第6章_相平衡习题及解答

1、第五章 相平衡3、21、填空题1、定温度下， 蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于3、NaCl(S) 和含有稀盐酸的 NaCl 饱和水溶液的平衡系统， 其独立组分数是4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900-1200K)：CaCO3s CaOs CO2 gCO2 gCO g H 2O gH2OgCO gCaO(s) CaCO 3 (s) H 2 g则该系统的自由度数为5、含 KNO 3和 NaCI 的水溶液与纯水达到渗透平衡时，其组分数为相数为6、7、自由度数为在氢和石墨的系统中，加一催化剂，H 2和石墨反应生成 n 种碳氢化合物，此

2、系统的独立组分数为完全互溶的双液系中，在xb=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成为xb=0.4的溶液在气液平衡时，XB ( g )、XB (I)、XB(总)的大小顺序为.。将xB=0.4 的溶液进行精馏时，塔顶将得到8、对于渗透平衡系统，相律的形式应写成9、NH4CI固体分解达到平衡时，NH 4CI s HCI (g) NH 3(g)，系统的独立组分数为，自由度为可求出25oC 时10、将 AICI 3溶于水中，全部水解，生成AI(OH) 3 沉淀，此系统自由度数 f=11、已知100oC时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式.水的饱和蒸气压。答案1、2、4、5、3;2:46、7、

3、xb ( g)>XB(总)>XB ( l )xb=0.6恒沸混合物9、10、211、ln-P2P1rHm 1亍T二、单选题1、右图为H2OA.-(NH 4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从wb=0.4的溶液中提取较多的精制(NH 4)2SO4 固体？()a.降温至-18.3 C以下B.在密闭容器中平衡蒸发C.在敞开容器中定温蒸发再降温至-18.3 C以上D.先蒸发一部分水份，再降温至-18.3 C以下2、如右图所示，当水处在三相点平衡时,若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化?a.气相、固相消失，全部变成液态;B.气相、液相消失,全部变成固态;3、4、C.液相消失，固相、D.固相

4、消失，液相、对简单低共熔体系,降时，体系存在(a. 一相气相共存;气相共存在最低共熔点,当温度继续下B.二相C. 一相或二相D.三相已知纯a和纯B的饱和蒸气压pa*<pB*,且a和B所组成的体系具有最高恒沸点。向a15不断加入B,则溶液的蒸气压（）5、A.不断增大B.不断减小c.先增大后减小D.先减小后增大在描述恒沸混合物时，下列各点何者不对?(A.恒沸点f*=0，定压下是一个无变量点B.不具有明确的组成C. 平衡时气相和液相组成相同D. 恒沸点随压力改变而改变6、乙知某混合物的最低共熔点的组成为含B40%。含B为20%的A、B混合物降温至最低共熔点时，此时析出的固体为（）B.固体A.

5、固体A7、C.最低共熔混合物D.组成小于40%的A、B固体混合物部分互溶双液系，一定温度下若出现两相平衡，则A. 体系的组成一定B. 两相的组成与体系的总组成无关。且两相的量之比为常数C. 两相的组成与体系的总组成关有。且两相质量分数之比为常数D. 两相的组成不定恒沸混合物（）A. 气液两相的量相同B.气液两相中某种组分B的物质的量相同C.气液两相的组成相同9、D.气液两相的组成相同，在P-X图和在T-X图上均为同一值右图中PQ线上（）A.f*=0B.f*=1C.A和B不互溶D.A和B完全互溶10、在双组分体系 P-X图上,若蒸气压-组成曲线对拉乌尔定律产生很大的负偏差，有一极小点，则（）A.

