冶金动力学及习题
钢铁冶金期末复习
习题精选A 重点习题*1．用Si 热法还原MgO ，即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为：=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1，试计算：（1）在标准状态下还原温度；（2）若欲使还原温度降到1473K ，需创造什么条件？（答案：（1）2470K ；（2）Pa 27.18Mg <p ）B 一般习题1．在298～932K （Al 的熔点）温度范围内，计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。
已知 1673600θ)O 298(Al 32-=∆H 1mol J -⋅2．利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θO Fe f x G ∆。
已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOH f 2+-=∆ -1mol J ⋅ (答案: -1θFeOf mol J 181150⋅-=∆G ) 4. 已知 在460～1200K 温度范围内，下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220％、CO75％、其余为氮气的混合气体中，在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下，有无Fe 3C 生成？若要使Fe 3C 生成，总压需多少？（答案：不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa ）5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。
指出1727℃时纯ZrO 2坩埚在1.3×10－3Pa 真空下能否分解，设真空体系中含有21％的O 2。
钢铁冶金学试题及答案三通用一篇
钢铁冶金学试题及答案三通用一篇钢铁冶金学试题及答案三 1一、名词解释(每题3分，共30分)1.冶金：研究经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，用加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
2.炉外精炼：将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。
炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。
3.钢铁生产的产品：生铁、铁合金和钢。
4.高炉冶炼强度：是指冶炼过程强化的程度，以每昼夜(d)燃烧的干焦量衡量：冶炼强度=干焦用量/(有效容积×实际工作日)[t/(m3·d)]5.炼钢原料：铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。
6.炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比，常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示，符号R=CaO/SiO2。
7.炼铁原料：铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。
8.铁水预处理：在炼铁-炼钢之间的`工序，包括脱Si、S、P等。
9.RH：真空循环脱气法：驱动气体从上升管下部1/3处吹入时，带动钢包中的钢液经上升管喷入真空室，钢液在真空室脱气后从下降管返回钢包。
10.连铸工序的功能：将钢水转化成一定规格铸坯，衔接炼钢-轧钢区段，是化学冶金向物理冶金转变的结合部。
二、简答题(每题5分，共30分)1.简述烧结工艺过程?答：是一种抽风烧结过程，在烧结时，采用负压抽风，自上而下燃烧，燃料时形成五层：烧结矿层、燃烧层、预热层、冷料层和垫底料层。
2.高炉的结构及附属设备?答：5段式结构：炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸，附属设备有：原料供应、送风、煤气净化、渣铁处理、高炉喷吹等系统。
3.炼钢的主要任务?答：“4脱”-“2去”-“1提温”-浇铸钢水成规格一定的铸坯。
具体如下：是将废钢、生铁料脱碳、去除有害气体和非金属夹杂物，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分，炼成具有一定化学成分的钢，并使钢具有一定的物理机械性能。
冶金动力学
绪论
