物理化学总结1.pdf

长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 1 物理化学复习提纲 I 长沙理工大学物理化学课程组 第一章第一章 气体气体 一 一 重要概念重要概念 理想气体 分压 分体积 临界参数 压缩因子 对比状态 二 二 重要关系式重要关系式 1 理想气体 pV nRT n m M 2 分压或分体积 pB cBRT p yB 3 压缩因子 Z pV RT 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 2 第二章第二章 热力学第一定律与热化学热力学第一定律与热化学 一 重要概念 系统与环境 隔离系统 封闭系统 敞开系统 广延量 加和性 V U H S A G 强度量 摩尔量 T p 功 热 内能 焓 热容 状态与状态函数 平衡态 过程函数 Q W 可逆过程 节流过程 真空膨胀过程 标准态 标准反应焓 标准生成焓 标准燃烧焓 二 重要公式与定义式 1 体积功 W p外dV 2 热力学第一定律 U Q W dU Q W 3 焓的定义 H U pV 4 热容 定容摩尔热容 CV m Q V dT Um T V 定压摩尔热容 Cp m Q p dT Hm T P 理想气体 Cp m CV m R 凝聚态 Cp m CV m 0 理想单原子气体 CV m 3R 2 Cp m CV m R 5R 2 5 标准摩尔反应焓 由标准生成焓 fHB T 或标准燃烧焓 c HB T 计算 rHm v B fHB T v B c HB T 6 基希霍夫公式 适用于相变和化学反应过程 rHm T2 rHm T1 2 1 T T rCp m dT 7 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式 Qp QV rHm T rUm T vB g RT 8 理想气体的可逆绝热过程方程 p1V1 p2V2 p1V1 T1 p2V2 T2 Cp m CV m 三 各种过程 Q W U H 的计算 1 解题时可能要用到的内容 1 对于气体 题目没有特别声明 一般可认为是理想气体 如 N2 O2 H2等 恒温过程 dT 0 U H 0 Q W 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 3 非恒温过程 U n CV m T H n Cp m T 单原子气体 CV m 3R 2 Cp m CV m R 5R 2 2 对于凝聚相 状态函数通常近似认为只与温度有关 而与压力或体积无关 即 U H n Cp m T 2 恒压过程 p外 p 常数 无其他功 W 0 1 W p外 V2 V1 H Qp 2 1 T T n Cp m dT U H pV Q U W 2 真空膨胀过程 p外 0 W 0 Q U 理想气体 Joule 实验 结果 dT 0 W 0 Q U 0 H 0 3 恒外压过程 例例 1 1mol 理想气体于 27 101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡 再由该 状态恒容升温到 97 则压力升到 1013 25kPa 求整个过程的 W Q U 及 H 已知该 气体的 CV m 恒定为 20 92J mol 1 K 1 解题思路 解题思路 需先利用理想气体状态方程计算有关状态 T1 27 p1 101325Pa V1 T2 27 p2 p外 V2 T3 97 p3 1013 25kPa V3 V2 首先计算功 W 然后计算 U 再计算 Q H 3 恒容过程 dV 0 W 0 QV U 2 1 T T n CV mdT H U V p 4 绝热过程 Q 0 1 绝热可逆过程 W 2 1 T T pdV U 2 1 T T n CV mdT H U pV 理想气体 p1V p2V p1V T1 p2V T2 2 绝热一般过程 由方程 W 2 1 T T p外dV U 2 1 T T n CV m dT 建立方程求解 5 节流过程 等焓过程 H 0 Q 0 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 4 焦耳 汤姆逊系数 J T T p H 理想气体 J T 0 实际气体 J T 0 6 相变过程 S T1 S T2 1 可逆相变 正常相变或平衡相变 在温度 T 对应的饱和蒸气压下的相变 如水在常压 下的 0 结冰或冰溶解 100 时的汽化或凝结等过程 由温度 T1下的相变焓计算另一温度下的相变焓 T Hm T2 Hm T1 2 1 T T Cp m dT 2 不可逆相变 利用状态函数与路径无关的特点 根据题目所给的条件 设计成题目 给定或根据常识知道的 比如水的正常相变点 若干个可逆过程 然后进行计算 例 2 水在 5 的结冰过程为不可逆过程 计算时要利用 