6、 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所对应的组成在任何情况下都不发生变化D. 在该点气液两相的量相同11、在有低共熔点存在的体系，若步冷曲线上出现平台，此时，体系存在的相数A.1B.2C.3D.2 或 312、能否从含80%的Bi-Cd混合物中分离出纯 Cd?( )A.能完全分离，得到纯CdB.能部分分离，得到纯 CdC.不能分离，得不到纯CdD.仅通过加热的方法便可得到一部分纯Cd13、在双组分体系T-X图上，若有一极小点，则该点 (A. 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所对应的组成在任何情况下都不发生变化D. 在该点气液两相的量相同14、定压下，在最低共熔点，系统存在

7、(A. 一相B. 二相C. 三相D.四相C.是压力为pi时气相中物质B的物质的量D.是压力为pi时液相中物质B的量A. 33.83J mol-1B. 33.83kJ mol-1C. 14.29 J mol-1D. 14.29kJ mol-117、下图为气液平衡相图，图中A.代表温度为T1时气相的组成B.代表温度为T1时液相的组成C.是温度为T1时气相中物质B的物质的量D.是温度为T1时液相中物质B的物质的量18、若A、B二组分形成三种稳定化合物，则当A-B的溶液冷却时,最多可同时析出A. 一个固相B. 二个固相C. 三个固相D. 四个固相15、下图为气液平衡相图，图中M点(A. 代表压力为pi

8、时气相的组成B. 代表压力为pi时液相的组成16、已知苯的Igp1/T的图中，其直线斜率为-1.767 W3,则苯的摩尔蒸发热为(?()19、当水处在三相点而平衡时，突然增大压力，水的相态将如何变化20、21、22、23、24、25、A.气相、固相消失，全部变成液态C.液相、固相消失，全部变成气态B.气相、液相消失，全部变成固相D.固相消失,气液两相共存如下图所示，在相合熔点，形成的化合物的步冷曲线上出现（）A.拐点B.平台C.无拐点和平台D. 一个拐点两个平台如右图所示，在 ABC相区内，当温度一定时,两相的组成（）A. 一定B.不一定C.决定于系统的总组成右图中，气液两相组成相同的点为A.

9、A、B 点B.C点C.A、B、C 点D.气相线和液相线上各点若步冷曲线出现平台,A.0B.1在101325Pa压力下,A.凝固点D.相同。此时体系的条件自由度数为C.2D.3冰与被空气饱和了的水成平衡的温度叫（B.冰点C.三相点D.露点右图中，自由度都为零的全部的点为A.J、Ei、C、E2、KB.M、Ei、N、0、E2、PC.MN线、OP线（端点除外）上各点及J、C、KD.MN线、OP线（包含端点）上各点及J、KP26、由下图可看出，将 xb=0.8 的 CH3COOC2H5A.和 C2H5OHB.组成的溶液进行分馏，则能得到（）A.纯 CH3COOC2H5B.最低恒沸混合物和纯 CH 3CO

10、OC2H 5C.最低恒沸混合物和纯 C2H5OHD.纯 C2H5OH 和 CH3COOC2H527、在下图中， 将组成为X的溶液进行蒸馏时，最初馏出液的组成为（）A.aB.bC.cD.d当下图中，WB=0.2时，下列叙述中不正确的是（29、30、31、A.溶液降温至0C以下，可得到纯固体 H2OB.溶液降温至-18.3 C时，溶液的组成为定值C.固体混合物升温至-18.3C时，固体H2O先熔化，B后熔化D.固体混合物升温至-18.3C时，固体H2O和B同时开始熔化，至全部熔化后，温度又继续上升对右图描述正确的是（）A.MN线上各点，系统存在三相平衡B.M、N点，体系存在两相平衡C. E1、E2

11、点体系存在两相平衡D.J、C、K点体系存在两相平衡两相平衡的标志是（A.p( a=p( 3)C.卩(a= 2( 3在水的p-T相图中,B.T( a=T( 3)D.Xi( a+ Xi( 3=1H2O（I）的蒸气压曲线代表的是PA. =1 , f=2B. =2 , f=1C. =3; f=0D. =2 , f=232、在不考虑重力场、电磁场等外界因素时，定温定压下,相律的表达式为33、A.f=K-B.f=K - +1C.f=K- +2D.f=K -2克-克方程的准确表示式为（A.dP - dT= /mS AVmB. dp/dT= AHm/(T AV)C. dl np/dT=pAtH(RT2)D.