•氧化物（球团）还原过程动力学； •冶金反应器中的混合、流动和传质。
化学反应动力学
§1 化学反应速率与浓度关系
1.1基元反应
一个化学反应方程式仅仅表示反应的初态和末态，即只表明反应的 原始物是什么，产物是什么以及反应的计量系数。至于反应的机理如 何，由反应物变为产物的过程中，要经过什么步骤，这从反应式是看 不出来的。 事实上，化学反应一般多是由若干个简单步骤－基元反应组成的。
n 1
半衰期公式
t1/ 2
2 n 1 1 n 1 (n 1)kCA 0
n 1
注意：k量纲与反应级数有关， mol(1n ) m3( n 1) s 1
化学反应动力学
§2 反应级数的测定
反应级数要由实验确定。首先应通过物理或化学方法测出一系列 浓度和时间关系的实验数据，然后再按以下方法处理。 1）积分法 将几组实验数据分别代入零级、一级、二级、…等反应的积分式 中，计算出k值。如某公式计算得到的k值基本守常，则该公式的 级数就是反应级数。 如果不论哪一公式计算得到的k值都不守常，则该反应一定是不 能用整数级数表示的复杂反应。
k物理意义：单位反应物浓度时的化学反应速率。 k与浓度无关；但是温度的函数。
1/k：化学反应的阻力。
a b C 推动力 a b AC B r kCACB 1/ k 阻力
化学反应动力学
质量作用定律只能用于基元反应。而实际发生的大部分反应为非基元 反应，或不能确定为基元反应，怎么办？ 处理方法：外推法（借助质量作用定律的数学形式） 对一般反应 可写成通式 化学反应级数： aA + bB gG
CA
CA
C A0
CA0 kt
特征1 t
冶金过程热力学与动力学
2008年《冶金过程热力学与动力学》试题1. （5分）利用网络热化学数据库，查询列出FeO 的主要无机热化学性质。
要求提供有查询网页地址及整理的结果。
2. （12分）Fe －Si 溶液与纯固态SiO 2平衡，平衡氧分压＝8.26×102O p -9Pa 。
试求1600℃时[Si]在以下不同标准态时的活度。
（1）纯固态硅；（2）纯液态硅；（3）假想纯物质（或亨利标准态）；（4）＝1％溶液标准态。
][Si w 已知：Si （s ）＋O 2（g ）＝SiO 2（s ） J/molT G f 64.1739020700+−=Δ硅的熔点＝1410℃，标准熔化焓＝50626J/mol ，＝0.00116， f T 0Si fus H Δ0Si γFe 、Si 的摩尔质量分别为：＝55.85×10Fe M -3kg/mol ，＝28.09×10Si M -3kg/mol 。
3. （10分）在500°C 的铅液中加锌提银，其反应为2[Ag]＋3[Zn]＝Ag 2Zn 3（s ）当铅液中Ag 与Zn 均以纯物质为标准态时，500°C 下，上述反应的 kJ/mol 。
1280−=ΔG 已知铅液中锌及银均服从亨利定律，＝11，＝2.3。
加锌后铅中锌含量为w [Zn]＝0.32％。
铅、锌、银的摩尔质量分别为M 0Zn γ0Ag γPb ＝207.2×10-3kg/mol ，M Zn ＝65.38×10-3kg/mol ，M Ag ＝107.87×10-3kg/mol 。
试计算残留在铅中的银含量w [Ag]。
4. （12分）在1400K 时，用H 2还原V 2O 3，若还原过程中，气相中的比值始终保持在1×1022/H O H p p -5水平，问能否得到金属钒？ 已知：31V 2O 3（s ）＋H 2（g ）＝32V （s ）＋H 2O （g ） J/mol T G 30.231536000−=Δ 32V 2O 3（s ）＋32V （s ）＝2VO （s ） J/mol T G 72.1473000+−=ΔVO （s ）＋H 2（g ）＝V （s ）＋H 2O （g ） J/mol T G 20.241772000−=Δ5. （13分）库巴谢夫斯基（O. Kubashewski ）曾测定Fe-Cr 系在1600℃时铬的活度如下表：Cr x 0.04740.0828 0.2955 0.501 0.699 Cr a0.112 0.153 0.402 0.543 0.727（1） 求出值。
大学_钢铁冶金学试题及答案
钢铁冶金学试题及答案钢铁冶金学试题及答案(一)一、名词解释题(每题3分，共18分)1、高炉有效容积利用系数2、 SFCA3、煤气CO利用率4、高炉的管道行程5、高炉的碱负荷6、 COREX炼铁工艺二、判断题 ( 每题 1、5分，共 30 分 ) (对：，错：。
)1、磁铁矿的理论含铁量为70%，黑色条痕，疏松结构，较易还原。
2、焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反应性高，反应后强度高。
3、高炉炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指数大，燃烧性高。
