第6章_相平衡習(xí)題及解答

1、第五章 相平衡3、21、填空題1、定溫度下， 蔗糖水溶液與純水達(dá)到滲透平衡時(shí)的自由度數(shù)等于2、純物質(zhì)在一定溫度下兩相共存時(shí)的自由度數(shù)等于3、NaCl(S) 和含有稀鹽酸的 NaCl 飽和水溶液的平衡系統(tǒng)， 其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是4、設(shè)下列化學(xué)反應(yīng)同時(shí)共存時(shí)并達(dá)到平衡(900-1200K)：CaCO3s CaOs CO2 gCO2 gCO g H 2O gH2OgCO gCaO(s) CaCO 3 (s) H 2 g則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為5、含 KNO 3和 NaCI 的水溶液與純水達(dá)到滲透平衡時(shí)，其組分?jǐn)?shù)為相數(shù)為6、7、自由度數(shù)為在氫和石墨的系統(tǒng)中，加一催化劑，H 2和石墨反應(yīng)生成 n 種碳?xì)浠衔铮?/p>

2、系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為完全互溶的雙液系中，在xb=0.6處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成為xb=0.4的溶液在氣液平衡時(shí)，XB ( g )、XB (I)、XB(總)的大小順序?yàn)?。將xB=0.4 的溶液進(jìn)行精餾時(shí)，塔頂將得到8、對(duì)于滲透平衡系統(tǒng)，相律的形式應(yīng)寫(xiě)成9、NH4CI固體分解達(dá)到平衡時(shí)，NH 4CI s HCI (g) NH 3(g)，系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為，自由度為可求出25oC 時(shí)10、將 AICI 3溶于水中，全部水解，生成AI(OH) 3 沉淀，此系統(tǒng)自由度數(shù) f=11、已知100oC時(shí)水的飽和蒸氣壓為101.325KPa,用公式.水的飽和蒸氣壓。答案1、2、4、5、3;2:46、7、

3、xb ( g)>XB(總)>XB ( l )xb=0.6恒沸混合物9、10、211、ln-P2P1rHm 1亍T二、單選題1、右圖為H2OA.-(NH 4)2SO4B.的沸點(diǎn)-組成圖。如何從wb=0.4的溶液中提取較多的精制(NH 4)2SO4 固體？()a.降溫至-18.3 C以下B.在密閉容器中平衡蒸發(fā)C.在敞開(kāi)容器中定溫蒸發(fā)再降溫至-18.3 C以上D.先蒸發(fā)一部分水份，再降溫至-18.3 C以下2、如右圖所示，當(dāng)水處在三相點(diǎn)平衡時(shí),若系統(tǒng)發(fā)生絕熱膨脹，水的相態(tài)將如何變化?a.氣相、固相消失，全部變成液態(tài);B.氣相、液相消失,全部變成固態(tài);3、4、C.液相消失，固相、D.固相

4、消失，液相、對(duì)簡(jiǎn)單低共熔體系,降時(shí)，體系存在(a. 一相氣相共存;氣相共存在最低共熔點(diǎn),當(dāng)溫度繼續(xù)下B.二相C. 一相或二相D.三相已知純a和純B的飽和蒸氣壓pa*<pB*,且a和B所組成的體系具有最高恒沸點(diǎn)。向a15不斷加入B,則溶液的蒸氣壓（）5、A.不斷增大B.不斷減小c.先增大后減小D.先減小后增大在描述恒沸混合物時(shí)，下列各點(diǎn)何者不對(duì)?(A.恒沸點(diǎn)f*=0，定壓下是一個(gè)無(wú)變量點(diǎn)B.不具有明確的組成C. 平衡時(shí)氣相和液相組成相同D. 恒沸點(diǎn)隨壓力改變而改變6、乙知某混合物的最低共熔點(diǎn)的組成為含B40%。含B為20%的A、B混合物降溫至最低共熔點(diǎn)時(shí)，此時(shí)析出的固體為（）B.固體A.

5、固體A7、C.最低共熔混合物D.組成小于40%的A、B固體混合物部分互溶雙液系，一定溫度下若出現(xiàn)兩相平衡，則A. 體系的組成一定B. 兩相的組成與體系的總組成無(wú)關(guān)。且兩相的量之比為常數(shù)C. 兩相的組成與體系的總組成關(guān)有。且兩相質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比為常數(shù)D. 兩相的組成不定恒沸混合物（）A. 氣液兩相的量相同B.氣液兩相中某種組分B的物質(zhì)的量相同C.氣液兩相的組成相同9、D.氣液兩相的組成相同，在P-X圖和在T-X圖上均為同一值右圖中PQ線(xiàn)上（）A.f*=0B.f*=1C.A和B不互溶D.A和B完全互溶10、在雙組分體系 P-X圖上,若蒸氣壓-組成曲線(xiàn)對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生很大的負(fù)偏差，有一極小點(diǎn)，則（）A.