12、dl np /dT= m/(RT2)34、克拉佩龙方程表明（）A. 两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率B. 任意状态下压力随温度的变化率C. 它适用于任何物质的两相平衡D. 以上说法都不对35、下列体系中哪一个是均相体系（）A.水雾和水蒸气混合在一起;B.乳状液C.水和被水饱和的空气D.两种不同的金属形成的固熔体答案1234567891011CCBDBCCCABD1213141516171819202122BACBBABABAC2324252627282930313233ABCCDDDCBCD3435AD三、多选题1、具有最高恒沸点的二组分完全双液系统（A. 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生

13、正偏差B. 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生负偏差C. 溶液中的各组分对拉乌尔定律产生较大的偏差D. P-X图上具有极大点E. P-X图上具有极小 2、在双组分体系P-X图上，若蒸气压-组成曲线对拉乌尔定律产生很大的正偏差，有一极大点，则该体系（A. 叫最低恒沸混合物B. 叫最高恒沸混合物C. 所对应的组成是唯一不变的D. 在该点气液两相的组成相同E.在该点气液两相的量相同3、右图为H2OA.-(NH 4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从wb=0.2的溶液中题取较多的 (NH4)2SO4固体?(a.降温至-18.3 C以下B.在密闭容器中平衡蒸发C.在敞开容器中定温蒸发D.蒸发掉一部分水份，待溶

14、液出现结晶时，再铰温至-18.3 C以上E.先蒸发掉一部份水份，待溶液很浓时，再降温至0C以下4、0C时冰的熔化热为6008J mol-1。在该温度下冰的摩尔体积为19.625cm3 mol-1，液态水的摩尔体积为18.018cm3 mol-1，则压力对于熔点的关系是a.压力增大,熔点升高B.压力增大C. 压力增大,冰的熔点降低D.压力增大101325Pa时冰的熔点降低 0.00753KE.压力增大101325Pa,冰的熔点不变5、在下图中,a.为相点B.为物系点C.所代表的体系是由a点的液相和b点的气相所组成D.所表示的体系的组成为两相的组成a和b的总和E.确定后，一定温度下，两相的质量之比

15、为常数6、下图为CO2的相图， 把钢瓶中的液体a.大部分成为气体B.全部成为气体C.全部成为固体D.有少部分液体存在101325Pa时的冰的熔点升高 0.00753KE. 无液体存在7、确切地说，稳定化合物是指该化合物（A.在加热过程中不易分解B.熔点高C.熔点较分解温度高D.熔化时液相与固相有相同的组成E. 具有相合熔点当水处在三相点平衡时，系统发生绝热膨胀，温度降低0.1K，水的相态将如何变化A. 相数减少B. 相数增加C. 自由度数减少D. 自由度数增加E. 气相消失，液相、固相共存9、F图是一个不完全的相图,估计一下A和B要形成A. 一种稳定化和物B. 二种稳定化合物C. 一种最低共熔

16、混合物D. 三种最低共熔混合物E. 一种最低恒沸混合物10、当水处在三相点处，系统发生绝热压缩，温度改变0.1K，水的相态将如何变化（A.变为一相B.变为两相共存C.液相消失D.压力会升高或降低E.固相消失11、关于步冷曲线的下述说法中，何者不妥（A. 步冷曲线出现转折，意味着有相变B. 只有步冷曲线上出现平台时，才意味着系统中有相变C.步冷曲线上出现转折时，系统的条件自由度f*=0D. 步冷曲线上出现平台时，条件自由度f*将减小E. 步冷曲线上出现拐点时，条件自由度f*将减小 12、在二组分双液 T-x（或P-X）相图中，状态点由单相区进入两相区时，体系的自由度数A. 增加B. 减少C. f