4、高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。
5、为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。
6、烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。
7、厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产能力。
8、酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO与SiO2形成的低熔点化合物粘结。
9、原燃料中的P2O5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。
10、耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。
11、阻止高炉内K、Na循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。
12、高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO又有CO2，但前者含量更高。
13、增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。
14、提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。
15、抑制“液泛现象”，有利于改善高炉下部的透气性、透液性。
16、矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。
17、加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。
18、与加湿鼓风不同，脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。
19、富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。
20、炉衬寿命的问题，是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。
三、简答题(每题8分，共24分)1、简述烧结矿固结机理，何种粘结相(液相)有利于改善烧结矿质量?2、提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。
冶金原理习题
第二章 冶金动力学基础1． 铁矿石为CO(或H 2)还原的反应：FeO(s)+CO = Fe(s)+CO 2中，在稳定态下，当传质成为限制环节时，气相中每有一个CO 分子扩散到固体FeO 表面，发生化学反应，就将产生一个CO 2分子。
后者以相反方向从固体FeO 表面还原Fe 层向气相中扩散，形成等分子逆流互扩散。
试证明：每种气体分子的总传质速率等于其扩散速率。
解 气相中，由于CO 和CO 2浓度之和为常数，即 2()()c C O c C Oc o n s t +=2()()0d CO d CO dt dt+= 即 2()()d CO d CO dt dt =- 又因气相混合物中，22co co CO CO D D D --==,故从菲克第一定律，可得 ()CO d CO J D dx =-，22()CO d CO J D dx=- 即在等分子逆流扩散的气相中，组分CO 和CO 2不仅具有大小相等、方向相反的浓度梯度，而且扩散传质速率的绝对值夜彼此相等。
又由于无压力变化，就不能出现气体的总流动，即v ∑=0，因此，每种气体分子的总传质速率就等于其扩散速率，即2,,CO D CO D CO J J J ∑==。
2． 在30t 电炉内，钢水含锰w[Mn]=0.30%，经过半个小时后下降到w[Mn]=0.06%。
钢-渣界面上w[Mn]=0.03%，钢水层深度为50cm ，在氧化期加矿石供氧，钢-渣界面积等于钢液静止的2倍。
8211.110Mn D m s --=⨯ 。
试求[Mn]在钢液边界层内的传质系数及钢液边界层的厚度。
解 利用教材式（2-30）0lg 2.3c c A t c c Vβ-⨯⨯-平平＝- 02.3l g /c c A t c c V β-⎛⎫=- ⎪-⎝⎭平平式中 ()333010/710 4.29V =⨯⨯= 3m()2222 4.29/(5010)17.14A V L m -⎡⎤=⨯=⨯=⎣⎦410.060.0317.142.3lg 3060 3.05100.30.03 4.29m s β---⎛⎫=-⨯⨯=⨯ ⎪-⎝⎭8441.1100.36103.0510Dm δβ---⨯===⨯⨯3． 以速度0.501m s - 的还原性混合气体通入盛有直径为3210m -⨯球团的实验炉内，还原反应的限制环节是球团外气相边界层的外扩散。