0 结冰的可逆相变过程 即 H2O l 1 mol 5 p H2O s 1 mol 5 p H2 H4 H2O l 1 mol 0 p H 2O s 1 mol 0 p 7 化学过程 标准反应焓 rHm 的计算 1 由 298 15K 时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 rHm vB fHm B vB cHm B 再利用基希霍夫公式计算另一温度 T 时的标准反应焓 注意 生成反应和燃烧反应的定义 以及标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓存在的联系 例如 H2O l 的生成焓与 H2的燃烧焓 CO2 的生成焓与 C 石墨 的燃烧焓数值等同 2 一般过程焓的计算 基本思想是 1 再加上相变焓等 3 燃烧反应系统的最高温度计算 整个系统作为绝热系统看待处理由系统焓变 H 0 建立方程计算 返回返回 H1 H3 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 5 第三章第三章 热力学第二定律热力学第二定律 一 重要概念 卡诺循环 热机效率 熵 摩尔规定熵 标准熵 标准反应熵 亥姆霍兹函数 吉布斯函 数 二 主要公式与定义式 1 热机效率 W Q1 Q1 Q2 Q1 1 T2 T1 T2 T1 分别为低温 高温热源 2 卡诺定理 任何循环的热温熵小于或等于 0 Q1 T1 Q2 T2 0 克老修斯 R Clausius 不等式 S 2 1 Qr T 3 熵的定义式 dS Qr T 4 亥姆霍兹 helmholtz 函数的定义式 A U TS 5 吉布斯 Gibbs 函数的定义式 G H TS G A pV 6 热力学第三定律 S 0K 完美晶体 0 7 过程方向的判据 1 恒 T 恒 p W 0 过程 最常用 dG0 自发 不可逆 S 隔离 0 平衡 可逆 3 恒 T 恒 V W 0 过程 dA 0 故为不可逆过程 返回返回 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 12 第四章第四章 多组分系统热力学多组分系统热力学 一 重要概念 混合物 各组分标准态相同 与溶液 分溶剂和溶质 标准态不同 组成表示 物质 B 的摩尔分数 xB 质量分数 wB 物质的量 浓度 cB 质量摩尔浓度 bB 理想稀溶液 理想液态混合物 偏摩尔量 X nB T p nc 化学势 B 稀溶液的依数性 逸度 与逸度系数 活度与活度系数 二 重要定理与公式 1 拉乌尔定律 稀溶液溶剂 pA pA xA 或 pA pA aA 2 亨利定律 稀溶液溶质 pB k xB或 pB k aB 3 稀溶液的依数性 1 蒸气压下降 pA pA pA pA xB 2 凝固点降低 Tf Kf bB Kf 溶剂有关的凝固点降低常数 3 沸点升高 Tb Kb bB Kf 溶剂有关的沸点升高常数 4 渗透压 在半透膜两边的平衡压力差 B cBRT 4 化学势定义 GB G nB T p nc nB 1 理想气体的化学势 RTln p p 2 分配定律 在 T P 下 某溶质 B 在溶剂 A 构成的两相达到平衡时有 cB cB K T p 3 实际气体的化学势与逸度 p RTln p B p 其中逸度因子 fB p B pB 理想气体 fB 1 5 过程方向判据 dT 0 dp 0 W 0 时 1 相变过程 自发过程方向 G 0 2 化学反应 恒温恒压下自发过程方向 vB B 0 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 13 6 理想液态混合物的性质 理想液态混合物 任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的混合物 1 化学势 R T ln x 恒 T p 混合过程的变化量 mixV 0 mixH 0 mixS nR xBlnxB mixG mixH T mixS nRT xBlnxB 7 真实液态混合物 浓度用活度代替 R T ln a 其中 a fB xB fB 活度因子 若知气相 B 的分压 则 a p p fB a xB p p xB 8 真实溶液 浓度用活度代替 溶剂 A R T ln a A R T MAb 溶质 B R T ln aB aB B bB b 活度因子 B 三 常见的计算题型 1 根据稀溶液的性质作依数性等方面的计算 2 在相平衡一章中常用拉乌尔定律和亨利定律 3 典型题形 例1 99年题 已知甲苯的摩尔质量为 92 10 3 kg mol 1 沸点为383 15K 平均摩尔气化 焓为 33 84kJ mol 1 苯的摩尔质量为 78 10 3 kg mol 1 沸点为353 15K 平均摩尔气化焓 为 30 03kJ mol 1 有一含苯 100g 