Контрольная работа по предмету Химия на тему: Контрольная по физико химическим основам литья. Вариант 5

5. Теплоемкость; зависимость теплоемкости от температуры; уравнение (закон) Кирхгофа.
23. Влияние температуры на скорость реакций; энергия активации.
41. Химические и физические свойстве шлаков.
РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ИЗОБАРНОГО ПОТЕНЦИАЛА
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Для заданной металлургической реакции (табл. 2) построить изобарные потенциалы: приближенным методом или методом Темкина-Шварцмана и оценить направление реакции. Построить графики .
Необходимые теплофизические параметры веществ представлены в [1] или взять из Интернета.
2Fe +O2 = 2FeO
Практическое задание №2
ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ
НА ОСНОВЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Для заданных температур рассчитать равновесные составы газовых фаз реакций восстановления оксидов железа монооксидом углерода и водорода (табл. 3). Результаты расчетов сравнить с данными диаграмм состояния (рис. 1–2).
Т =1800 К Рис. 1. Диаграмма равновесия
оксидов железа с атмосферой СО – СО2 Рис. 2. Диаграмма равновесия
оксидов железа с атмосферой H2 – Н2О Практическое задание №3
ОЦЕНКА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ
ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

1. Определить направление реакций взаимодействия компонентов при различных температурах и составах газовой фазы (табл. 4).
Найти константу равновесия при Р = 1.
Таблица 4
Варианты заданий № Т, К Составы фаз, % СО2 СО О2 5 900 50 40 10 2. Определить равновесные составы газовых фаз, образующихся в результате диссоциации CО2 и Н2О при Р = 1.
Определить кислородные потенциалы газовых фаз.
Ответить на вопрос, какая из фаз проявляет более высокую активность.
Температуры для исследования выбрать по формулам:
Т1 = 500К + N25 =500 + 5•25 = 625 К
Т2 = 2000К – N25 = 1875 К
где N – номер варианта; Т1 и Т2 – температуры, для которых проводится исследование.
Практическое задание №4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ ТВЕРДЫМ УГЛЕРОДОМ

Для окислов металлов вычислить температуры восстановления их твердым углеродом (при давлении Р = 1). Проведя расчет для различных давлений, построить зависимости Т=  (P), РСО= (Р), формула (4.9).
Таблица 5
Варианты заданий № вар. Окисел ,
Дж/моль ,
Дж/мольК 5 9420 52,8 Практическое задание №5. ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ КОМПОНЕНТОВ
В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКАХ
Задача № 5.1
Определить энергии смешения шлаковых систем, указанных в таблице. Воспользоваться диаграммами состояния окисных систем.
№ вар. FeO MnO CaO MgO SiO2 Al2O3 TiO2 Cr2O3 5 + + +
Задача № 5.2
Определить активность шлаковых систем заданного состава (предполагая шлак «некислый») и построить зависимость содержания кислорода в железе, равновесном со шлаком от температуры Т = 1600 °С № вар. Концентрация компонентов FeO MnO CaO MgO SiO2 Р2О5 5 43,32 4,17 18,51 6,3 27,5 0,2
Задача № 5.3
Определить коэффициент активности (j) и активность (Q) FeO в кислом шлаке заданного состава. Воспользоваться формулой (5.11). Температура изменяется от 1406 К до 1800 К. Построить зависимости , . № вар. Состав шлака, % (по массе) FeO CaO SiO2 Al2O3 5 5,25 45,8 38,3 10,65