6、 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所對(duì)應(yīng)的組成在任何情況下都不發(fā)生變化D. 在該點(diǎn)氣液兩相的量相同11、在有低共熔點(diǎn)存在的體系，若步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)平臺(tái)，此時(shí)，體系存在的相數(shù)A.1B.2C.3D.2 或 312、能否從含80%的Bi-Cd混合物中分離出純 Cd?( )A.能完全分離，得到純CdB.能部分分離，得到純 CdC.不能分離，得不到純CdD.僅通過(guò)加熱的方法便可得到一部分純Cd13、在雙組分體系T-X圖上，若有一極小點(diǎn)，則該點(diǎn) (A. 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所對(duì)應(yīng)的組成在任何情況下都不發(fā)生變化D. 在該點(diǎn)氣液兩相的量相同14、定壓下，在最低共熔點(diǎn)，系統(tǒng)存在

7、(A. 一相B. 二相C. 三相D.四相C.是壓力為pi時(shí)氣相中物質(zhì)B的物質(zhì)的量D.是壓力為pi時(shí)液相中物質(zhì)B的量A. 33.83J mol-1B. 33.83kJ mol-1C. 14.29 J mol-1D. 14.29kJ mol-117、下圖為氣液平衡相圖，圖中A.代表溫度為T(mén)1時(shí)氣相的組成B.代表溫度為T(mén)1時(shí)液相的組成C.是溫度為T(mén)1時(shí)氣相中物質(zhì)B的物質(zhì)的量D.是溫度為T(mén)1時(shí)液相中物質(zhì)B的物質(zhì)的量18、若A、B二組分形成三種穩(wěn)定化合物，則當(dāng)A-B的溶液冷卻時(shí),最多可同時(shí)析出A. 一個(gè)固相B. 二個(gè)固相C. 三個(gè)固相D. 四個(gè)固相15、下圖為氣液平衡相圖，圖中M點(diǎn)(A. 代表壓力為pi

8、時(shí)氣相的組成B. 代表壓力為pi時(shí)液相的組成16、已知苯的Igp1/T的圖中，其直線(xiàn)斜率為-1.767 W3,則苯的摩爾蒸發(fā)熱為(?()19、當(dāng)水處在三相點(diǎn)而平衡時(shí)，突然增大壓力，水的相態(tài)將如何變化20、21、22、23、24、25、A.氣相、固相消失，全部變成液態(tài)C.液相、固相消失，全部變成氣態(tài)B.氣相、液相消失，全部變成固相D.固相消失,氣液兩相共存如下圖所示，在相合熔點(diǎn)，形成的化合物的步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)（）A.拐點(diǎn)B.平臺(tái)C.無(wú)拐點(diǎn)和平臺(tái)D. 一個(gè)拐點(diǎn)兩個(gè)平臺(tái)如右圖所示，在 ABC相區(qū)內(nèi)，當(dāng)溫度一定時(shí),兩相的組成（）A. 一定B.不一定C.決定于系統(tǒng)的總組成右圖中，氣液兩相組成相同的點(diǎn)為A.

9、A、B 點(diǎn)B.C點(diǎn)C.A、B、C 點(diǎn)D.氣相線(xiàn)和液相線(xiàn)上各點(diǎn)若步冷曲線(xiàn)出現(xiàn)平臺(tái),A.0B.1在101325Pa壓力下,A.凝固點(diǎn)D.相同。此時(shí)體系的條件自由度數(shù)為C.2D.3冰與被空氣飽和了的水成平衡的溫度叫（B.冰點(diǎn)C.三相點(diǎn)D.露點(diǎn)右圖中，自由度都為零的全部的點(diǎn)為A.J、Ei、C、E2、KB.M、Ei、N、0、E2、PC.MN線(xiàn)、OP線(xiàn)（端點(diǎn)除外）上各點(diǎn)及J、C、KD.MN線(xiàn)、OP線(xiàn)（包含端點(diǎn)）上各點(diǎn)及J、KP26、由下圖可看出，將 xb=0.8 的 CH3COOC2H5A.和 C2H5OHB.組成的溶液進(jìn)行分餾，則能得到（）A.純 CH3COOC2H5B.最低恒沸混合物和純 CH 3CO

10、OC2H 5C.最低恒沸混合物和純 C2H5OHD.純 C2H5OH 和 CH3COOC2H527、在下圖中， 將組成為X的溶液進(jìn)行蒸餾時(shí)，最初餾出液的組成為（）A.aB.bC.cD.d當(dāng)下圖中，WB=0.2時(shí)，下列敘述中不正確的是（29、30、31、A.溶液降溫至0C以下，可得到純固體 H2OB.溶液降溫至-18.3 C時(shí)，溶液的組成為定值C.固體混合物升溫至-18.3C時(shí)，固體H2O先熔化，B后熔化D.固體混合物升溫至-18.3C時(shí)，固體H2O和B同時(shí)開(kāi)始熔化，至全部熔化后，溫度又繼續(xù)上升對(duì)右圖描述正確的是（）A.MN線(xiàn)上各點(diǎn)，系統(tǒng)存在三相平衡B.M、N點(diǎn)，體系存在兩相平衡C. E1、E2

11、點(diǎn)體系存在兩相平衡D.J、C、K點(diǎn)體系存在兩相平衡兩相平衡的標(biāo)志是（A.p( a=p( 3)C.卩(a= 2( 3在水的p-T相圖中,B.T( a=T( 3)D.Xi( a+ Xi( 3=1H2O（I）的蒸氣壓曲線(xiàn)代表的是PA. =1 , f=2B. =2 , f=1C. =3; f=0D. =2 , f=232、在不考慮重力場(chǎng)、電磁場(chǎng)等外界因素時(shí)，定溫定壓下,相律的表達(dá)式為33、A.f=K-B.f=K - +1C.f=K- +2D.f=K -2克-克方程的準(zhǔn)確表示式為（A.dP - dT= /mS AVmB. dp/dT= AHm/(T AV)C. dl np/dT=pAtH(RT2)D.