和甲苯 200g 的理想液态混合物 在373 15K 101 325 kPa 下达气液平衡 求 1 373 15K 时苯和甲苯的饱和蒸气压 2 平衡时液相和气相的组成 3 由两组分物质形成该理想液态混合物时的混合焓和混合熵 10分 解 1 求 p 苯 和 p 甲苯 可由克 克方程 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 14 21 12 1 2 ln TRT TTH p p m 得 5482 0 K15 373K15 353molK8 3145J K15 353K15 373 molJ1003 30 kPa325 101 ln 11 13 苯p p 苯 175 30kPa 同理 2850 0 K15 373K15 383molK8 3145J K15 383K15 373 molJ10874 33 kPa325 101 ln 11 13 甲苯p p 甲苯 76 20kPa 2 液相组成及气相组成可由拉乌尔定律求得 p 总 p 苯 x 苯 p 甲苯 1 x 苯 x 苯 p 总 p 甲苯 p 苯 p 甲苯 101 325 76 20 kPa 175 30 76 20 kPa 0 2535 x 甲苯 1 x 苯 1 0 2535 0 7465 y 苯 p 苯 x 苯 p 总 175 30kPa 0 2535 101 325kPa 0 4386 y 甲苯 1 y 苯 1 0 4386 0 5614 3 mixH 0 n 苯 100g 78g mol 1 1 282mol n 甲苯 200g 92g mol 1 2 174mol mixS R n 苯 lnx 苯 n 甲苯 ln x 甲苯 8 3145 J mol 1 K 1 1 282 ln0 2535 2 174 ln0 7465 mol 19 91 J K 1 例例 2 1kg 纯水中 溶解不挥发性溶质 B 2 22g B 在水中不电离 假设此溶液具有稀溶 液的性质 已知 B 的摩尔质量为 111 0g mol 1 水的 K b 0 52K mol 1 kg vapHm H 2O 40 67 kJ mol 1 为常数 该溶液的密度近似为 1 kg dm 3 试求 10 分 1 此溶液的沸点升高值 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 15 2 此溶液在 25 时的渗透压 3 纯水和此溶液 25 时的饱和蒸气压 已知纯水 100 的饱和蒸气压为 101325Pa 解 解 1 bB 2 22g 111 0 g mol 1 1kg 0 02mol kg 1 Tb KbbB 0 52K mol 1 kg 0 02mol kg 1 0 01K 2 cB bB MA 0 02mol kg 1 1 kg dm 3 0 02mol dm 3 cB RT 0 02 1000 mol m 3 8 315J K 1 mol 1 298 15K 49 58kPa 3 已知 T 373 15K 时水饱和蒸气压 p 101325Pa 利用克 克方程求 T 298 15K 时的 饱和蒸气压 p ln p p vapHm H2O R 1 T 1 T ln p 101325Pa 40670 J mol 1 8 315J K 1 mol 1 1 298 15K 1 373 15K p 3747Pa xA nA nA nB 1000 18 mol 1000 18 2 22 111 mol 0 9996 此溶液的饱和蒸气压 pA p xA 3747Pa 0 9996 3745Pa 返回返回 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 16 第五章第五章 化学平衡化学平衡 一 主要概念一 主要概念 摩尔反应吉布斯函数变 压力商 标准平衡常数 转化率 产率 二 主要公式与方程二 主要公式与方程 核心问题 rGm rGm T p x 故考虑 T p x 的影响 1 理想气体反应的等温方程 rGm rGm RTlnJ p 1 压力商 Jp B B B v pp 注意 对于多相反应 通常只考虑气相组分 固相或液相的活度近似认为为 1 2 标准反应摩尔吉布斯函数变 rGm BvB B BvB GB m RT ln K 3 标准平衡常数 K exp rGm RT JP 平衡 即平衡常数的两种计算方法 4 恒温恒总压时 rGm rGm RTlnJp RTln Jp K 即 Jp 0 总压 p 增大 K 不变 K y 减少 产物分压减少 反应朝反应物方向移 动 K K y p p v 2 惰性组分的影响 K K n p p nB v 相当于降低总压 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 17 3 反应物配比的影响 符合化学计量数之比时 产物在混合气的比例最大 