冶金热力学及动力学习题和答案1
冶金热力学及动力学第一次作业及答案一、填空题1、黑色金属指______________三种金属。
铁、铬、锰2、钢铁冶金一般分为三个工序，即______、_______和___________。
炼铁、炼钢、二次精炼3、对于任一反应，若∆G<0，则反应能________向进行。
正4、对于任一反应，若∆G>0，则反应________向进行。
逆5、对于任一反应，若∆G=0，则反应达到_____________。
平衡6、对于某化学反应，若v=kC A a C B b，则该反应的总级数为________。
a+b7、边界层理论认为，流体在相界面上流动时，出现______边界层、_______边界层和_______边界层。
速度，温度，扩散8、气体在固体表面的吸附分为_________吸附和_________吸附。
物理，化学9、气体在固体表面吸附时，主要被吸附到固体表面的__________。
活性点10、气-固相间的反应动力学模型有__________模型和____________反应模型。
未反应核，多孔体积11、反应产物在均匀相内形核，称为______形核，在异相界面上形核称为______形核。
均相，异相12、气体在金属中是以___________溶解的。
单原子13、工业纯铁的熔点是_______K，化学纯铁的熔点为_______K。
1803 ，181114、在浓度三角形中，平行于任意一边的平行线上的各物系点，所含对应顶角组分的浓度_____________。
相同15、浓度三角形中有两个物系点M和N组成一个新的物系O，则O点必定落在_____连线上。
MN16、熔渣的离子结构理论认为，熔渣是由________组成的。
离子17、按照氧化物的酸碱性不同，CaO 、FeO 、MgO等属于__________氧化物。
碱性18、按照氧化物的酸碱性不同，SiO2、P2O5 、Fe2O3属于___________氧化物。
冶金原理复习题(stu)
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体？它分为几种类型？2. 何为熔渣？简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3. 熔锍的主要成分是什么？第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X ：A 10% ，B 70% ，C 20% ；Y ：A 10% ，B 20% ，C 70% ；Z ：A 70% ，B 20% ，C 10% ；若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。
2. 试分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构1. 熔体远程结构无序的实质是什么？2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3. 简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么？第四章冶金熔体的物理性质1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2. 什么是熔化温度？什么是熔渣的熔化性温度？3. 实验发现，某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠，造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的？应采取何种措施降低铅的损失？第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为：44.5% SiO 2 ，13.8%CaO ，36.8%FeO ，4.9%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度？3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量，这种说法对吗？为什么？4. 已知某炉渣的组成为（W B / % ）：CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ，试求该炉渣的碱度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为（W B / % ）：CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ，试求该炉渣的酸度。
