脫磷反應的進行。
46、用CaC2進行還原脫磷,鋼液會增碳。
47、[Si]能提高磷的活度,有利於還原脫磷。
48、在一般溫度下,Cl2氣不能氯化TiO2。
49、工業上製造硫酸常使用黃鐵礦作原料。
50、由於熱運動導致體系中任何一種物質的質點(原子、分子或離子等)由化學勢高的區域向化學勢低的區域轉移的運動過程就是擴散。
二、判斷:50道
1、一定量的物質在恆溫、恆壓下發生相變化時與環境交換的熱稱為吉布斯自由能變化。錯,相變焓
2、當物質在加熱過程中發生相變時,必須考慮相變焓(△trH),在恆壓下相變溫度為變化值。錯,恆定值
3、在恆壓下化學反應所吸收或放出的熱量,稱為過程的焓變,又稱化學反應的焓變(△rH)。對
4、在恆溫恆壓或恆溫恆容下,化學反應焓變只取決於反應過程的具體途徑。錯,只取決於反應的始末態,而與過程的具體途徑無關。
5、反應焓隨溫度的變化率等於反應的熱容差。對
6、計算放熱反應的理論最高溫度,實際上是等溫過程焓變的計算。錯,是非等溫過程
7、在比較同一種氧化物在低溫和高溫下的穩定性時,不屬於恆溫條件,故不能用反應的△rGθ來判斷。對
8、活度的熱力學表達式為μi=μiθ+RTlnai。對
9、若用△rGθ判斷不同化學反應的趨勢大小時,必須指出活度標准態。對
10、正規溶液模型是最接近理想溶液的一種溶液模型。對
11、高爐爐料中沒有被還原的SiO2、Al2O3、CaO、P2O5等,這類爐渣通常稱為冶煉渣或還原渣。錯,P2O5不是還原渣
12、高爐冶煉中,礦石中大量脈石、燃料中的灰分以及溶劑等均進入爐渣,從而與被還原的金屬分離。對
13、覆蓋在金屬表面的爐渣可以保護金屬熔體不被氧化性氣氛氧化,同時還可以減少有害氣體在金屬熔體中的溶解(如H2、N2等)。對
14、煉鋼渣中的氧化渣和金屬鐵液接觸時,渣中氧化鈣將鐵液中的雜質氧化。錯,是氧化鐵
15、熔渣有較高的鹼度,就同時具有較高的還原性。錯,是氧化性
16、所謂鹼度,就是熔渣中鹼性氧化物與酸性氧化物濃度的比值,用符號R表示。對
17、爐渣的鹼度與其組成中的自由氧離子濃度無關。錯,有關
18、在煉鋼渣中,有氧化渣和還原渣之分。對
19、還原渣中氧化鐵很少,金屬液中的[O]可以擴散到渣界面,再按分配定律以氧化鐵形式進入熔渣。對
20、用全鐵法且將w(Fe2O3)摺合成w(FeO)的公式為∑w(FeO)=w(FeO)+0.8w(Fe2O3)。錯,為0.9
21、只有用氧化物的活度才能代表熔渣的氧化性。錯,氧化鐵
22、Fe2O3在決定熔渣的氧化能力上有很重要的作用,其含量越大,渣的氧化能力就越強。對
23、硫化物容量取決於渣-氣間反應平衡,它表示熔渣的脫硫能力。對
24、當任意一個固相融化時,析出另一種固相,並且還得到一種組成不同的液相,稱為異成分融化。對
25、當多元系的熱力學性質主要由其中三個組元決定時,可將多元系簡化為三元系。對
26、用摩爾分數表示組成時,各相的量之比是摩爾比。對
27、三相的量可通過杠桿規則或重心規則確定。對
28、兩個兩相區能直接毗鄰。錯,不能毗鄰,或被單相區隔開,或被零變線隔開。
29、三元系中任意四個固相代表點構成的四邊形,只有一條對角線上的兩個固相可平衡共存。對
30、阿爾克馬德規則規定,在三元系中,若連接平衡共存兩個相的成分點的連線或延長線,與劃分這兩個相的分界線或其延長線相交,那麼該交點就是分界線上的最高溫度點。對
31、任何冶金過程,包括鋼鐵冶金以及有色金屬提取過程,其特點均是高溫、多相、多組元反應。對
32、採用真空或半真空吹煉的方式冶煉奧氏體不銹鋼時,可以將Cr一次配足。對
33、含釩鐵水的吹煉主要採用霧化提釩工藝。對
34、選擇性氧化、控制氧化轉化溫度在冶煉五氧化二釩工藝中起關鍵作用。對
35、霧化提釩的關鍵是選擇好適當的氧化轉化溫度,使鐵水中釩氧化而碳不氧化,即去碳保釩。錯,去釩保碳
36、生產中常採用硫分配比概念來衡量爐渣的脫硫能力。對
37、鹼度高的同時還要注意渣的流動性,流動性不好,即使鹼度高對脫硫也不利。對
38、煉鋼過程的脫硫率可表示為:


