Dap an de kiem tra giua ky ii 2016 2017 ly thuyet va cn luyen kim i

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BỘ MÔN CNVL KIM LOẠI & HỢP KIM

ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KỲ II/2016-2017
Môn học: Lý thuyết và Công nghệ Luyện kim I
Lớp: VL15KL
Thời gian làm bài: 45 phút
Tài liệu: Không tham khảo tài liệu

Câu 1 (5,0 đ)
Tính thành phần cân bằng của hỗn hợp khí CO-CO 2 trong các phản ứng hồn ngun
các oxit sắt bằng khí CO ở 900oC (1173 K), P= 1 atm. Biết rằng hằng số khí lý tưởng R
= 8.314 J/(mol.K)
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 (1),
Go(1) = -52176 – 41,05T
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 (2),
Go(2) = 35406 – 40,29T
FeO + CO = Fe + CO2 (3),
Go(3) = - 13167 + 17,32T
Giải:
Ở 900oC (1173 K), theo các phản ứng hoàn nguyên oxit sắt (1), (2), (3):
G(1) = -52176 – 41,05T = -52176 - 41,05.1173 = -100.327,65J
K(1) = exp[-(-100.327,65)/8,314.1173)] = 29.365,19
G(2) = 35.406 – 40,29T = 35.406 – 40,29.1173 = - 11.854,17 J
K(2) = exp[-(- 11.854,17)/8,314.1173] = 3,37
G(3) = -13.167 + 17,32T = -13.167 + 17,32.1173 = 7149,36 J
K(3) = exp(- 7149.36/8,314.1173) = 0,48.
(2,5 đ)
Đối với phản ứng (5):
PCO = P/(1+K) = P/(1+29.365,19) = 0,000034 P
%CO = 0,0034%, %CO2 = 99,9966%

Đối với phản ứng (2):
PCO = P/(1+K) = P/(1+3,37) = 0,2288 P
%CO = 22,88%, %CO2 = 77,12%
Đối với phản ứng (3):
PCO = P/(1+K) = P/(1+0,48) = 0,6757 P
%CO = 67,57%, %CO2 = 32,43%
(2,5 đ)
Câu 2 (5,0 đ)
Hãy phân tích q trình phân li oxit, cacbonat và sunfua (có dạng phản ứng chung:
AB (s) = A (s) + B (g)) kèm theo sự tạo thành dung dịch trong các trường hợp sau:
a. Hợp chất phân li AB và sản phẩm phân li A hòa tan với nhau tạo thành dung
dịch khơng bão hồ.
b. AB ở dạng ngun chất, cịn A thì hồ tan trong một chất khác (cũng có thể là
một tạp chất) và cùng với chất đó tạo nên dung dịch khơng bão hịa.
c. AB tạo với chất khác thành dung dịch khơng bão hịa, cịn A ở dạng nguyên chất.


Dưới đây ta hãy xét phản ứng phân li ở điều kiện hợp chất phân li AB và sản phẩm
phân li A tác dụng với nhau để tạo thành dung dịch khơng bão hồ. Nếu kí hiệu áp suất
phân li trong trường hợp này là p’B, thì:
p’B = K.aAB/aA (1)
(2-18)
Hằng số cân bằng K biểu thị bằng hoạt độ, do vậy tại nhiệt độ cho trước, hằng số
này không phụ thuộc vào việc các chất tham gia phản ứng ở dạng nguyên chất hay dung
dịch. Vì vậy, biểu thức Kp = pB vẫn được áp dụng cho trường hợp đang xét. Thay K p = pB
vào phương trình (1), ta có
p’B = pB.aAB/aA (2)
(1,0 đ)

- Từ phương trình (2) ta thấy, áp suất phân li p’ B lớn hay nhỏ hơn pB là tuỳ thuộc

vào quan hệ hoạt độ giữa aAB và aA. Nếu aAB > aA thì p’B > pB. Trong điều kiện này phản
ứng phân li AB xảy ra dễ dàng và sẽ càng thuận lợi nếu a AB càng lớn và aA càng nhỏ.
Ngược lại, nếu aAB < aA thì p’B < pB. Sự phân li hợp chất AB trong điều kiện này khó
phân ly hơn và sẽ càng khó nếu a AB càng nhỏ, aA càng lớn. Ngược lại, nếu aAB < aA thì p’B
< pB. Sự phân li hợp chất AB trong điều kiện này khó phân ly hơn và sẽ càng khó nếu a AB
càng nhỏ, aA càng lớn. (2,0 đ)
- Nếu AB ở dạng nguyên chất (a AB = 1), sản phẩm phân li A hoà tan trong một chất
khác để tạo ra dung dịch khơng bão hồ, thì a A <1. Cuối cùng p’B vẫn lớn hơn pB, quá
trình phân li hợp chất AB diễn ra thuận lợi hơn so với phân li trong hệ thống không tạo
thành dung dịch. (1,0 đ)
- Nếu hợp chất phân li AB cùng với chất khác tạo ra dung dịch, trong đó a AB < 1 và
sản phẩm phân li A trong trạng thái nguyên chất (aA = 1) thì p’B < pB. Sự phân li hợp chất
AB trong điều kiện này khó phân ly hơn so với phân li trong hệ thống không tạo thành
dung dịch so với phân li trong hệ thống không tạo thành dung dịch. (1,0 đ)

TP.Hồ Chí Minh, Ngày 8 tháng 03 năm 2017
GIẢNG VIÊN RA ĐỀ


Huỳnh Công Khanh