相平衡习题骄阳书苑

1、第五章 多相平衡一、简答题1、指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： ca(oh)2(s)与 cao(s)和h2o(g)呈平衡。 在a和b形成的二元凝聚体系中，在转熔点发生转溶反应： b(晶) + l( 熔液) = ambn( 晶) caso4 与其饱和水溶液达平衡。 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 i2 在液态水和ccl4中分配达平衡（无固体存在） 将固体nh4hco3(s)放入真空容器中恒温至400k, nh4hco3(s)按下式分解达平衡nh4hco3(s) = nh3(g) + h2o(g) + co2(g) nah2po4溶于水中与蒸气呈平衡，求最大

2、物种数、组分数和自由度数。 na+、cl-、k+、no3-、h2o(l)达平衡。 nacl (s)、kcl(s)、 nano3(s)与kno3(s)的混合物与水平衡。 含有kcl和nacl的水溶液与纯水达渗透平衡。 含有caco3(s) cao(s) co2(g)的体系与co2(g)和n2(g)的混合物达渗透平衡。2、fecl3和h2o能形成四种水合物fecl3.6h2o(s)、2fecl3.7h2o(s)、2fecl3.5h2o(s)和fecl3.2h2o(s)，在恒定温度和压力下平衡共存的最多相为多少？3、 h2so4 与h2o可形成h2so4. h2o(s)、, h2so4 .2h2o(

3、s)、 与h2so4.4h2o(s)三种水合物，在p0下，常压下，将一定量的h2so4 溶于h2o中，当达三相平衡时，能与冰、h2so4 水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含几个水分子？4、 a、b二元相图如图所示，写出相区110的相组成；并说明温度线t1t5各有几相组成。（l 液相；、 固溶体）5、 某纯物质的相图如下，在图中标出物质各态所占的区间，并判断随压力的上升，此物质的凝固点是上升还是下降，并解释其原因 6、 有三元体系相图如上，请指出图中各区域存在的相，相数和自由度。若有组成为nh4cl和nh4no3的混合物，如何能得到纯的nh4cl？7、 a、b两金属的步冷曲线如下图，被测体系中

4、xb = 0.0；0.1; 0.25; 0.4; 0.5; 0.6; 0.75; 0.9和1.0共9条,已知两金属可形成分子比为 1:1的稳定化合物,且两者不形成固溶体.(1) 请根据此曲线绘出a、b两合金的相图；(2) 写出各区域的组成和自由度；(3) 给出xb = 0.3的步冷曲线。8、已知a、b二组分体系的相图（t-x图），如图。（1） 请标明图中各区域的相态，水平线ef gh及垂线cd上的体系的自由度。（2） 画出从a、b、c点冷却的步冷曲线（在图2上作步冷曲线）。9、 298k时，a、b 和c彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与故相a和由b和c组成的气相同时平衡，则该体系的自由度f为

5、 ，平衡共存的最大相数为 ；在恒温条件下如果向溶液中加组分a,则体系的压力将 ，如果向溶液中加组分b,则体系的压力将 .10、反应2ca(l)+tho2（s）=2cao(s)+th(s)，在1373k时rgm0=-10.46 kjmol-1。在1473k时rgm0=-8.73 kjmol-1。试估计ca(l)能还原tho2（s）的最高温度t。二、计算题1、 某ab二元凝聚系统相图如下。(1) 标出图中各相区的稳定相(可填入图中)，指出图中的三相线及三相平衡关系，并用相律分析各相区和三相线的自由度。(2) 画出状态点为a的样品的冷却曲线。(3) a和b能否一同析出？ab二元凝聚系统相图2、 na

6、clh2o所组成的二组分系统，在252k时有一个低共熔点，此时冰、不稳定化合物nacl2h2o(s)和浓度为22.3%(质量分数，下同)的nacl水溶液平衡共存。在264k时nac12h2o分解，生成无水nacl和27%的nacl水溶液。已知无水nac1在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时，溶解度略有增加)。已知nacl的相对分子质量为58.45，h2o的为18.02。(1) 试绘出相图示意图。(2) 分析各组分存在的相平衡(相态、自由度数及三相线)。(3) 若有 l.00kg 30% 的nacl溶液，由433k冷到264k，问在此过程中最多能析出多少纯nac1？3、金属a和b的熔点分

7、别为623k和553k,由热分析指出，在473k时有三相共存，其中一相是含30%的b的化合物，其余两相分别是20%的b和含25%的b的固溶体。冷却至423k时又现三相共存，分别是55%b的熔化物、含35%b和85%b的两个固溶体。根据以上数据绘出a-b二元合金相图，并指出各区存在的相。4、 已知金属a和b的熔点分别为648和1085. 两者可形成两种稳定化合物a2b和ab2, 其熔点依次为580, 800. 两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成(含b%(质量)及低共熔点对应为: b:35%, 380; b: 66%, 560; b:90.6%, 680.(1)

8、根据上述数据, 粗略描绘出ab二组份凝聚系统相图, 标出各区的稳定相和自由度数, 同时指出三相线。(2) 对a和b质量各占一半的系统从 1000降至室温时, 请说明其状态的变化。已知a和b摩尔质量分别为24.3, 63.55 gmol1。5、 已知含sb质量分数不同pb-sb系统的冷却曲线见下图，试绘制pb-sb相图，并指明各相区的相数、相态及自由度。(10分)6、 已知乙醇和乙酸乙酯在100kpa下气液相的组成如下表：温度/78.376.472.871.671.875.077.1x乙酸乙酯00.0580.2900.5380.6400.9001.000y乙酸乙酯00.1200.4000.538

9、0.6020.8361.000(1) 根据表中数据绘出tx(y)相图并指出各相区的相态。(2) 将6.90g乙醇和74.8g乙酸乙酯的溶液加热到75时分析存在那些相，各相的组成和量为多少? 乙醇和乙酸乙酯的相对分子质量分别为46和88。7、 有一a、b两组分的相图如图所示， 试标出点、线、面的物理意义和自由度数，并填入下表。物理意义（相平衡关系）自由度点mneh线defhnfh面1258、下图是a-b二组分体系的相图。 (1) 标出各相区存在的相态； (2) 画出组成为a、b、c的熔液的步冷曲线； (3) 用相律分析o点的自由度。9、a、b二元凝聚系统相图如下，回答问题。（1）a、b可以形成哪

10、些稳定和不稳定化合物？（2） 用符号（如sa+l）注明相图中各区的状态。（3）画出a点的步冷曲线。 a a c d b 10、a、b二元凝聚系统相图如下，回答问题。 图内1、2、3、4处相和自由度数目； 将含b 80%的溶液120克冷却时，首先析出的是何物质？最多能析出该固体多少克？ 分别绘出物系a、b的步冷曲线。-15-81234020406480100abab11、下图是 kno-nano-h2o 三元盐水体系相图. 现有200kg 混合盐, 已知其中含 nano 29%, kno 71%, 即图中f点.计算:若想得到尽可能多的纯净的kno,应加水多少? 能得到kno多少？12、 hac 和c6h6的相图如下，试根据相图回答：（1）图中1、2、3、4处存在的相和自由度数；（2）将含hac 80%的溶液冷却时，首先析出的是何物质？t/-81512 34ab20 40 64 80hacc6h6wc6h6/%（3）分别绘出物系a、b的步冷曲线。 13、试验测的固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下二式所示： 计算苯的三相点的温度、压力和熔融熵。14、