39、對於同樣成分的爐渣(有相同的硫分配比)對於同一鐵水,即使渣量不同,脫硫率也相同。錯,因渣量不同而有不同的脫硫率。
40、加大渣量,則脫硫率提高。但渣量也不宜過大,過大將會帶來造渣原料增多,延長冶煉時間,增加鋼材成本,且侵蝕爐襯,吹煉時易產生噴濺等缺點。對
41、當渣中鹼度高時,意味著(O2-)也高,對氣化脫硫不利。對
42、高爐冶煉能夠脫磷。錯,不能
43、從分子理論看,鹼度高有利於脫磷,一般鹼度R為3~4為宜。對
44、煉鋼過程的脫磷率可表示為:


45、溫度升高,有利於脫磷。錯,降低
46、在煉鋼條件下,氫脫磷的反應不能進行。對
47、某一元素的△rGθ線越低,則該元素生產的氯化物的△rGθ值越負,該氯化物越穩定,越難分解。對
48、在一定溫度下,△rGθ線越低的元素,可將它以上各元素的氯化物還原,奪得後者的氯而本身氧化成為氯化物。對
49、復合反應是由兩個或多於兩個基元步驟組成的。對
50、反應物首先轉變為一個或一系列中間產物,然後才轉變為生成物反應稱為串聯反應或連續反應。對
三、單選:50道
1、a表示活度。
2、△rGθ表示化學反應標准吉布斯自由能變化。
3、c表示物質的量濃度。
4、x表示摩爾分數。
5、若物質的量以Kg計,則所吸收的熱量稱為質量熱容。
6、一定量的物質在恆溫、恆壓下發生相變化時與環境交換的熱稱為相變焓。
7、在絕大多數情況下,量熱給出了純物質在298K時的熱化學常數。
8、Pθ等於100kPa。
9、化學反應無論是一步完成或分幾步完成,其反應焓變相同。
10、標准反應焓以純物質的標准生產焓計算。
11、1673K時,元素Si、Mn、Ca、Al、Mg同時與氧相遇時,最先氧化的是金屬Ca,然後依次為Mg、Al、Si、Mn。
12、在氧勢圖中,位置低的元素在標准狀態下可將位置高的氧化物還原。
13、由於生產CO的直線斜率與其他直線斜率不同,所以CO線將氧勢圖分成三個區域。
14、在高爐內氧化物被焦炭還原的反應稱直接還原反應。
15、純物質標准態是指活度為1,摩爾分數為1且符合拉烏爾定律的狀態。
16、下列哪種方法不是測定組元活度常採用的方法。B、自由能法
17、爐渣中的氧化物分為三類:鹼性氧化物、酸性氧化物、兩性氧化物 。
18、同一種元素的氧化物,如釩的氧化物,在高價時顯酸性,低價時顯鹼性。
19、脫O反應有 3 種 沉澱脫氧、擴散脫氧真空脫氧
20、熱力學平衡體系中獨立組元數C、相數P和自由度F之間存在關系是:F=C-P+2。
21、用摩爾分數表示組成時,各相的量之比是摩爾比;用質量分數表示組成時,各相的量的之比是質量比。
22、三元系是多元相圖的基礎。
23、等溫線即相應溫度的液相線,其值越低,表示體系開始凝固(融化終了)的溫度越低;越接近純組元,溫度就越高。
24、煉鋼過程中吹氧產生的FeO、MnO、SiO2、P2O5等,這類爐渣稱為精煉渣或氧化渣
25、SiO2、Al2O3、CaO三個組元是高爐渣的主要成分。
26、相區鄰接規則規定,只有相數的差為1的相區方可直接毗鄰。
27、奧氏體不銹鋼的特點是具有良好的抗晶間腐蝕能力,其含碳量越低,抗腐蝕能力越強。
28、當體系達到熱力學平衡時,體系的自由能改變為零。