12、dl np /dT= m/(RT2)34、克拉佩龍方程表明（）A. 兩相平衡時(shí)的平衡壓力隨溫度而變化的變化率B. 任意狀態(tài)下壓力隨溫度的變化率C. 它適用于任何物質(zhì)的兩相平衡D. 以上說(shuō)法都不對(duì)35、下列體系中哪一個(gè)是均相體系（）A.水霧和水蒸氣混合在一起;B.乳狀液C.水和被水飽和的空氣D.兩種不同的金屬形成的固熔體答案1234567891011CCBDBCCCABD1213141516171819202122BACBBABABAC2324252627282930313233ABCCDDDCBCD3435AD三、多選題1、具有最高恒沸點(diǎn)的二組分完全雙液系統(tǒng)（A. 溶液的蒸氣壓對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生

13、正偏差B. 溶液的蒸氣壓對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生負(fù)偏差C. 溶液中的各組分對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生較大的偏差D. P-X圖上具有極大點(diǎn)E. P-X圖上具有極小 2、在雙組分體系P-X圖上，若蒸氣壓-組成曲線(xiàn)對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生很大的正偏差，有一極大點(diǎn)，則該體系（A. 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所對(duì)應(yīng)的組成是唯一不變的D. 在該點(diǎn)氣液兩相的組成相同E.在該點(diǎn)氣液兩相的量相同3、右圖為H2OA.-(NH 4)2SO4B.的沸點(diǎn)-組成圖。如何從wb=0.2的溶液中題取較多的 (NH4)2SO4固體?(a.降溫至-18.3 C以下B.在密閉容器中平衡蒸發(fā)C.在敞開(kāi)容器中定溫蒸發(fā)D.蒸發(fā)掉一部分水份，待溶

14、液出現(xiàn)結(jié)晶時(shí)，再鉸溫至-18.3 C以上E.先蒸發(fā)掉一部份水份，待溶液很濃時(shí)，再降溫至0C以下4、0C時(shí)冰的熔化熱為6008J mol-1。在該溫度下冰的摩爾體積為19.625cm3 mol-1，液態(tài)水的摩爾體積為18.018cm3 mol-1，則壓力對(duì)于熔點(diǎn)的關(guān)系是a.壓力增大,熔點(diǎn)升高B.壓力增大C. 壓力增大,冰的熔點(diǎn)降低D.壓力增大101325Pa時(shí)冰的熔點(diǎn)降低 0.00753KE.壓力增大101325Pa,冰的熔點(diǎn)不變5、在下圖中,a.為相點(diǎn)B.為物系點(diǎn)C.所代表的體系是由a點(diǎn)的液相和b點(diǎn)的氣相所組成D.所表示的體系的組成為兩相的組成a和b的總和E.確定后，一定溫度下，兩相的質(zhì)量之比

15、為常數(shù)6、下圖為CO2的相圖， 把鋼瓶中的液體a.大部分成為氣體B.全部成為氣體C.全部成為固體D.有少部分液體存在101325Pa時(shí)的冰的熔點(diǎn)升高 0.00753KE. 無(wú)液體存在7、確切地說(shuō)，穩(wěn)定化合物是指該化合物（A.在加熱過(guò)程中不易分解B.熔點(diǎn)高C.熔點(diǎn)較分解溫度高D.熔化時(shí)液相與固相有相同的組成E. 具有相合熔點(diǎn)當(dāng)水處在三相點(diǎn)平衡時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生絕熱膨脹，溫度降低0.1K，水的相態(tài)將如何變化A. 相數(shù)減少B. 相數(shù)增加C. 自由度數(shù)減少D. 自由度數(shù)增加E. 氣相消失，液相、固相共存9、F圖是一個(gè)不完全的相圖,估計(jì)一下A和B要形成A. 一種穩(wěn)定化和物B. 二種穩(wěn)定化合物C. 一種最低共熔

16、混合物D. 三種最低共熔混合物E. 一種最低恒沸混合物10、當(dāng)水處在三相點(diǎn)處，系統(tǒng)發(fā)生絕熱壓縮，溫度改變0.1K，水的相態(tài)將如何變化（A.變?yōu)橐幌郆.變?yōu)閮上喙泊鍯.液相消失D.壓力會(huì)升高或降低E.固相消失11、關(guān)于步冷曲線(xiàn)的下述說(shuō)法中，何者不妥（A. 步冷曲線(xiàn)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，意味著有相變B. 只有步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)平臺(tái)時(shí)，才意味著系統(tǒng)中有相變C.步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時(shí)，系統(tǒng)的條件自由度f(wàn)*=0D. 步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)平臺(tái)時(shí)，條件自由度f(wàn)*將減小E. 步冷曲線(xiàn)上出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，條件自由度f(wàn)*將減小 12、在二組分雙液 T-x（或P-X）相圖中，狀態(tài)點(diǎn)由單相區(qū)進(jìn)入兩相區(qū)時(shí)，體系的自由度數(shù)A. 增加B. 減少C. f

17、* =0D. f* =1E. f* =29017A.存在一相+-fccB.存在兩相C.f*=0D.f*=1J*E.f*=2水()13、如右圖所示C點(diǎn)叫臨界溶解溫度。在C點(diǎn)以上14、在右圖中存在A.6個(gè)兩相區(qū)B.6個(gè)固液兩相區(qū)C.9個(gè)兩相區(qū)D.水平線(xiàn)上f*=1E.垂直線(xiàn)上f*=015、由右圖可看出，A、B間可形成三種化合物，所以將一定量的A和B混合后，體系中會(huì)存在（A.3種化合物B.3-5種化合物C.2種化合物D.1-2種化合物E.三相平衡的狀態(tài)16、右圖為 H2OA.-（NH 4）2SO4B.的沸點(diǎn)-組成圖，wb=0.2A.只會(huì)出現(xiàn)H2O（S），不會(huì)出現(xiàn)（NH4）2SO4（S）B.不但會(huì)出現(xiàn)