17、* =0D. f* =1E. f* =29017A.存在一相+-fccB.存在两相C.f*=0D.f*=1J*E.f*=2水()13、如右图所示C点叫临界溶解温度。在C点以上14、在右图中存在A.6个两相区B.6个固液两相区C.9个两相区D.水平线上f*=1E.垂直线上f*=015、由右图可看出，A、B间可形成三种化合物，所以将一定量的A和B混合后，体系中会存在（A.3种化合物B.3-5种化合物C.2种化合物D.1-2种化合物E.三相平衡的状态16、右图为 H2OA.-（NH 4）2SO4B.的沸点-组成图，wb=0.2A.只会出现H2O（S），不会出现（NH4）2SO4（S）B.不但会出现

18、H2O（s），还会出现（NH4）2SO4（S）C.首先出现H2O（S），然后出现（NH 4）2SO4（S）D.若出现固体，则必为一相E.若出现固体，则必为二相的溶液降温过程中（17、右图为 H2OA.-（NH 4）2SO4 B.的沸点-组成图，wb =0.5的溶液，降温过程中（f/r和300HgO 2040 eo so BHgO 204060 so BA.只会出现(NH4)2SO4(S),不会出现 H2O(I)B. 不但会出现(NH4)2SO4 (s)，还会出现 H2O(s)C. 若出现固体，则体系必为一相D. 若出现固体，则体系必为二相E. 若出现固体，体系中可能会出现二相或三相18、假设一

19、平衡体系中有 K个组分，个相，如K个组分在每相中均存在，则要描述此体系的状态，需自由度数应为A.f=（K1）+2B.f=K （）+2C.f=K-+1D.f=K- +2E.f=K -+n (n为自然数)19、用分馏的方法将50%的乙醇水溶液进行提纯，可 (A.在残液中得到纯乙醇B.在馏出液中得到纯乙醇C. 同时得到纯水和纯乙醇D. 同时得到水和恒沸混合物E. 在馏出液中得到恒沸混合物答案12345678910BEADCDCDBEAEDEADBDBC111213141516171819BCBDAEBCDEBCBEADDE四、简答题1、对于纯水，当水气、水 、冰三相共存时，自由度由度为多少？你怎样理

20、解?2、有水气变成液态水，是否一定要经过两相平衡态，是否还有其它途径。答：从水的相图可知，将水汽升温超过647.2K后，在加压超过2.2 X107Pa,然后再降温降压，可不经过两相平衡态将水汽转变成液态水3、为什么具有40%Cd的Bi-Cd体系，其步冷曲线的形状与纯Bi及纯Cd的相同？ 4、怎样可从Cd 80%的Bi- Cd混合物中分离出 Cd来？能否全部分离出来？ 5、下列两种体系各有几种组分及几个自由度?A. NaH 2PO4溶于水中成为与水气平衡的不饱和溶液B. AlCl 3溶于水中并发生水解沉淀出AI(OH) 3固体答：A (不考虑水解)C = 2 ( NaH2PO4、H2o)P= 2

21、f = 2-2+2 = 2(T, P , X 任两个)B AICI 3 + 3H2O = AI(OH) 3 + 3HCIR'= 0f = (4-1-0) -2+2 = 3( T , P 和 X)6、270K的过冷水较冰稳定还是不稳定？何者的化学势高？高多少?答：270K的过冷水较冰不稳定，过冷水的化学势高。/ 270K过冷水的饱和蒸汽压P1冰的饱和蒸汽压P2P2G21p1Vdp-RTdP 2.70 8.314In_P20“ PP1过冷水会自发地结冰7、说明水的三相点与它的冰点的区别。43指出下列体系的自由度，并说明变量是什么?(1)在101325Pa的压力下，水与水蒸气达平衡;(2)液

22、态水和水蒸气达平衡;在101325Pa的压力下，12在液态水和CCI4中的分配已达平衡(无固体碘存在)NH3 (g)、H2 (g)、N2 (g)已达平衡。9、C,不管A和B具有最高沸点的 A和B二组分体系，最高恒沸物为 C,最后的残留物是什么？为什么?答：根据具有最高恒沸点的完全互溶两元系的相图可知，残留液为恒沸物两物的含量各为多少，但C是最高沸点，最后留下C物。10、水的相图如右。叙述点K代表的物系在等温降压过程中的状态、相数及自由度数的变化。11、右图为二组分系统气、液平衡的压力-组成图。将其定性转化为温度-组成图。该系统经精馏后，塔顶将得何组分?12、有下列化学反应存在:NH4HS(s)