4 非理想气体 压力用逸度或活度代替 三 典型的计算类型三 典型的计算类型 1 标准摩尔反应吉布斯函数 rGm 的计算 1 由标准生成吉布斯函数计算 rGm B vB fGm 2 由 rHm 和 rSm 计算 rGm rHm T rSm 3 由平衡常数计算 rGm RT ln K 4 由相关反应计算 利用状态函数的加和性进行 5 恒温恒压下 rGm rGm RTlnJp RTln Jp K 0 即 Jp K 时反应正向进行 2 平衡常数的计算 1 由 rGm 计算 K exp rGm RT 2 由平衡组成计算 K JP 平衡 3 由相关反应的平衡常数进行计算 4 由 K T1 计算 K T2 利用等压方程 3 典型题型 例题例题 1 2000 年题 有关金刚石和石墨在 298K 时的热力学数据如下表所示 金刚石 石墨 cHm kJ mol 1 395 3 393 4 Sm J K 1 mol 1 2 43 5 69 密度 kg dm 3 3 513 2 260 求 1 298K 时 由石墨转化为金刚石的 rGm 2 298 时 由石墨转化为金刚石的最小压力 10 分 解 解 石墨 金刚石 1 rHm cHm 石墨 cHm 金刚石 393 4 kJ mol 1 395 3 kJ mol 1 1 9 kJ mol 1 rSm Sm 石墨 Sm 金刚石 2 43 J K 1 mol 1 5 69 J K 1 mol 1 3 26 J K 1 mol 1 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 18 rGm rHm T rSm 1900 J mol 1 298K 3 26 J K 1 mol 1 2871 J mol 1 2 设计如下路径 G G1 G2 G3 0 即 2 d GpVV p p 石金 假设 V金 V石 与 p 无关 得 V金 V石 p p G2 2 Gpp MM 石金 即 2 p MM Gp 石金 Pa10100 mkg102 260 molkg1012 mkg103 513 molkg1012 mol2871J 3 33 13 33 13 1 1 516 109 Pa 1 516 106 kPa 例例 2 2003 年题 反应 2NaHCO3 s NaCO3 s H2O g CO2 g 在温度为 30 和 100 时的平衡总压分别为 0 827kPa 和 97 47kPa 设反应焓 rHm 与温 度无关 试求 石墨 p 298K 金刚石 p 298K G 0 石墨 p 298K 金刚石 p 298K G2 2871J mol 1 G1 d p p pV石 G3 p p pV d 金 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 19 1 该反应的反应焓 rHm 2 NaHCO3 s 的分解温度 平衡总压等于外压 101 325kPa 8 分 解 解 1 平衡时 H2O 和 CO2的分压 p p总 2 K p H2O p CO2 p 2 p总 2 p 2 所以 T1 303 15K 时 K1 0 827kPa 2 100kPa 2 1 71 10 5 T2 373 15K 时 K2 97 47kPa 2 100kPa 2 0 2375 rHm RT 1T2ln K2 K 1 T 2 T1 8 315J K 1 mol 1 303 15K 373 15K ln 0 2375 1 71 10 5 373 15 303 15 K 128 2kJ mol 1 2 在分解温度 T 时 K 101 325kPa 2 100kPa 2 0 2567 代入等压方程积分式 ln K K1 rHm R 1 T 1 T 1 ln 0 2567 1 71 10 5 128 2kJ mol 1 8 315J K 1 mol 1 1 T 1 303 15K 得 T 373 8K 返回 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 20 第六章第六章 相平衡相平衡 一 主要概念一 主要概念 组分数 自由度 相图 相点 露点 泡点 共熔点 连 结线 三相线 步冷 冷却 曲 线 低共熔混合物 固相完全不互溶 二 重要定律与公式二 重要定律与公式 本章主要要求掌握相律的使用条件和应用 单组分和双组分系统的各类典型相图特征 绘制方法和应用 利用杠杆规则进行有关计算 1 相律 F C P n 其中 C S R R 1 强度因素 T p 可变时 n 2 2 对单组分系统 C 1 F 3 P 3 对双组分系统 C 2 F 4 P 应用于平面相图时恒温或恒压 F 3 P 2 相图 1 相图 相态与 T p x 的关系图 通常将有关的相变点联结而成 2 实验方法 实验主要是测定系统的相变点 常用如下四种方法得到 对于气液平衡系统 常用方法蒸气压法和沸点法 液固 