18、H2O（s），還會(huì)出現(xiàn)（NH4）2SO4（S）C.首先出現(xiàn)H2O（S），然后出現(xiàn)（NH 4）2SO4（S）D.若出現(xiàn)固體，則必為一相E.若出現(xiàn)固體，則必為二相的溶液降溫過(guò)程中（17、右圖為 H2OA.-（NH 4）2SO4 B.的沸點(diǎn)-組成圖，wb =0.5的溶液，降溫過(guò)程中（f/r和300HgO 2040 eo so BHgO 204060 so BA.只會(huì)出現(xiàn)(NH4)2SO4(S),不會(huì)出現(xiàn) H2O(I)B. 不但會(huì)出現(xiàn)(NH4)2SO4 (s)，還會(huì)出現(xiàn) H2O(s)C. 若出現(xiàn)固體，則體系必為一相D. 若出現(xiàn)固體，則體系必為二相E. 若出現(xiàn)固體，體系中可能會(huì)出現(xiàn)二相或三相18、假設(shè)一

19、平衡體系中有 K個(gè)組分，個(gè)相，如K個(gè)組分在每相中均存在，則要描述此體系的狀態(tài)，需自由度數(shù)應(yīng)為A.f=（K1）+2B.f=K （）+2C.f=K-+1D.f=K- +2E.f=K -+n (n為自然數(shù))19、用分餾的方法將50%的乙醇水溶液進(jìn)行提純，可 (A.在殘液中得到純乙醇B.在餾出液中得到純乙醇C. 同時(shí)得到純水和純乙醇D. 同時(shí)得到水和恒沸混合物E. 在餾出液中得到恒沸混合物答案12345678910BEADCDCDBEAEDEADBDBC111213141516171819BCBDAEBCDEBCBEADDE四、簡(jiǎn)答題1、對(duì)于純水，當(dāng)水氣、水 、冰三相共存時(shí)，自由度由度為多少？你怎樣理

20、解?2、有水氣變成液態(tài)水，是否一定要經(jīng)過(guò)兩相平衡態(tài)，是否還有其它途徑。答：從水的相圖可知，將水汽升溫超過(guò)647.2K后，在加壓超過(guò)2.2 X107Pa,然后再降溫降壓，可不經(jīng)過(guò)兩相平衡態(tài)將水汽轉(zhuǎn)變成液態(tài)水3、為什么具有40%Cd的Bi-Cd體系，其步冷曲線(xiàn)的形狀與純Bi及純Cd的相同？ 4、怎樣可從Cd 80%的Bi- Cd混合物中分離出 Cd來(lái)？能否全部分離出來(lái)？ 5、下列兩種體系各有幾種組分及幾個(gè)自由度?A. NaH 2PO4溶于水中成為與水氣平衡的不飽和溶液B. AlCl 3溶于水中并發(fā)生水解沉淀出AI(OH) 3固體答：A (不考慮水解)C = 2 ( NaH2PO4、H2o)P= 2

21、f = 2-2+2 = 2(T, P , X 任兩個(gè))B AICI 3 + 3H2O = AI(OH) 3 + 3HCIR'= 0f = (4-1-0) -2+2 = 3( T , P 和 X)6、270K的過(guò)冷水較冰穩(wěn)定還是不穩(wěn)定？何者的化學(xué)勢(shì)高？高多少?答：270K的過(guò)冷水較冰不穩(wěn)定，過(guò)冷水的化學(xué)勢(shì)高。/ 270K過(guò)冷水的飽和蒸汽壓P1冰的飽和蒸汽壓P2P2G21p1Vdp-RTdP 2.70 8.314In_P20“ PP1過(guò)冷水會(huì)自發(fā)地結(jié)冰7、說(shuō)明水的三相點(diǎn)與它的冰點(diǎn)的區(qū)別。43指出下列體系的自由度，并說(shuō)明變量是什么?(1)在101325Pa的壓力下，水與水蒸氣達(dá)平衡;(2)液

22、態(tài)水和水蒸氣達(dá)平衡;在101325Pa的壓力下，12在液態(tài)水和CCI4中的分配已達(dá)平衡(無(wú)固體碘存在)NH3 (g)、H2 (g)、N2 (g)已達(dá)平衡。9、C,不管A和B具有最高沸點(diǎn)的 A和B二組分體系，最高恒沸物為 C,最后的殘留物是什么？為什么?答：根據(jù)具有最高恒沸點(diǎn)的完全互溶兩元系的相圖可知，殘留液為恒沸物兩物的含量各為多少，但C是最高沸點(diǎn)，最后留下C物。10、水的相圖如右。敘述點(diǎn)K代表的物系在等溫降壓過(guò)程中的狀態(tài)、相數(shù)及自由度數(shù)的變化。11、右圖為二組分系統(tǒng)氣、液平衡的壓力-組成圖。將其定性轉(zhuǎn)化為溫度-組成圖。該系統(tǒng)經(jīng)精餾后，塔頂將得何組分?12、有下列化學(xué)反應(yīng)存在:NH4HS(s)

23、 NH3 g H2S(g)N2 g 3H2 g 2NH3 gNH4CI(s) NH3(g) HCI(g)在一定溫度下，一開(kāi)始向反應(yīng)器中放入 NH4HS,NH4CI兩種固體以及物質(zhì)的量之比為3: 1的氫氣和氮?dú)狻?wèn)達(dá)到平衡時(shí)，組分?jǐn)?shù)為多少？自由度數(shù)為多少?13、已知C02的臨界溫度為 31.1oC,臨界壓力為7.4氷06Pa,三相點(diǎn)為-56.6 oC、5.18氷05P,試畫(huà)出CO2相圖的示意圖，并說(shuō)明：（1）在室溫及常溫下，若迅速地將貯有氣液共存的 C02鋼瓶閥門(mén)打開(kāi)，放出來(lái)的 CO2可能處于什么狀態(tài)？ （2）若緩慢地把閥門(mén)打開(kāi)，放出來(lái)的C02處于什么狀態(tài)？（ 3）試估計(jì)在什么溫度、壓力范圍內(nèi)，