23、 NH3 g H2S(g)N2 g 3H2 g 2NH3 gNH4CI(s) NH3(g) HCI(g)在一定温度下，一开始向反应器中放入 NH4HS,NH4CI两种固体以及物质的量之比为3: 1的氢气和氮气。问达到平衡时，组分数为多少？自由度数为多少?13、已知C02的临界温度为 31.1oC,临界压力为7.4氷06Pa,三相点为-56.6 oC、5.18氷05P,试画出CO2相图的示意图，并说明：（1）在室温及常温下，若迅速地将贮有气液共存的 C02钢瓶阀门打开，放出来的 CO2可能处于什么状态？ （2）若缓慢地把阀门打开，放出来的C02处于什么状态？（ 3）试估计在什么温度、压力范围内，

24、C02能以液态存在?14、对于下列各体系，求其组分数及自由度数: 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能形成四种具有相合熔点的水合物:2FeCl3 5H20（s）和FeCb 2H2O（s），问该体系的组分数是多少？该体系恒压条件下最多能有几相共存？有几个低共熔点？答案1、根据相律其

25、自由度f=1-3+2=0，即说明该体系的组成，温度与压力均不任意改变，即确定为 c ( H2O) =1, T=273.16K , p=611 Pa 3、将体系冷却到413K时,便有固相出现，但析出的固体成分与液相成分相同，液相组成不变,f=0,温度不变，步冷曲线出现平台，直至全部凝固温度下降.所以步冷形状与纯Bi及纯Cd的相同.4、将体系加热熔化（ 563K），再使其缓慢冷却，（搅拌使液相组成均匀），当体系冷到物系点与BC线相交处有纯 Cd析出，到 413K时，可以分离出纯固态 Cd.但不能把 Cd全部分离出来，因为到413K时Cd与Bi成最低共熔物（含 Cd 40 %）析出.经计算可知最多能

26、有66.7 %的Cd可以分离出来.冰点则是在101.325K Pa7、水的相图中，冰、水、水蒸气三相共存的相平衡点称为水的三相点。压力下被空气饱和了的水的凝固点，主要区别如下:系统温度系统压力平衡相f三相点0.01oC0.610K Pas=1=g30(273.16k)冰点0.6 oC101.325K Pas=121(273.15)（外压）8、（ 1）C=1( H2O)R=0R'=0K=C-R-R'=1=2（气液）f=K-+ 1=1_2+1=0无变量（2）C=1 (H2O)R=0R'=0K=C-R-R'=1=2（气、液）f=K-+2=1-2+2=1变量为温度或压力

27、（3）C=3（I2、H2O、（CCI4)R=0R'=0K=C-R-R'=3=2（液、液）f=3-2+1=2变量为温度T或I2在其中一个液相中的浓度。（4）C=3（H2、N2、NH3)R=1R'=0K=C-R-R'=2=1f=K-+2=2-1+2=3变量为温度T，压力p和任意一种物质的浓度。10、如图所示作一条辅助线K 点：液相，=1 , f=C-+1=2a点：固、液两相平衡，=2, f=1b点：固相，=1 , f=2c点：固、气两相平衡，=2, f=1d点：气相，=1 , f=211、由压力-组成图，B物质的饱和蒸气压高于 A物质，故在温度组成图中，A物质的沸点