29、生產中一般採用濕法處理焙砂來提取Co和Ni,其工藝主要分為兩部分。
30、在一定的PH值下,用氫氣還原Ni、Co的混合晶體時,先還原Ni,過濾後再還原Co。
31、鋼液中硫的來源有三個途徑:金屬料、溶劑、燃料。
32、提高脫硫效率的措施是三高一低,即高鹼度、高溫、高渣量及低∑FeO。
33、下列哪項不是提高脫硫效率的措施B、低溫
34、提高脫磷效率的措施是三高一低,即高鹼度、高∑FeO、高渣量及低溫。
35、提高脫磷效率的措施是三高一低,即高鹼度、高∑FeO、高渣量及低溫。
36、從熱力學角度講,奧氏體不銹鋼冶煉工藝涉及的主要問題是去碳保鉻。
37、霧化提釩的關鍵是選擇好適當的氧化轉化溫度,使鐵水中釩氧化而碳不氧化,去釩保碳。
38、一般鋼種允許的硫的質量分數為0.015%~0.045%,優質鋼的硫含量小於0.02%或更低39、脫硫的任務主要在高爐完成。
40、鋼中最大允許的磷含量為0.02%~0.05%,而對某些鋼種則要求在0.008%~0.015%。
41、從分子理論看,鹼度高有利於脫磷,一般鹼度R為3~4為宜。
42、從分子理論可以看出,增加鋼水中的[O]含量,有利於脫磷反應的進行。
43、某一元素的△rGθ線越低,則該元素生產的氯化物的△rGθ值越負,該氯化物越穩定,越難分解。44、只有用氧化鐵的活度才能代表熔渣的氧化性。
45、熔渣是氧的傳遞媒介,傳遞是通過FeO的氧化來完成的。
46、三相的量可通過杠桿規則或重心規則確定。
47、相律是構築和判斷相圖正誤的基本定律。
48、為了滿足生產奧氏體不銹鋼去碳保鉻,吹煉溫度必須大於氧化轉化溫度。
49、生產中常採用硫分配比概念來衡量爐渣的脫硫能力。
50、在還原釜內800~900℃下,用金屬Mg還原TiCl4,即可得到純度為99.5%~99.7%的金屬鈦。
四、簡答:25道
1、什麼是熱容、定壓熱容、定容熱容?
答:一定量的物質升高一度所吸收的熱量,稱為熱容(C),單位為J•K-1。對於成分不變的均相體系,在等壓過程中的熱容稱為定壓熱容。在等容過程中的熱容稱為定容熱容。
2、怎樣區分直接還原和間接還原?
答:在高爐內氧化物被焦炭還原的反應稱直接還原反應;用CO還原氧化物的反應稱為間接還原反應。
3、活度的標准態是什麼?活度的熱力學表達式及代表意義是什麼?
答:活度的標准態可定義為濃度的數值為1且符合拉烏爾定律或亨利定律,同時活度也為1的狀態。
活度的熱力學表達式為:μi=μiθ+RTlnai
μi—組元i在溶液中的化學勢 ;μiθ—組元i的活度ai等於1的標准化學勢
4、冶金爐渣的來源?
答:冶金爐渣主要有以下四個來源:
(1)礦石或精礦石中的脈石。(2)粗金屬在精煉過程中形成的氧化物。(3)被熔融的金屬及爐渣侵蝕沖刷而掉下的爐襯。(4)冶煉過程中加入的熔劑。
5、冶金爐渣的要求有哪些?
答:爐渣具有的物理性質有熱容、黏度、密度、表面張力、電導率,化學性質有酸鹼性、氧化還原性、吸收有害元素能力等。
6、爐渣的分子結構假說的要點是什麼?
答:(1)爐渣是由簡單氧化物或自由氧化物分子及其相互作用形成的復雜化合物分子所組成。(2)爐渣只有自由氧化物才能參與金屬液間的反應。(3)由酸性氧化物及鹼性氧化物復合成復雜化合物的過程中存在動態平衡。
