《冶金原理》课后习题及解答 - 图文

内容发布更新时间 : 2025/6/21 2:51:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Po2/P=f(T)关系曲线,为一条连续曲线。当温度升到一定时,化合物及反应物都有可能在某

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一温度下发生相变,有相变热产生,于是Po2/P=f(T)曲线在此温度下发生转折 根据吉布斯-亥姆霍兹等温方程,参加反应物均处于标准状态,则

00020

dln kp/Dt=dln(p/pB)=ΔH/Kt (式中ΔH是各物质均处于标准状态时的等压反应热)

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由上式可知,在无相变发生的温度范围内,ΔH值可视作常数,因此ln(p/pB)-T的关系为

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一平滑连续曲线,在发生相变时,Δn在相变温度区发生突变,因此dln(p/pB)/dT也发生

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突变,即在相变温度下发生转折,其转折方向和大小决定于ΔH是增大还是减小。 当反应物熔化时,生成离解反应可视为下列反应之代数和,即

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A(s)+B(g)=AB(s) ΔH1

0

A(s)→A(l) ΔtusHA

0

A(l)+B(g)=AB(s) ΔH2

0

由于熔化为吸热反应,ΔfusHA>0,则

0000

ΔH1-ΔtusHA>0,即ΔH1>ΔH2

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也就是说,由于反应物A熔化,在焙烧温度时ΔH突然变小,dln(p/pB)/dT也突然变小,

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ln(p/pB)-T曲线向上转折,在温度高于反应物A的熔化温度时,曲线变陡。

000

同理,当生成物AB熔化时ΔfusHAB>0,熔化温度处ΔH突然增大,ln(p/pB)-T曲线向下转折,在温度高于AB熔点时,曲线变平坦。

*00

试根据式ln po2(MeO)=ΔfGm(MeO)+lnP说明氧势RTln(po2/p)中po2项的物理意义

2

解:Po为氧化物MeO在给定温度下的离解压,即氧的分压。

已知反应Li2CO3=Li2O(S)+CO2的ΔrGm=325831-288.4T J/mol(1000-1125K)

试求(1)分解压与温度的关系

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(2)当气相Pco2和总压分别为0.2p和p时,计标其开始分解温度和化学沸腾温度。 (3)将1mol Li2CO3置于22.4L密封容器中控制温度为700℃,求Li2CO3的分解压。

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解:(1)ln Pco2-lnp=-ΔrGm/RT ln(Pco2/ p)=-39191/T+34.69

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ln Pco2=-ΔrGm/RT+ lnp=(288.4T-325831)/8.314T=-39191/T+46.2

0

(2)当Pco2=0.2P时

39191/T=36.3→T=1079.6K

0

当Pco2= P时 T=1129.9K

(3)当T=700℃时

ln Pco2=-39191/(700+273)+46.2 Pco2=372.8Pa 根据克拉伯龙方程

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PV=nRT n=PV/RT=372.8*22.4*10/8.314*973=0.0010 容器中Li2CO3的分解率仅为0.1%

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已知反应LaN(s)=La(s)+N2/2的ΔrGm=301328-104.5T J/mol (298-1000K),试求1000K时LaN的分解压。

00.5*0

解:Kp=(PN2/P) ΔrGm=-RTlnKp=-/2RTln(PN2/P)

0**0

LnpN2 -Lnp=-2Δr

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