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（2-1-6）
对应于反应时间和反应空间有两种反应速率表达式。
1）转化速率
相应于一定的反应空间，反应进度随时间的变化率
（2-1-7）
叫反应的转化速率。单位 。
2）反应速率
阿累尼乌斯公式的微分形式为
（2-1-46）
阿累尼乌斯公式积分式为
（2-1-47）
式中，[k]表示k的单位，[A]为A的单位，故k/[k]、[A]/A皆为无因次数。
图2-1-1由阿累尼乌斯公式求活化能及指前因子
根据阿累尼乌斯的结论，对于如下简单的一级基元反应
AB（2-1-48）
在微观上也经历了如下两个步骤：
2）如果强调反应是在平衡状态，则使用两个半箭头，如
（2-1-2）
3）如果说明反应是基元反应，则用一个全箭头，如
（2-1-3）
如果正逆方向反应都发生（正逆两个基元反应），则用正逆两个箭头，如
（2-1-4）
反应速率两种表示
化学反应是在一定的时间间隔和一定的大小空间进行。时间的长短表示反应的快慢；空间的大小决定反应的规模。对任意反应
1）将过程分解为若干个基本单元，即基元过程，这既是过程机理，包括化学的和物理的，又为研究动力学奠定了基础。
2）分别确定每个基元过程的速率，找出过程的限制环节。
3）调节有关参数，改善限制环节，达到所需要的冶金目的。
从分子或原子的角度，及微观物质的特性（如分子尺寸，几何构型，分子的平动、转动、振动和电子运动）出发研究化学反应，不考虑传递现象的动力学叫化学反应微观动力学。
单位体积中反应进度随时间的变化率
（2-1-8）
v是不依赖于反应空间大小的强度性质，单位为 。
由于 （2-1-9）
所以 （2-1-10）
为反应体系中B的物质的量浓度。（2-1-8）变为
（2-1-11）
若对体积一定的气相反应器和体积变化可以忽略的液相反应器
（2-1-12）
1.1.2
零级反应
反应方程 （2-1-13）
第二篇
与冶金过程热力学不同，冶金过程动力学是多相间物质传递与化学反应过程的组合，是研究冶金反应过程的速率及其影响因素，其机理由化学反应过程及物理过程（主要是传输过程）组成。化学过程以化学反应动力学为基础，研究化学反应速率与浓度、温度的关系等；物理过程是以扩散传质和对流传质为基础，研究反应器的形状、尺寸等因素对速率的影响。全部的冶金反应动力学过程的研究分如下步骤：
一级可逆反应
反应：
反应机理：
式中k1和k─1表示正、逆反应的速率常数。
设反应开始时，即t=0时，A、B物质的起始浓度分别为cA0、cB0；
反应进行到t=t时，A物质浓度为cA=cA0-x，而B物质的浓度cB=cB0+x。
可以计算，A的净速率为正、逆反应速率的代数和，故一级可逆反应的速率为
k1(cA0-x)─k─1(cB0+x)（2-1-26）
图2-1-2活化能示意图
讨论
低温下，活化能越小，反应速率越大；而高温下，活化能越大，反应速率越大。这可以从图2-1-3看出。
高温区 低温区
图2-1-3活化能与反应速率的关系
1
传递过程或其现象是物理过程，包括物质传递、热量传递和动量传递，也称“三传”。它们在宏观层次上已经建立了比较完善的理论基础，分别对应于费克定律、傅立叶定律和牛顿定律，分别描述三种传递过程中的浓度梯度、温度梯度和速度梯度，其中包括三个正比系数，即扩散系数、热传导系数和粘度系数，他们统称为传递性质或分子传递性质。
k1(cA0-x)（2-1-37a）
k2(cA0-x)(2-1-37b)
将式(2-1-36)代入式(2-1-37a)，得
dcB=k1cA0 dt
从t=0，cB=0到t=t，cB=cB，作定积分得到
cB=cA0 ]（2-1-38）
同理，得到C物质的浓度
cC=cA0 （2-1-39）
可以看出，产物B和C的浓度cB和cC的比为
速率微分式
速率积分式
设 ， ， ，
分离变量，定积分 ，得积分式
（2-1-14）
半衰期：反应物消耗一半所需的时间称为该反应的半衰期。由式（2-1-14）得
的单位：
零级反应的特征：
1） 与t作图是一条直线，表明速率与浓度无关，直线斜率为负值，即是k。
2）k具有浓度/时间的量纲。
3）半衰期与初始浓度成正比，与k成反比。
(2-1-52)
已知在等容条件下该反应的平衡常数为 ，k+和k-为正、逆反应的速率常数， =k+/k-,故得出
=exp =exp
= (2-1-53)
式中, 、 、 分别为反应的标准摩尔熵变、标准摩尔内能变化和亥姆霍兹标准摩尔自由能变化。或
= (2-1-54)
式中,A+、A-分别为正、逆反应的指前因子；E+、E-分别为正、逆反应的活化能。