7、爐渣離子結構理論認為離子由哪幾類構成(每類舉例兩個)?
答:有三類構成。第一類是簡單陽離子:Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等;第二類是簡單陰離子:O2-、S2-、F-等;第三類是復雜陰離子:SiO44-、PO43-、AlO33-、FeO2-、Si2O76-、P2O74-等。
8、按照酸鹼性的要求,熔渣中的氧化物分為幾類及代表氧化物是什麼(每類氧化物列舉兩個)?
答:按照酸鹼性要求,熔渣中的氧化物分為三類:第一類為鹼性氧化物如CaO、MgO、MnO、FeO、V2O3等;第二類為酸性氧化物如SiO2、P2O5、Fe2O3、V2O5等;第三類為兩性氧化物如Al2O3、TiO2、Cr2O3等。
9、不同冶煉的爐渣的鹼度表示方法是什麼?
答:對於高爐渣,鹼度常表示為: 或
對於煉鋼渣,鹼度常表示為:
對於鐵合金渣,鹼度常表示為:
10、當將相區鄰接規則應用到有零變反應的相圖區域時,應將零變相區視為退化相區,分別由體、面、線退化為相應的面、線、點。由此可以得出的結論是什麼?
答:(1)兩個單相區相毗鄰處只能是一個點,接觸點必然落在極點上。(2)單相區與零變線只能相交於特殊組成點,兩個零變線必然被它們所共有的兩相區分開。(3)兩個兩相區不能直接毗鄰,或被單相區隔開,或被零變線隔開。
11、在復雜三元系中,存在兩個或兩個以上化合物時,二次體系的副分要根據什麼方法進行?
答:(1)連線規則。連接各界限兩側固相成分代表點的直線,彼此不能相交。(2)四邊形對角線不相容原理。三元系中任意四個固相代表點構成的四邊形,只有一條對角線上的兩個固相可平衡共存。
12、鹼度的定義、符號及表示方法是什麼?
答:鹼度就是熔渣中鹼性氧化物與酸性氧化物濃度的比值,用符號R表示。鹼度通常用氧化物的質量分數的比值或用摩爾分數來表示。如:R= 或R=
13、提高脫硫效率的措施是什麼?
答:提高脫硫效率的措施是三高一低,即提高爐渣鹼度、提高溫度、增大渣量、降低∑FeO含量。
14、提高脫磷效率的措施是什麼?
答:提高脫磷效率的措施是三高一低,即高鹼度、高渣量、高∑FeO、低溫。
15、熔渣的氧化性的表示方法是什麼?
答:熔渣氧化性的表示方法有兩種,具體如下:
全氧法:∑w(FeO)= w(FeO)+1.35 w(Fe2O3)
全鐵法:∑w(FeO)= w(FeO)+0.9 w(Fe2O3)
16、由羅策布濃度三角形可得到的性質是什麼?
答:(1)平行於濃度三角形的任何一邊的直線,在此線上的所有點所代表的三元系中,直線所對的頂角組元的濃度均相同。(2)從濃度三角形的一個頂點到對邊的任意直線,在此線上所有點代表的三元系中,另外兩個組元濃度之比相同。
17、鋼液中硫的來源於哪裡?
答:鋼液中硫的來源主要有以下三個途徑:(1)金屬料,如生鐵、廢鋼、礦石等。(2)溶劑。(3)燃料。
18、什麼是擴散?
答:由於熱運動導致體系中任何一種物質的質點(原子、分子、離子等)由化學勢高的區域向化學勢低的區域轉移的運動過程就是擴散。
19、鋼液脫氫的步驟是什麼?