凝聚 系统 通常用热分析法和溶解度法 3 单组分系统的典型相图 对于单组分系统 C 1 F C P 2 3 P 当相数 P 1 时 自由度数 F 2 最大 即为双变量 系统 通常绘制蒸气压 温度 p T 相图 见下图 p T l B C A O s g C p T l BC A O s g F G D 单斜 硫 p T 液体 硫 B C A O 正 交 硫 硫 蒸 气 a 正常相图 b 水的相图 c 硫的相图 图图 6 1 常见的单组分系统相图常见的单组分系统相图 4 二组分系统的相图 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 21 类型 恒压的 t x y 和恒温的 p x y 相图 相态 气液相图和液 固 凝聚系统 相图 1 气液相图 根据液态的互溶性分为完全互溶 细分为形成理想混合物 最大正偏差和最大负偏差 部分互溶 细分为有一低共溶点和有一转变温度的系统 和完全不溶 溶液完全分层 的相图 可 以作恒温下的 p x 压力 组成 图或恒压下的 t x 温度 组成 图 见图 5 2 和图 5 3 t 常数 液相线 气相线 g l l g BA p xB yB t 常数 g l 液相线 气相线 g l l g BA p xB yB g l g l t 常数 液相线 气相线 l g BA p xB yB a 理想混合物 b 最大负偏差的混合物 c 最大正偏差的混合物 图图 6 2 二组分系统恒温下的典型气液二组分系统恒温下的典型气液 p x 相图相图 p 常数 液相线或泡点线 气相线或露点线 g l l g BA t xB yB p 常数 g l 液相线或泡点线 气相线或露点线 g l l g BA t xB yB g l p 常数 液相线或泡点线 气相线或露点线 g l l g BA t xB yB a 理想或偏差不大的混合物 b 具有最高恒沸点 大负偏差 c 具有最低恒沸点 大正偏差 B在A液层中 的溶解度线 A在B液层中 的溶解度线 最高会溶点 l1 l2 p 常数 l BA t xB 最低会溶点 B在A液层中 的溶解度线 A在B液层中 的溶解度线 最高会溶点 l1 l2 p 常数 l BA t xB D C G F O g g l g l l1 l2 p 常数 l BA t xB yB d 有最高会溶点的部分互溶系统 e 有最高和最低会溶点的部分互溶系统 f 沸点与会溶 点分离 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 22 xB yB COD 三相 线l1 g l2 l1 DC G F O g g lg l l1 l2 p 常数 l2 BA t xB yB 三相 线COD g l1 l2 g l1 l1 D C G F O g g l2 l1 l2 p 常数 l2 BA t g B l COD A 三相 线l g B l DC G F O g g A l A l B l p 常数 BA t xB yB g 液相部分互溶的典型系统 h 液相有转沸点的部分互溶系统 i 液相完全不互溶 的系统 图图 6 3 二组分系统恒压下的典型气液相图二组分系统恒压下的典型气液相图 2 液 固系统相图 通常忽略压力的影响而只考虑 t x 图 简单的相图也可分为固相部分完全互溶 形成固溶体 固相部分互溶 细分为有一 低共溶点和有一转变温度的系统 固相完全不互溶 形成低共熔混合物 固相形成稳定化合 物和固相形成不稳定化合物的相图 见下 液相完全互溶 固相完全互溶 固相部分互溶和 完全不互溶的液固相图与液相完全互溶 部分互溶和完全不互溶的气液相图的形状相似 只 不过在液固相图中的固态和液态在气液相图中变为液态和气态 稳定化合物熔化时固相和液相组成相同 其相图见下图 相当于两个双组分系统 A C 和 C B 相图的组合 不稳定化合物加热到一定温度后分解成一种固体和溶液 溶液组成与化合 物组成不同 典型为 H2O NaCl 系统 见图 xB COD 三相 线 l DC G F O l l l BA t xB 三相 线COD l l D C G F O l l p 常数 BA t A s l COD A 三相 线s l B s DC G F O l l B s A s B s BA t xB a 固相部分互溶系统 b 固相有转溶点的部分互溶系统 c 固相完全 不互溶的系统 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 23 C 三相 线HIJ C s l B s C s B s l B s C s l K J IH l C s 三相 线COD A s l C s D C G F O l A s l A s C s BA t xB 020406080100 40 0 40 80 120 160 O S2 S3 L L S2 S1 l NaCl 2H2O