传递现象是典型的不可逆过程（注：另一类不可逆过程是化学反应）。
19世纪中叶，克劳修斯提出定量过程的不可逆程度，这即是由克劳修斯不等式出发引出的不可逆程度的定量描述： ，在此基础上引出能量有效利用和平衡研究两大领域。
不可逆过程热力学的研究从19世纪与20世纪交迭开始。之后的时间，到20世纪40年代，一方面，杜亥姆（Duhem P）、纳汤生（Natason L）、乔门（Jaumann G）、劳尔（Lohr E）及爱卡尔脱（Eckart C）等的工作，将热力学第二定律与物质、能量和动量的变化联系起来，得到熵产生率，即不可逆过程的进行引起的熵随时间的变化；另一方面，德唐得（de Donder T）将化学反应的亲和势与反应进度结合，得到不可逆化学反应的熵产生率。
当t→∞,反应达平衡，x＝a。由于反应平衡时，正、逆反应速率相等。由上式得出
k1(cA0-a)─k─1(cB0+a)=0（2-1-27）
解方程式（2-1-27）得
a= （2-1-28）
将（2-1-26）整理，得
(k1+k─1)( -x)(2-1-29)
将（2-1-28）代入，得
(k1+k─1)(a -x)（2-1-30）
2）反应级数
分级数之和 称为该反应的反应级数，也称表观反应级数。
非幂函数型速率方程其一般形式是速率与浓度的关系是复杂的、没有规律的函数关系，例如反应
的速率方程式是
（2-1-25）
其中的分级数和反应级数已经没有意义。
几个典型的复合反应
对于已知反应机理的复合反应，最常见的几种，可以用如下方法分析其速率方程式。
由t=0到t=t积分得到
ln = (k1+k2)t(2-1-34)
或写为
cA0-x=cA0exp[-(k1+k2)t](2-1-35)
所以
x=cA0-cA0exp[-(k1+k2)t](2-1-36)
从式(2-1-34)和(2-1-35)可以看出，仅有cA0、x及t的实验值还不可能确定k1和k2。为了确定k1和k2，需要分别考虑产物B和C的浓度cB和cC的变化率
１）Ａ吸收能量变为异构形态的活化分子，即
A+Ea⇄A*（2-1-49）
2）由活化分子得到产物Ｂ，即
A*B（2-1-50）
式中的A*表示活化分子。阿累尼乌斯认为活化能为活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差。至今还没有理论计算活化能的满意方法，一般要通过实验测定。简单的方法是测量两个不同温度下的反应速率，应用式（2-1-47），得到
在多相体系中，考虑流体流动、传质及传热的条件的化学反应的机理和速率，称为化学反应宏观动力学。
冶金过程动力学属于宏观动力学的范畴。
冶金动力学的研究，不仅可以弄清楚反应机理和反应速率，更主要的是对强化冶金过程、优化过程操作工艺、提高生产效率有重要的意义。
本部分内容可以分为三个方面：需改吗
1）化学反应动力学研究（化学过程）；
从t=0到t=t积分，得到
ln = (k1+k─1)t（2-1-31)
注意，k1/k─1= ， 为化学平衡常数，可以从热力学计算得到。而 =(cB0+a)/(cA0-a)，故可以用热力学计算出的 求可逆一级反应的a。
在冶金过程中，ＣＯ还原固态的ＦeＯ可以认为是一级可逆反应
平行反应
最简单的平行反应的机理如下：
（2-1-40）
若三个或更多反应平行进行时，用同样的方法可以得出反应物和各个产物浓度的变化规律。
串联反应
A B C
由此得到一个联立微分方程组
解得：
（2-1-44）
1.1.4
阿累尼乌斯公式
阿累尼乌斯（Arrhenius）从实验得到化学反应速率常数与温度的关系
（2-1-45）
此式即为阿累尼乌斯公式。
式中，A称为指前因子，与温度、浓度无关，其单位与反应速率k的单位相同。不同的反应A值不同。对基元反应Ea称为活化能，对于复合反应称为表观活化能，或总的活化能。其单位为J•mol-1。Ea通常需要实验测定，故也称为实验活化能，或活化能。
（2-1-22）
半衰期为
（2-1-23）
的单位：
二级反应的特征：
1） 与t作图是一条直线，直线斜率即是k。
2）k具有1/时间与1/浓度的量纲。
3）半衰期与初始浓度和k的乘积成反比。
复合反应一般是根据实验得出经验的反应速率方程式。如果已知反应机理，也可根据相应的基元反应的速率方程，导出复合反应的理论方程。
1）均相与对流过程传质速率与机理研究（物理过程）；
2）几类典型冶金多相体系动力学模型（冶金应用）。
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有关化学反应动力学基础，在普通物理化学中已经有详细的讲解，在这里只做总结。
必须指出，在热力学中，研究化学反应只需研究其始终态，不必考虑中间过程或反应机理；而化学动力学必须按所确定的机理，将化学反应分为基本单元（基元），这就产生出两个基本概念：