答:鋼液脫氫包括三個步驟,即鋼液中的氫通過鋼液邊界層擴散到氬氣泡的表面;在氣泡/鋼液界面上發生化學反應;反應生產的氫分子擴散到氣泡內部並隨之排除鋼液。
20、同成分融化和異成分融化的區別是什麼?
答:當任意一個固相融化時,若所得液相的組成與原固相一致,稱為同成分融化;而當任意一個固相融化時,析出另一種固相,並且還得到一種組成不同的液相,稱為異成分融化。
21、相區鄰接規則是什麼?
答:相區鄰接規則規定,只有相數的差為1的相區方可直接毗鄰。對於n元相圖而言,其中某個區域內相的總數與鄰接的區域內相的總數之間有下述關系:R1=R-D--D+≥0
22、相界線構築規則的規定是什麼?
答:相界線構築規則規定,在三元系中,單相區與兩相區鄰接的界限的延長線,必須同時進入兩個兩相區,或同時進入三相區。如果相區鄰接界限的延長線分別進入兩相區和三相區,或同時進入單相區,則界線構築錯誤。
23、阿爾克馬德規則(羅策布規則)是什麼?
答:阿爾克馬德規則規定,在三元系中,若連接平衡共存兩個相的成分點的連線或其延長線,與劃分這兩個相的分界線或其延長線相交,那麼該交點就是分界線上的最高溫度點。或者說,當溫度下降時,液相成分點的變化方向總是沿著分界線,向著離開共存線的方向。
24、用配料融化法不能使用不銹鋼返回料生產奧氏體不銹鋼的原因是什麼?
答:不銹鋼生產中會產生大約30%~50%的返回料。如果使用這些返回料,那麼由於融化過程中,電極會向熔池滲碳0.08%左右,因此將造成鋼水中含碳量超標。
25、有效碰撞理論是什麼?
答:有效碰撞理論認為,不是所有分子的碰撞都能引起化學反應,只有極少數能量較大的活化分子間在一定方位的碰撞,即有效碰撞才能進行化學反應。
六:論述題:10道
1、由不同元素的氧化物△rGθ與T的關系構成位置高低不同的直線,可以得出的結論是什麼?
答:(1)位置越低,表明△rGθ負值越大,在標准狀態下所生成的氧化物越穩定,越難被其他元素還原。
(2)在同一溫度下,若幾種元素同時與氧相遇,則位置最低的元素最先氧化。
(3)位置低的元素在標准狀態下可以將位置高的氧化物還原。
(4)由於生成CO的直線斜率與其他直線斜率不同,所以CO線將圖分為三個區域。
(5)直接還原與間接還原。
2、冶金爐渣的作用?
答:爐渣的作用主要有兩個方面:
爐渣的有益作用:(1)爐渣可以容納爐料中全部脈石及大部分雜質。(2)覆蓋在金屬表面的爐渣可以保護金屬熔體不被氧化性氣氛氧化,同時還可以減少有害氣體在金屬熔體中的溶解。(3)在某些冶煉爐中,爐渣作為發熱體為冶煉或精煉提供所需熱源。(4)在某些冶金過程中,爐渣是冶煉的主要產品。(5)爐渣作為固體廢棄物本身還有很多用途。
爐渣的不利作用:(1)爐渣可以侵蝕和沖刷爐襯,縮短爐襯的使用壽命。(2)爐渣可帶走大量的熱,增加燃料消耗。(3)爐渣可帶走一些有用金屬,降低金屬的回收率。
3、高碳真空吹煉法工藝生產奧氏體不銹鋼的特點是什麼?
答:該工藝具有如下四個特點:(1)原材料不受任何限制,各種高碳材料均可以使用。(2)配料時Cr可以一次配足。(3)採用真空或半真空吹煉,或者先在常壓下吹氧脫碳到一定程度後,再進行真空或半真空處理。(4)鋼液中[Cr]的回收率高,可達97%~98%。