24、C02能以液態(tài)存在?14、對(duì)于下列各體系，求其組分?jǐn)?shù)及自由度數(shù): NH4CI(s)、NH3(aq)、Cl2(aq)、H20(l)、H20(g)、H20(aq)、NH 3(g)、OH-(aq)、NH40H(aq)。(2) NaCI(s)、KBr(s)、K+(aq)、Na+(aq)、Cl-(aq)、Br-(aq)、H20(l)、02(g)。FeCl3 6H2O(s)、2FeCl3 7H2O(s)、15、FeCl3和H2O能形成四種具有相合熔點(diǎn)的水合物:2FeCl3 5H20（s）和FeCb 2H2O（s），問(wèn)該體系的組分?jǐn)?shù)是多少？該體系恒壓條件下最多能有幾相共存？有幾個(gè)低共熔點(diǎn)？答案1、根據(jù)相律其

25、自由度f(wàn)=1-3+2=0，即說(shuō)明該體系的組成，溫度與壓力均不任意改變，即確定為 c ( H2O) =1, T=273.16K , p=611 Pa 3、將體系冷卻到413K時(shí),便有固相出現(xiàn)，但析出的固體成分與液相成分相同，液相組成不變,f=0,溫度不變，步冷曲線(xiàn)出現(xiàn)平臺(tái)，直至全部凝固溫度下降.所以步冷形狀與純Bi及純Cd的相同.4、將體系加熱熔化（ 563K），再使其緩慢冷卻，（攪拌使液相組成均勻），當(dāng)體系冷到物系點(diǎn)與BC線(xiàn)相交處有純 Cd析出，到 413K時(shí)，可以分離出純固態(tài) Cd.但不能把 Cd全部分離出來(lái)，因?yàn)榈?13K時(shí)Cd與Bi成最低共熔物（含 Cd 40 %）析出.經(jīng)計(jì)算可知最多能

26、有66.7 %的Cd可以分離出來(lái).冰點(diǎn)則是在101.325K Pa7、水的相圖中，冰、水、水蒸氣三相共存的相平衡點(diǎn)稱(chēng)為水的三相點(diǎn)。壓力下被空氣飽和了的水的凝固點(diǎn)，主要區(qū)別如下:系統(tǒng)溫度系統(tǒng)壓力平衡相f三相點(diǎn)0.01oC0.610K Pas=1=g30(273.16k)冰點(diǎn)0.6 oC101.325K Pas=121(273.15)（外壓）8、（ 1）C=1( H2O)R=0R'=0K=C-R-R'=1=2（氣液）f=K-+ 1=1_2+1=0無(wú)變量（2）C=1 (H2O)R=0R'=0K=C-R-R'=1=2（氣、液）f=K-+2=1-2+2=1變量為溫度或壓力

27、（3）C=3（I2、H2O、（CCI4)R=0R'=0K=C-R-R'=3=2（液、液）f=3-2+1=2變量為溫度T或I2在其中一個(gè)液相中的濃度。（4）C=3（H2、N2、NH3)R=1R'=0K=C-R-R'=2=1f=K-+2=2-1+2=3變量為溫度T，壓力p和任意一種物質(zhì)的濃度。10、如圖所示作一條輔助線(xiàn)K 點(diǎn)：液相，=1 , f=C-+1=2a點(diǎn)：固、液兩相平衡，=2, f=1b點(diǎn)：固相，=1 , f=2c點(diǎn)：固、氣兩相平衡，=2, f=1d點(diǎn)：氣相，=1 , f=211、由壓力-組成圖，B物質(zhì)的飽和蒸氣壓高于 A物質(zhì)，故在溫度組成圖中，A物質(zhì)的沸點(diǎn)

28、高于 B物質(zhì)，并且圖中出現(xiàn)一最高點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于壓力-組成圖中的最低點(diǎn))，具有該點(diǎn)組成C的混合物稱(chēng)恒沸混合物，對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)最高恒沸點(diǎn)。若液態(tài)混合物組成落在B, C之間，則經(jīng)餾后，在塔頂能得到純物質(zhì)B ;若液態(tài)混合物組成落在 A, C之間,則經(jīng)精餾后，在塔頂能得到純物質(zhì)A，都不能同時(shí)得到兩個(gè)純組分。12、物種數(shù) S=4( NH4HS，NH4CI，H2, N2)R'=1 (n(H2)：n(N2)=3:1),R=0,=3(兩固相，一氣相)所以：K=S-R-R'=3 , f=K- +1=113、相圖如下，O為三相點(diǎn)。(1)鋼瓶中的CO2 ( 298K, 6.4 X06 Pa),為OC線(xiàn)上的D

29、點(diǎn)，即氣液共存。迅速打開(kāi)閥門(mén)，壓力驟減至1X105Pa,系統(tǒng)絕熱膨脹降溫，有部分 CO2 (g)直接轉(zhuǎn)化為CO2(S),在相圖上即B點(diǎn)(105Pa, -78 oC)。實(shí)驗(yàn)室中制備干冰就是根據(jù)這一原理。(2)若緩慢打開(kāi)閥門(mén)，系統(tǒng)恒溫蒸發(fā)，當(dāng)CO2 ( g)的流量不大時(shí)，出來(lái)的應(yīng)為CO2(g),系統(tǒng)由D點(diǎn)至F點(diǎn)。(3) CO2 (l)存在的條件：t: -56.6 oC31.3 oC; p: 5.18 X05Pa7.4 X06Pa。2、在 101325K Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCI4中達(dá)到分配平衡（無(wú)固態(tài)碘存在），則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為f=1。(13題圖14、 K=S-R-R / =8-4-1