s NaCl s H2O s l l NaCl 2H2O s H2O s NaCl 2H2O s H2O s l NaCl 2H2O s NaCl 2H2O s NaCl s l NaCl s l G NaCl NaCl 2H2OH2O t 质 量 d 形成稳定的化合物 e 形成不稳定的化合物 图图 6 4 二组分液固系统的典型相图二组分液固系统的典型相图 从上可知 只要知道气 液系统或液 固系统的相图特征 便可知道另一系统的相图特征 3 双组分系统的相图在恒温或恒压下得到 故相律 F C P 1 单相区 P 1 F C P 1 2 1 1 2 两相区 P 2 F C P 1 2 2 1 1 三相线 P 3 F C P 1 2 3 1 0 为无变量系统 5 杠杆规则 在任意的两相平衡区 如图 6 5 某系统中物质的 总量为 n 组成为 xo 在某一温度下达到两相平衡 其对应的左右相态物质的量分别为 nL nR 组成分别 为 xL xR 则有 OL RO xx xx n n LO OR R L 或 ROnOLn RL 杠杆规则 若横坐标为质量百分数w 则杠杆规则可改写为 ROmOLm RL 利用杠杆规则 加上式 nnn RL 或 mmm RL 即可计算出平衡时两个相态分布的量 nL nR xR xO xL ROL B A t xB 或mB 图图 6 5 杠杆规则示意图杠杆规则示意图 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 24 6 复杂相图分析 复杂相图分析 对二组分系统的p x或t x图进行总结分析 1 区域相态的确定 对于单组分区域的相态 高温或低压区为气态或液态 低温区或高压区为液态或固溶体 若有多个固溶体 可依次按 命名 对于两相平衡区 相态由左右邻单相区或单相线对应的相态组成 对于三相线 其相态由左右邻单相区或单相线和上邻区域对应的相态组成 2 区域相数的确定 单相 单组分 线 垂直于组成轴的线 若在相图中间 是化合物的组成线 单相区特征 若左邻或右邻之一涉及两个或以上的区域 或者从区域的最低处 与组成轴 平行的线段不考虑 沿着区域边界线往最高处移动时出现折点 边界线不连续 则这区域一定 是单相区 例如图 5 10 a 的区域 II F经E点到G点 从温度的最低处到最高处 出现折点 E 故为单相区 单相区的形状一般是不规则的三边形 边可以是连续的曲线 或不规则的 四边形或超过四边的多边形 两相区特征 若左邻和右邻仅涉及一个单相区域或一条单组分 单相 线 也就是说左邻和 右邻仅是一条连续的直线或曲线边时 则这区域一定是两相区 两相区的形状一般是横向平 行的四边形 水平三边形 二边形 或连续的封闭曲线 三相线 在相区中平行于组成轴的直线 N L C 三相 线HIJ C s l B s VII C s B s VI l B s V l C s K JIH III l 三相 线EOD l C s D E G F O I l II IV C s BA t xB 三相 线LGN l1 C s l2 N LM V l1 l2 C 三相 线HIJ C s l B s VIII C s B s VII l B s VI C s l K J IH III l C s 三相 线EOD A s l C s D E G F O I l II A s l IV A s C s BA t xB a b 图图 6 6 二组分凝聚系统统的温度二组分凝聚系统统的温度 组成图组成图 长沙理工大学本科 物理化学 课程考试复习提纲 25 7 步冷曲线 步冷曲线 或称冷却曲线或称冷却曲线 的绘制的绘制 步冷曲线即系统加热到高温后让其冷却得到的系统温度与时间的关系曲线 系统冷却过 程中 无相变时 出现连续下降的平滑曲线 但低温区的斜率稍小些 出现相变时 因有热 效应 会出现折点 曲线斜率变小 若出现自由度为 0 的相变 曲线变水平 斜率为 0 三 典型题 三 典型题 给出一些相变点画相图 用相律分析相图 用杠杆原理分析组成 画冷却曲线 例例 1 2002 年题年题 NH4 2SO4 H2O 所组成的二组分系统 在 19 1 时有一个低共 熔点 此时冰 NH4 2SO4 s 和浓度为 38 4 质量分数 下同 的 NH4 2SO4水溶液平衡共存 在 108 9 时 NH4 2SO4饱和溶液 浓度为 51 8 沸腾 1 试绘出相图示意图 2 分析各组分存在的相平衡 3 含 30 的 NH4 2SO4水溶液冷却能否得到纯固体 NH4 2SO4 若不能 如何得 到纯固体 NH4 2SO4 4 1kg 含 51 8 的 NH4 2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体 NH4 2SO4 计算出最多能得到的 NH4 2SO4的量 共 12 分 解 1 相图和各相组成如下 0102030405060708090100 20 0