28、高于 B物质，并且图中出现一最高点(对应于压力-组成图中的最低点)，具有该点组成C的混合物称恒沸混合物，对应的温度称最高恒沸点。若液态混合物组成落在B, C之间，则经馏后，在塔顶能得到纯物质B ;若液态混合物组成落在 A, C之间,则经精馏后，在塔顶能得到纯物质A，都不能同时得到两个纯组分。12、物种数 S=4( NH4HS，NH4CI，H2, N2)R'=1 (n(H2)：n(N2)=3:1),R=0,=3(两固相，一气相)所以：K=S-R-R'=3 , f=K- +1=113、相图如下，O为三相点。(1)钢瓶中的CO2 ( 298K, 6.4 X06 Pa),为OC线上的D

29、点，即气液共存。迅速打开阀门，压力骤减至1X105Pa,系统绝热膨胀降温，有部分 CO2 (g)直接转化为CO2(S),在相图上即B点(105Pa, -78 oC)。实验室中制备干冰就是根据这一原理。(2)若缓慢打开阀门，系统恒温蒸发，当CO2 ( g)的流量不大时，出来的应为CO2(g),系统由D点至F点。(3) CO2 (l)存在的条件：t: -56.6 oC31.3 oC; p: 5.18 X05Pa7.4 X06Pa。2、在 101325K Pa的压力下，I2在液态水和CCI4中达到分配平衡（无固态碘存在），则该系统的自由度数为f=1。(13题图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当压力一定时f=K-+1据题意f=2-+1=0共有5个共熔点。五、判断题1、一个含有K+、Na+、NO3-及SO42-离子的不饱和水溶液，其组分数K为4。（3、恒沸混合物与化合物一样，具有确定的组成。4、由CaC03（s）、CaO（s）、BaCO3（s）、及CO2（g）构成的平衡物系的自由度为 5、FeCl3 和 H20 能形成 FeCl3 6H2O、2FeCl3 7H2O、2FeCl3 5H2O、FeCl3 2 H2O 四种水合物,在恒压下，最多可能平衡共存的相数为6、共沸

31、物是混合物，而不是化合物，其组成随压力改变而改变。dPH7、克拉贝龙议程齐Tt适用条件是多组分的多相平衡系统。（）dPH8、克拉贝龙议程而 疋，其压力随温度的变化率一定大于9、相律是热力学中基本定律之一，它适用于任何宏观系统。10、具有最低沸点的 A和B二组分系统，恒沸物为C,精馏后的残液是 Co ()答案五、判断题12345678910XXXVXVXXXX六、证明题1、证明:设液体在温度T、外压力P下与气相呈平衡，其饱和蒸气压力为Psat,当外压力由P变到p+dp时，两相又达新的平衡，蒸气压变为Psa+dpsat,即:液(T，P)气( T， Psat)dG(l)dG(g)液(T， p+dp)

32、0 r 气( T , psat+d p sat)dG l T dG g T即 Vm l dP Vm g dpsatdp satVm IdpVm g若蒸气看作理想气体,VmRT，代入上式得:psatdin psat / PaVm ldpRT由于Vm(|)<< V m(g),所以dpsat/dp<<1,即外压力对蒸气压的影响很小，通常可忽略不计。2、证明:根据d(H)dTpH厂TdP，两边同除以dT得:d HdT由dHH T PTdS Vdp，得:dPdTH T芒V V T丄 PtPtT p对于单组分两相平衡系统，上式变为:根据Cp定义可得:H CpT P对单组分两相平衡:

33、(4)dp H dT TV将（2），三式代入（1）式得:d HdTCp3ln V / mH 3、证明:设物质在T，P下时,两相平衡,T+dT,p+dp时，两相又达新的平衡。dG( a )dG( 3 )T+dT ,P+Dp因为dGSdTVdP所以dTV dPS dTV dP所以dP SdTdPdT_SV VSmVm对可逆过程，S ¥所以坐 dT T Vm七、计算题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：三相共存时 -1871.2/T+7.7096=-1425.7/T+5.4366解之 T=196K；吨(P/P =(-1871.2/196)+7.7096= -1.8373P=1473.6Pa Hm.熔融= Hm.升华- Hm.汽化=1871.2-1425.7 8.314 2.303-1=8530J mol4、解： 该体系