30、=3f=K- +2=33+2=1 K=S-R-R / =7-2-1=4f=K- +2=44+2=215、K=2最大）=3當(dāng)壓力一定時(shí)f=K-+1據(jù)題意f=2-+1=0共有5個(gè)共熔點(diǎn)。五、判斷題1、一個(gè)含有K+、Na+、NO3-及SO42-離子的不飽和水溶液，其組分?jǐn)?shù)K為4。（3、恒沸混合物與化合物一樣，具有確定的組成。4、由CaC03（s）、CaO（s）、BaCO3（s）、及CO2（g）構(gòu)成的平衡物系的自由度為 5、FeCl3 和 H20 能形成 FeCl3 6H2O、2FeCl3 7H2O、2FeCl3 5H2O、FeCl3 2 H2O 四種水合物,在恒壓下，最多可能平衡共存的相數(shù)為6、共沸

31、物是混合物，而不是化合物，其組成隨壓力改變而改變。dPH7、克拉貝龍議程齊Tt適用條件是多組分的多相平衡系統(tǒng)。（）dPH8、克拉貝龍議程而 疋，其壓力隨溫度的變化率一定大于9、相律是熱力學(xué)中基本定律之一，它適用于任何宏觀系統(tǒng)。10、具有最低沸點(diǎn)的 A和B二組分系統(tǒng)，恒沸物為C,精餾后的殘液是 Co ()答案五、判斷題12345678910XXXVXVXXXX六、證明題1、證明:設(shè)液體在溫度T、外壓力P下與氣相呈平衡，其飽和蒸氣壓力為Psat,當(dāng)外壓力由P變到p+dp時(shí)，兩相又達(dá)新的平衡，蒸氣壓變?yōu)镻sa+dpsat,即:液(T，P)氣( T， Psat)dG(l)dG(g)液(T， p+dp)

32、0 r 氣( T , psat+d p sat)dG l T dG g T即 Vm l dP Vm g dpsatdp satVm IdpVm g若蒸氣看作理想氣體,VmRT，代入上式得:psatdin psat / PaVm ldpRT由于Vm(|)<< V m(g),所以dpsat/dp<<1,即外壓力對(duì)蒸氣壓的影響很小，通?？珊雎圆挥?jì)。2、證明:根據(jù)d(H)dTpH廠(chǎng)TdP，兩邊同除以dT得:d HdT由dHH T PTdS Vdp，得:dPdTH T芒V V T丄 PtPtT p對(duì)于單組分兩相平衡系統(tǒng)，上式變?yōu)?根據(jù)Cp定義可得:H CpT P對(duì)單組分兩相平衡:

33、(4)dp H dT TV將（2），三式代入（1）式得:d HdTCp3ln V / mH 3、證明:設(shè)物質(zhì)在T，P下時(shí),兩相平衡,T+dT,p+dp時(shí)，兩相又達(dá)新的平衡。dG( a )dG( 3 )T+dT ,P+Dp因?yàn)閐GSdTVdP所以dTV dPS dTV dP所以dP SdTdPdT_SV VSmVm對(duì)可逆過(guò)程，S ¥所以坐 dT T Vm七、計(jì)算題1、解:Iog101.325/3.17= Hm/2.303 8.314 ( 1/298-1/373.2 ) Hm=42.7kJ mol-1 2、解：Vm(固)=128/1.145;V m (液)=128/0.981 Vm= V

34、m (液)-Vm (固)=0.0187L mol-1=0.0187 103m3 mol-1 Hm=128 150=19.2103J mol-1T/ P=T Vm/ Hm=353 0.0187/ (19.2 W3 X103) =3.44 X10-7k -Pa"13、解：三相共存時(shí) -1871.2/T+7.7096=-1425.7/T+5.4366解之 T=196K；噸(P/P =(-1871.2/196)+7.7096= -1.8373P=1473.6Pa Hm.熔融= Hm.升華- Hm.汽化=1871.2-1425.7 8.314 2.303-1=8530J mol4、解： 該體系

35、的總組成為含酚 : 60/(90+60) 100%=40%根據(jù)題意及杠桿規(guī)則 ,兩者質(zhì)量之比為 (1-0.449)-0.4/解：(0.4-0.168)=0.655、解：當(dāng)出現(xiàn)兩相時(shí),溶液開(kāi)始變混濁,即：0.832>H2O%>0.449設(shè)再加入水為 xg,貝y 100(1-0.8)+x/100(1-0.8)+x+1000.因0.449解之，得 x>45.2g 6、解：設(shè)加入苯胺 xg, 貝體系的總組成含苯胺 x/(50+x) ,根據(jù)杠桿規(guī)貝 : 49.3/(50+x)-49.3=0.916-x/(50+x)/x/(50+x)-0.072解之,得： x=51g7、解：據(jù)題意求出

36、B 。 B=10.704當(dāng) T=343.2K 時(shí)，求出 p。 p=1456Pa將蒸氣壓方程與克 -克方程：lnp= A/apHm?/2.303RT+B比較,得A/apHm=49553J mol-1vapSm?=109.1 J K-1 mol-18、解：ln(p2/p1)= A/apHm0 (T2-T1)/(2.303RT1T2)vapH m0 =30796J A/apHm?/Tb=88 J K-1 mol-1二 T2=3O796/88=35OK9、解：ln(p2/p1)=A/apHm?(T2-T1)/(2.303RT1T2)二 Tb=307.1K ln(p2/101.3)=360.2 74(3