4、電爐中碳氧反應的步驟是什麼?
答:(1)爐渣中氧化鐵遷移到鋼渣界面。(2)在鋼渣界面發生反應(FeO)s→[Fe]s+[O]s。(3)鋼渣界面上吸附的氧[O]s向鋼液內部擴散。(4)鋼液內部的碳和氧擴散到一氧化碳氣泡表面。(5)在一氧化碳氣泡表面發生反應[C]s+[O]s→CO(g)s。(6)生成的CO氣體擴散到氣泡內部,使氣泡長大並上浮,通過鋼水和渣進入爐氣。
總的脫碳反應為[C]+(FeO) →[Fe]+CO(g)
5、爐渣完全離子溶液模型的要點是什麼?
答:(1)熔渣完全由離子構成,且正、負離子電荷總數相等,熔渣總體不帶電。(2)離子周圍均與異號離子相鄰,等電荷的同號離子與周圍異號離子的作用等價,因此他們在熔渣中的分布完全是統計無序狀態。(3)完全離子溶液形成時其混合熵為零。(4)鹼性氧化物以簡單陽離子存在,酸性氧化物以復雜陰離子存在。
6、霧化提釩的工藝是什麼?
答:含釩鐵水的吹煉主要採用霧化提釩的工藝。將鐵水罐中的鐵水經中間罐倒入特製的霧化室中,鐵水被從霧化器中噴出的高壓氧氣流粉碎成細小的鐵珠,使其表面積增大,造成很好的氧化動力學條件。鐵水中的[V]被氧化進入渣相,而[C]留在鐵水中。將半鋼與渣一起倒入半鋼罐,再進行鋼與渣的分離,所得半鋼進電爐冶煉,釩渣採用濕法冶金方法處理,釩以V2O5形式提出。
7、由氯化物△rGθ的與T的關系圖可以得出的結論是什麼?
答:1)某一元素的△rGθ線越低,則該元素生成的氯化物的△rGθ值越負,該氯化物越穩定,越難分解。2)在一定溫度下,△rGθ線較低的元素,可將它以上各元素的氯化物還原,奪得後者的氯而本身氧化為氯化物。3)C不能作為還原劑。4)H2可還原部分金屬的氯化物。
8、熔渣的氧化性為什麼是以渣中氧化鐵的含量來表示的?
答:在煉鋼渣中,有氧化渣和還原渣之分。當氧化渣和金屬鐵液接觸時,渣中氧化鐵將鐵液中的雜質氧化。如果在接觸界面氧化鐵未遇到鐵液中雜質元素,則它將通過分配定律使[O]進入金屬液內部。還原渣中氧化鐵很少,金屬液中的[O]可以擴散到渣界面,再按分配定律以氧化鐵形式進入熔渣。因此,熔渣的氧化性是以渣中氧化鐵含量表示的。
9、金屬液去氣過程的組成步驟是什麼?
答:(1)溶解於金屬液中的氣體原子通過對流和擴散遷移到金屬液面或氣泡表面。(2)在金屬液或氣泡表面上發生界面化學反應,生成氣體分子。這一步驟又包括反應物的吸附,化學反應本身及氣體生成物的脫附。(3)氣體分子通過氣體邊界層擴散進入氣相,或被氣泡帶入氣相,並被真空泵抽出。
10、一般情況下,電極過程由那些步驟串聯組成?
答:(1)電解質溶液內的反應物粒子向電極表面液層遷移,稱為反應前液相傳質。(2)反應物在電極表面上發生表面吸附、絡合離子配位數的變化等轉化,這一步驟沒有電子參與反應,稱為前置的表面轉化步驟或簡稱前置轉化。(3)電極/溶液界面上得失電子,形成還原或者氧化反應產物,稱為電子遷移或電化學反應。(4)生成物在電極表面上發生脫附、復合、分解等轉化,稱為隨後表面轉化步驟,或簡稱隨後轉化。(5)生產物是氣相、固相時,在電極表面附近會出現逸出和結晶等現象。如果生成物是可溶性的,則向電解質溶液內部遷移,稱為反應後的液相傳質。

