问题 问答题 简答题

分析含碳量分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.

答案

参考答案:

0.80%C:在1~2点间合金按匀晶转变结晶出A,在2点结晶结束,全部转变为奥氏体。冷到3点时(727℃),在恒温下发生共析转变,转变结束时全部为珠光体P,珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体,当温度继续下降时,珠光体中铁素体溶碳量减少,其成分沿固溶度线PQ变化,析出三次渗碳体Fe3C,它常与共析渗碳体长在一起,彼此分不出,且数量少,可忽略。

室温时组织P。

0.60%C:合金在1~2点间按匀晶转变结晶出A,在2点结晶结束,全部转变为奥氏体。冷到3点时开始析出F,3-4点A成分沿GS线变化,铁素体成分沿GP线变化,当温度到4点时,奥氏体的成分达到S点成分(含碳0.8%),便发生共析转变,形成珠光体,此时,原先析出的铁素体保持不变,称为先共析铁素体,其成分为0.02%C,所以共析转变结束后,合金的组织为先共析铁素体和珠光体,当温度继续下降时,铁素体的溶碳量沿PQ线变化,析出三次渗碳体,同样量Fe3C很少,可忽略。

所以含碳0.40%的亚共析钢的室温组织为:F+P

1.0%C:合金在1~2点间按匀晶转变结晶出奥氏体,2点结晶结束,合金为单相奥氏体,冷却到3点,开始从奥氏体中析出二次渗碳体Fe3C,Fe3C沿奥氏体的晶界析出,呈网状分布,3-4间Fe3C不断析出,奥氏体成分沿ES线变化,当温度到达4点(727℃)时,其含碳量降为0.77%,在恒温下发生共析转变,形成珠光体,此时先析出的Fe3C保持不变,称为先共析渗碳体,所以共析转变结束时的组织为先共析二次渗碳体和珠光体,忽略Fe3C

室温组织为二次渗碳体和珠光体。

填空题

氮是地球上含量丰富的一种元素,氨、肼(N2H4)和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物,在工农业生产、生活中有着重大作用。

(1)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重要影响。

①在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表。

T/K298398498
平衡常数K4.1×106K1K2
 

则该反应的平衡常数的表达式为________;判断K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。

②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2

b.v(N2)=3v(H2)

c.容器内压强保持不变

d.混合气体的密度保持不变

③一定温度下,在1 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生上述反应。若容器容积恒定,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率为________,以NH3的浓度变化表示该过程的反应速率为________。

(2)肼可用于火箭燃料、制药原料等。

①在火箭推进器中装有肼(N2H4)和液态H2O2,已知0.4 mol液态N2H4和足量液态H2O2反应,生成气态N2和气态H2O,放出256.6 kJ的热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。

②一种肼燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时负极的电极反应式为_____________________________________。

③加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式_______________________________________。

肼与亚硝酸(HNO2)反应可生成叠氮酸,8.6 g叠氮酸完全分解    可放出6.72 L氮气(标准状况下),则叠氮酸的分子式为________。

单项选择题