37、09.8-307.9)/(2.303 8.314X307.9 309.8)p2=108X103Pa=108 kPa 10、解： (1) 在三相點(diǎn)，固液兩相的蒸氣壓相等，故將上述二方程聯(lián)立，求解得T=542.0Kp=18865Pa (2) 將上述兩方程與克 -克方程比較 ,得： AsgHm=108181 J mol-1A/apHm?=62515 J mol-1fusHm?=45666 J mol-111 、解：ln(p2/p1)=A/apHm(T2-T1)/(2.303RT1T2) ln(1520/101.3)=2255 18(XT2-273)/(2.303 8.3X14 X373T2)T2=4

38、71K 12、解： dp/dT=A/apHm?p/RT2 dp/dT=2255 X8 XO1325/(8.314 3X.22)Pa K-1dp/dT=3552Pa K-1 13、解:In(p2/p 1)= Avap Hm?(T2-Ti)/(2.303RT 訂2)ln(100/101.325)=591.2 74(T<2-391)/(2.303 8.314 391T2)T2=39OK 14、解:三相點(diǎn)的壓力：三相點(diǎn)溫度時(shí)NH3(|)和NH3(s)的蒸氣壓。所以三相點(diǎn)的溫度和壓力即為上兩方程聯(lián)立之后的解。解之，得：T=195.2Kp=5.93 103Pa 15、解:溶液的組成為：100194%

39、/(100+100)=0.47根據(jù)杠桿規(guī)則：mi(0.47-0.43)=m s(1-0.47)即(200-m s) >0.04=ms10.53ms=14.0g，固析出晶體14.0g。16、解:(1) 三相點(diǎn)時(shí)，P (s)=p(l)即 11.971-231OK/T=1O.O97-1784K/T解得 T=279.2K將T代入上述任一蒸氣壓與溫度的關(guān)系式中,P=4977Pa(2)由克-克方程 ig pC2.303RT并對(duì)此題給關(guān)系式，有subH m 2.3038.3142310kJ mol-144.23kJ mol 1vapH m 2.3038.3141784kJ mol 134.16J mo

40、l 1fus H msub H mvapHm 10.07kJ mol 1fus Smfus Hm/T 36.07J K 1 mol 1八、綜合題1解:2、解:(a)在1173K時(shí)，Ag在液態(tài)Sn中溶解度約90%，固態(tài)溶液中約含(b) 773K時(shí)，不能存在 Ag 3Sn(C)673k時(shí)，飽和溶液中含銀約30%，換算成Ag 3Sn的百分率為(3 108+118)/3 108烏0%=40.9%Sn3% OAg(Ag) %Ag3Sn3、解:在相圖上標(biāo)明(2)0.580(3)Sb2Cd3l+Cd4、解:(1)正確標(biāo)明各區(qū)相和自由度數(shù)。I區(qū):溶液，f*=2 ;n區(qū):溶液 +A(s) , f*=1 ;B (

41、對(duì)硝基苯)溶液 +B(s),f*=1 ;A(s)+ B(s) ,f*=1 o先析出5、解:(1) A和B會(huì)形成不穩(wěn)定化合物To N , P, Q各點(diǎn)的相態(tài)，相數(shù)及這些點(diǎn)所代表的意義列F表:點(diǎn)相點(diǎn)相數(shù)點(diǎn)所代表的意義NLn+A (S) +T (S)3A與T的最低共熔點(diǎn)QLp+ T (S) +B (S)3T的不相合熔點(diǎn)PLp1轉(zhuǎn)熔反應(yīng)的液相點(diǎn)其中Ln和Lp分別表示組成為N , P的熔液。(2)由d點(diǎn)代表的熔液降溫到成沿ZP線(xiàn)變化，降溫到Z點(diǎn)后，開(kāi)始析出固體 B，繼續(xù)降溫，B不斷析出而熔液組X點(diǎn)后不穩(wěn)定化合物 T開(kāi)始析出，此時(shí)下列放熱的轉(zhuǎn)熔反應(yīng)進(jìn)行:Lp T s這時(shí)，三相共存，溫度維持不變，Lp熔液相

42、的組成為P。直到B (S)消失后，溫度再繼續(xù)下降，T不斷析出，而與之平衡的液相組成沿PN線(xiàn)變化，溫度降到 y點(diǎn)后，開(kāi)始析出固體 A，此時(shí)Ln+A ( S) +T ( S)三相共存，溫度維持不變，待組成為N的Ln熔液相消失后溫度才繼續(xù)下降。6、解:各相區(qū)相態(tài)列于下表:相區(qū)相態(tài)相區(qū)相態(tài)1熔液l6MX- 6H2O ( s) +MX 2H2O (s)2l+冰7L+MX- 2H2O (s)3冰+MX- 6H2O (S)8MX- 2H2O (s) +MX- H2O ( s)4L+MX- 6H2O (S)9L+MX- H2O (s)5L+MX- 6H2O (s)10MX- H2O (s) + MX (s)7