㈧ 杠桿定律的應用范圍及用途

一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點轉動,這根硬棒就是杠桿。

2. 杠桿的五要素
支點:杠桿可以圍繞其轉動的點O;
動力:使杠桿轉動的力F1;
阻力:阻礙杠桿轉動的力F2;
動力臂:從支點O到動力F1作用線的距離l1;
阻力臂:從支點O到阻力F2作用線的距離l2;

【經典例題】
例1 本題選自騰訊課堂付費課程《初二下冊力學知識精講》-18杠桿-杠桿及其五要素
如圖,這款圖釘來自於一個初中生的創意,翹起部分為我們預留下施力空間。圖釘作為杠桿,當按圖所示施力時其支點為( )
A. A點
B. B點
C. C點
D. D點

例2 本題選自騰訊課堂付費課程《初二下冊力學知識精講》-18杠桿-杠桿及其五要素
如圖所示,小華用蘋果和桔子來玩蹺蹺板。她將蘋果、桔子分別吊在輕桿的左、右兩端,放手後桿馬上轉動起來。使桿逆時針轉動的力是( )
A. 蘋果的重力
B. 桔子的重力
C. 吊桔子的繩對桿的拉力
D. 吊蘋果的繩對桿的拉力

【隨堂練習】
1. 判斷下列說法是否正確:
(1)用手轉動地球儀時,地球儀可以看作一個杠桿 ( )
(2)支點到動力作用點的距離稱為動力臂( )
(3)杠桿受到的動力和阻力的方向可能相同( )
(4)杠桿一定是直的( )
2. 如圖所示,小華用蘋果和桔子來玩蹺蹺板.她將蘋果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端,放手後,桿馬上轉動起來.使桿逆時針轉動的力是( )
A.蘋果的重力
B.桔子的重力
C.蘋果對桿的壓力
D.桿對桔子的支持力

3. 如圖是開瓶蓋的起子,可以看成是一個杠桿,能正確表示出杠桿的支點、動力和阻力的圖是( )

4. 如圖是一種新型開瓶器,藉助它可單手輕易開啟啤酒瓶蓋,該開瓶器可看作一個杠桿.下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時的支點O、動力F1和阻力F2的是( )

答案
經典例題
例1:C;例2:D.

㈨ 三元催化器的作用是什麼

讓廢氣中的碳氫化合物,一氧化碳和氮氧化合物等有害物質轉化為水,二氧化碳和氮氣等有害物,從而減少發動機的排放污染。

㈩ 二元系三相平衡 杠桿定律 問題!

可以啊!可是你打算怎麼使用?0乘任何數等於0,你用來計算什麼呢?0=0當然是沒有問題的,只是對求解體系點沒有任何意義.

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