35、的总组成为含酚 : 60/(90+60) 100%=40%根据题意及杠杆规则 ,两者质量之比为 (1-0.449)-0.4/解：(0.4-0.168)=0.655、解：当出现两相时,溶液开始变混浊,即：0.832>H2O%>0.449设再加入水为 xg,贝y 100(1-0.8)+x/100(1-0.8)+x+1000.因0.449解之，得 x>45.2g 6、解：设加入苯胺 xg, 贝体系的总组成含苯胺 x/(50+x) ,根据杠杆规贝 : 49.3/(50+x)-49.3=0.916-x/(50+x)/x/(50+x)-0.072解之,得： x=51g7、解：据题意求出

36、B 。 B=10.704当 T=343.2K 时，求出 p。 p=1456Pa将蒸气压方程与克 -克方程：lnp= A/apHm?/2.303RT+B比较,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) 在三相点，固液两相的蒸气压相等，故将上述二方程联立，求解得T=542.0Kp=18865Pa (2) 将上述两方程与克 -克方程比较 ,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 订2)ln(100/101.325)=591.2 74(T<2-391)/(2.303 8.314 391T2)T2=39OK 14、解:三相点的压力：三相点温度时NH3(|)和NH3(s)的蒸气压。所以三相点的温度和压力即为上两方程联立之后的解。解之，得：T=195.2Kp=5.93 103Pa 15、解:溶液的组成为：100194%

39、/(100+100)=0.47根据杠杆规则：mi(0.47-0.43)=m s(1-0.47)即(200-m s) >0.04=ms10.53ms=14.0g，固析出晶体14.0g。16、解:(1) 三相点时，P (s)=p(l)即 11.971-231OK/T=1O.O97-1784K/T解得 T=279.2K将T代入上述任一蒸气压与温度的关系式中,P=4977Pa(2)由克-克方程 ig pC2.303RT并对此题给关系式，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、综合题1解:2、解:(a)在1173K时，Ag在液态Sn中溶解度约90%，固态溶液中约含(b) 773K时，不能存在 Ag 3Sn(C)673k时，饱和溶液中含银约30%，换算成Ag 3Sn的百分率为(3 108+118)/3 108乌0%=40.9%Sn3% OAg(Ag) %Ag3Sn3、解:在相图上标明(2)0.580(3)Sb2Cd3l+Cd4、解:(1)正确标明各区相和自由度数。I区:溶液，f*=2 ;n区:溶液 +A(s) , f*=1 ;B (

41、对硝基苯)溶液 +B(s),f*=1 ;A(s)+ B(s) ,f*=1 o先析出5、解:(1) A和B会形成不稳定化合物To N , P, Q各点的相态，相数及这些点所代表的意义列F表:点相点相数点所代表的意义NLn+A (S) +T (S)3A与T的最低共熔点QLp+ T (S) +B (S)3T的不相合熔点PLp1转熔反应的液相点其中Ln和Lp分别表示组成为N , P的熔液。(2)由d点代表的熔液降温到成沿ZP线变化，降温到Z点后，开始析出固体 B，继续降温，B不断析出而熔液组X点后不稳定化合物 T开始析出，此时下列放热的转熔反应进行:Lp T s这时，三相共存，温度维持不变，Lp熔液相

42、的组成为P。直到B (S)消失后，温度再继续下降，T不断析出，而与之平衡的液相组成沿PN线变化，温度降到 y点后，开始析出固体 A，此时Ln+A ( S) +T ( S)三相共存，温度维持不变，待组成为N的Ln熔液相消失后温度才继续下降。6、解:各相区相态列于下表:相区相态相区相态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:如图所示做一条辅助线K点：液相，=1，f=C-+1=2K点点液相夜两相平衡匸-史,点占点固相液两相平衡 固、气两相平衡，固相,=1, f=2=2,=2,f=1f=1c点：固、气两相平衡，=2,f=1d点：气相，=1 , f=28、解:(1)各区稳定相态如图所示。(2)三相线 de: 1 s c s三相线fg : 1 B s c s(3) a,b两点的冷却曲线，相变化及自由度变化如下图所示。g(1)溶液浓度为10%，即含75gNH4CI。最多析出冰250g。(2) 没有冰析出。(3) NH4CI固体与溶液二相平衡。固相为纯NH4CI固体，液相浓度为20%。固相重量为6.25g ,液相重量为