43、、解:如圖所示做一條輔助線(xiàn)K點(diǎn)：液相，=1，f=C-+1=2K點(diǎn)點(diǎn)液相夜兩相平衡匸-史,點(diǎn)占點(diǎn)固相液兩相平衡 固、氣兩相平衡，固相,=1, f=2=2,=2,f=1f=1c點(diǎn)：固、氣兩相平衡，=2,f=1d點(diǎn)：氣相，=1 , f=28、解:(1)各區(qū)穩(wěn)定相態(tài)如圖所示。(2)三相線(xiàn) de: 1 s c s三相線(xiàn)fg : 1 B s c s(3) a,b兩點(diǎn)的冷卻曲線(xiàn)，相變化及自由度變化如下圖所示。g(1)溶液濃度為10%，即含75gNH4CI。最多析出冰250g。(2) 沒(méi)有冰析出。(3) NH4CI固體與溶液二相平衡。固相為純NH4CI固體，液相濃度為20%。固相重量為6.25g ,液相重量為

44、93.75g。物理化學(xué)習(xí)題(相平衡)1.在a、B兩相中均有A和B兩種物質(zhì)，達(dá)到相平衡時(shí)，下列各式正確的是(1 ) UaB=涉B( 2 )uaA=曲A=(3 )03= fA ( 4 )八B=十A2 .組分B從a相擴(kuò)散到B相中，則下列說(shuō)法中正確的是_ ( 4)（1 ）總是從濃度高的相擴(kuò)散到濃度低的相（2 ）平衡時(shí)兩相的濃度相等（3 ）總是從濃度低的相擴(kuò)散到濃度高的相（4）總是從高化學(xué)勢(shì)移向低化學(xué)勢(shì)3.室溫下氨基甲酸銨分解反應(yīng)為NH 2CO2NH 4（s）=2NH 3（g）+CO2 (g)若在300K時(shí)向系統(tǒng)中加入一定量的氨基甲酸銨固體，則此系統(tǒng)的物種數(shù)S和組分?jǐn)?shù)C應(yīng)（1）1，1（ 2）3，2（ 3

45、）3，1（ 4）3，34 .將克拉貝龍方程應(yīng)用于水的液固兩相，隨壓力的增長(zhǎng)，水的凝固點(diǎn)將（1 ）上升（2）下降（3）不變（4）無(wú)法判斷5.在一定溫度下，在水和 CCI4組成的互不相溶的系統(tǒng)中，向水層中加入1:1的KI和|2,此系統(tǒng)的自由度是(1 ) 1 (2 ) 2 (3) 3 (4 ) 46.對(duì)于二組分系統(tǒng)，能平衡共存的最多相數(shù)為(4)(1 ) 1 (2 ) 2 (3) 3 (4 ) 47.對(duì)于恒沸混合物，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(4)不具有確定的組成(2)平衡時(shí)氣相和液相組成相同其沸點(diǎn)隨外壓的改變而改變與化合物一樣具有確定的組成填空1.在水的平衡相圖中。.線(xiàn)是水的蒸發(fā)曲線(xiàn),.線(xiàn)是冰的升華曲線(xiàn),線(xiàn)

46、是冰的融化曲線(xiàn), 點(diǎn)是水的三相點(diǎn)。2.將過(guò)量NH 4HC0 3（s）放入密閉真空容器內(nèi),50 C時(shí)，按 NH 4HC0 3（s）按下式進(jìn)行分解:NH 4HCO3（s）=NH 3（g）+C0 2（g）+H 20（g）。達(dá)平衡后貝y該體系的相數(shù)P=，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C=自由度數(shù)F=3.（2）最合適的組成應(yīng)配成w （聯(lián)苯醚）=0.78，這一組成具有最低共熔點(diǎn)12 C,其凝固點(diǎn)4.求下列系統(tǒng)從固而堵Xb=0.5開(kāi)始蒸餾，餾出物或殘留物分別是什么?(r)(a)圖 6-22110圖&25完全互溶的雙液系統(tǒng)沸點(diǎn)組成圖剋點(diǎn)A(h)二組分SflE汽圖答案、5侑完全互溶的雙液系統(tǒng)A-B的 沸蠱二組成圖6=25如

47、下： 當(dāng)濃度為z的溶液在封閉系統(tǒng)中恒壓加熱時(shí).溶液的泡點(diǎn)(開(kāi)始沸 騰)的溫度為*露點(diǎn)(藪相完全消失)的溫度為口 指出.當(dāng)系統(tǒng)封閉處于Q點(diǎn)和Q'點(diǎn)所示的狀態(tài)時(shí)*系統(tǒng)的狀態(tài)的相同之處是.不同之處是_ ftM點(diǎn)的自由度數(shù)F=(1 ) Tm , Tn , (2)所處的T, p及氣液相組成yB、xb，達(dá)兩相平衡氣液相的相對(duì)量不同, (3) 0。6.水和蔗糖系統(tǒng)相圖如下:（1）讀圖后填下表:«區(qū)牌IK覃集態(tài)校成井殺件0由«»廠(chǎng)注:集態(tài)意即捋明氣、液、固（分別以島,表示人域井ffi含純乩MB戒 CA+ B）將含« %0,20的»水從3or宜接»»冷卻至-lot M ,（填"可IT或不可ST）得到含的冰.（3）某甘麼»廠(chǎng)、壓粹礙來(lái)的橙«糖汁中，含糖 = OJO.ia度約為 30七匝若從«»汁中得到結(jié)晶純砂®生產(chǎn)描是；先J!進(jìn)行 至W上，再至/書(shū)_七W上，不可能（3）定溫蒸發(fā)，0.8，降溫，=13.9 C三.簡(jiǎn)答1.純鐵的相圖見(jiàn)下圖5-3。分析圖中各點(diǎn)、線(xiàn)、面的相平衡關(guān)系。圖5-3 ?«扶的狀態(tài)圖（示獻(xiàn)圖2.M6.某rSEJiM區(qū)大5爪力Mi 6133kPa.如將卜列四種物質(zhì)在該地區(qū)加熱，同哪