44、93.75g。物理化学习题(相平衡)1.在a、B两相中均有A和B两种物质，达到相平衡时，下列各式正确的是(1 ) UaB=涉B( 2 )uaA=曲A=(3 )03= fA ( 4 )八B=十A2 .组分B从a相扩散到B相中，则下列说法中正确的是_ ( 4)（1 ）总是从浓度高的相扩散到浓度低的相（2 ）平衡时两相的浓度相等（3 ）总是从浓度低的相扩散到浓度高的相（4）总是从高化学势移向低化学势3.室温下氨基甲酸铵分解反应为NH 2CO2NH 4（s）=2NH 3（g）+CO2 (g)若在300K时向系统中加入一定量的氨基甲酸铵固体，则此系统的物种数S和组分数C应（1）1，1（ 2）3，2（ 3

45、）3，1（ 4）3，34 .将克拉贝龙方程应用于水的液固两相，随压力的增长，水的凝固点将（1 ）上升（2）下降（3）不变（4）无法判断5.在一定温度下，在水和 CCI4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:1的KI和|2,此系统的自由度是(1 ) 1 (2 ) 2 (3) 3 (4 ) 46.对于二组分系统，能平衡共存的最多相数为(4)(1 ) 1 (2 ) 2 (3) 3 (4 ) 47.对于恒沸混合物，下列说法中错误的是(4)不具有确定的组成(2)平衡时气相和液相组成相同其沸点随外压的改变而改变与化合物一样具有确定的组成填空1.在水的平衡相图中。.线是水的蒸发曲线,.线是冰的升华曲线,线

46、是冰的融化曲线, 点是水的三相点。2.将过量NH 4HC0 3（s）放入密闭真空容器内,50 C时，按 NH 4HC0 3（s）按下式进行分解:NH 4HCO3（s）=NH 3（g）+C0 2（g）+H 20（g）。达平衡后贝y该体系的相数P=，独立组分数C=自由度数F=3.（2）最合适的组成应配成w （联苯醚）=0.78，这一组成具有最低共熔点12 C,其凝固点4.求下列系统从固而堵Xb=0.5开始蒸馏，馏出物或残留物分别是什么?(r)(a)图 6-22110图&25完全互溶的双液系统沸点组成图剋点A(h)二组分SflE汽图答案、5侑完全互溶的双液系统A-B的 沸蛊二组成图6=25如

47、下： 当浓度为z的溶液在封闭系统中恒压加热时.溶液的泡点(开始沸 腾)的温度为*露点(藪相完全消失)的温度为口 指出.当系统封闭处于Q点和Q'点所示的状态时*系统的状态的相同之处是.不同之处是_ ftM点的自由度数F=(1 ) Tm , Tn , (2)所处的T, p及气液相组成yB、xb，达两相平衡气液相的相对量不同, (3) 0。6.水和蔗糖系统相图如下:（1）读图后填下表:«区牌IK覃集态校成井杀件0由«»厂注:集态意即捋明气、液、固（分别以岛,表示人域井ffi含纯乩MB戒 CA+ B）将含« %0,20的»水从3or宜接»»冷却至-lot M ,（填"可IT或不可ST）得到含的冰.（3）某甘麽»厂、压粹碍来的橙«糖汁中，含糖 = OJO.ia度约为 30七匝若从«»汁中得到结晶纯砂®生产描是；先J!进行 至W上，再至/書_七W上，不可能（3）定温蒸发，0.8，降温，=13.9 C三.简答1.纯铁的相图见下图5-3。分析图中各点、线、面的相平衡关系。图5-3 ?«扶的狀态图（示献图2.M6.某rSEJiM区大5爪力Mi 6133kPa.如将卜列四种物质在该地区加热，同哪