指出下列平衡系统中的组分数C相数P及自由度

1、第六章相均衡指出以下均衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。1）I2(s)与其蒸气成均衡；2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成均衡；（3）NH放入一抽空的容器中，并与其分解产物和成均衡；4HS(s)NH3(g)H2S(g)4）取随便量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成均衡。5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配均衡（凝聚系统）。解：（1）C=1,P=2,F=CP+2=12+2=1.（2）C=31=2,P=3,F=CP+2=23+2=1.（3）C=311=1,P=2,F=CP+2=12+2=1.（4）C=31=2,P=2,F=CP+2=22

2、+2=2.（5）C=3,P=2,F=CP+1=32+1=2.已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90C时的饱和蒸气压分别为=和。二者可形成理想液态混杂物。今有系统构成为的甲苯-苯混杂物5mol，在90C下成气-液两相均衡，若气相构成为求：（1）均衡时液相构成及系统的压力p。（2）均衡时气、液两相的物质的量解：（1）对于理想液态混杂物，每个组分遵从Raoult定律，所以（2）系统代表点，依据杠杆原理单组分系统的相图表示如右图。试用相律分析途中各点、线、面的相均衡关系及自由度。解：单相区已标于图上。二相线（F=1）：三相点（F=0）：图中虚线表示介稳态。已知甲苯、苯在90C下纯液体的饱和蒸气压分别为

3、kPa和kPa。二者可形成理想液态混杂物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于带活塞的导热容器中，始态为必定压力下90C的液态混杂物。在恒温90C下逐渐降低压力，问1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的构成如何2）压力降到多少时，液相开始消逝，最后一滴液相的构成如何3）压力为kPa时，系统内气-液两相均衡，两相的构成如何两相的物质的量各位多少解：原始溶液的构成为（1）刚开始出现气相时，可以为液相的构成不变，所以（2）只剩最后一滴液体时，可以为气相的构成等于原始溶液的构成（3）依据（2）的结果由杠杆原理知，C丙醇(A)水(B)系统气液两相均衡时两组分蒸气分压与液相构成的关系以下：0100（

4、1）画出完好的压力-构成图（包含蒸气分压及总压，液相线及气相线）；（2）构成为的系统在均衡压力下，气-液两相均衡，求均衡时气相组成及液相构成。（3）上述系统5mol，在下达到均衡时，气相、液相的物质的量各为多少气相中含丙醇和水的物质的量各为多少（4）上述系统10kg，在气相、液相的质量各为多少下达均衡时，解：（略）kPa下水(A)-醋酸(B)系统的气-液均衡数据以下。10000（1）画出气-液均衡的温度-构成图。（2）从图上找出构成为的气相的泡点。（3）从图上找出构成为的液相的露点。（4）C时气-液均衡两相的构成是多少（5）9kg水与30kg醋酸构成的系统在C达到均衡时，气-液两相的质量各位多

5、少解：（1）气-液均衡的温度-构成图为（2）的气相的泡点为C。（3）的液相的露点为C。（4）C时气-液均衡两相的构成，。（5）系统代表点已知水-苯酚系统在30C液-液均衡时共轭溶液的构成为：L1（苯酚溶于水），%；L2（水溶于苯酚），%。1）在30C，100g苯酚和200g水形成的系统达液-液均衡时，两液相的质量各为多少2）在上述系统中若再加入100g苯酚，又达到相均衡时，两液相的质量各变到多少解：（1）系统代表点，依据杠杆原理（3）系统代表点水-异丁醇系统液相部分互溶。在kPa下，系统的共沸点为C。气(G)、液(L1)、液(L2三相均衡时的构成挨次)为：%；%；%。今由350g水和150g异

6、丁醇形成的系统在kPa压力下由室温加热，问：1）温度刚要达到共沸点时，系统处于相均衡时存在哪些相其质量各为多少2）当温度由共沸点刚有上升趋向时，系统处于相均衡时存在哪些相其质量各为多少解：相图见图（）。（1）温度刚要达到共沸点时系统中还没有气相存在，只存在两个共轭液相。系统代表点为。依据杠杆原理（2）当温度由共沸点刚有上升趋向时，L2消逝，气相和L1共存，所以恒压下二组分液态部分互溶系统气-液均衡的温度-构成图如附图，指出四个区域内均衡的相。解：各相区已标于图上。l1,BinA.l2,AinB.为了将含非挥发性杂质的甲苯提纯，在kPa压力下用水蒸气蒸馏。已知：在此压力下该系统的共沸点为80C，

7、80C时水的饱和蒸气压为kPa。试求：1）气相的构成（含甲苯的摩尔分数）；2）欲蒸出100kg纯甲苯，需要耗费水蒸气多少千克解：沸腾时系统的压力为kPa，所以耗费水蒸气的量液体H2O(A)，CCl4(B)的饱和蒸气压与温度的关系以下：405060708090两液体成完好不互溶系统。1）绘出H2O-CCl4系统气、液、液三相均衡时气相中H2O，CCl4的蒸气分压对温度的关系曲线；2）从图中找出系统在外压kPa下的共沸点；（3）某构成为（含CCl4的摩尔分数）的H2O-CCl4气体混杂物在kPa下恒压冷却到80C时，开始凝聚出液体水，求此混杂气体的构成；4）上述气体混杂物连续冷却至70C时，气相构

8、成如何；5）上述气体混杂物冷却到多少度时，CCl4也凝聚成液体，此时气相构成如何（2）外压kPa下的共沸点为C。（3）开始凝聚出液体水时，气相中H2O的分压为C，所以（4）上述气体混杂物连续冷却至70C时，水的饱和蒸气压，即水在气相中的分压，为kPa，CCl4的分压为=kPa,没有达到CCl4的饱和蒸气压，CCl4没有冷凝，故（5）上述气体混杂物连续冷却至C时，CCl4也凝聚成液体（共沸），此时H2O和CCl4的分压分别为kPa和kPa，所以AB二组分液态部分互溶系统的液-固均衡相图如附图，试指出各个相区的相均衡关系，各条线所代表的意义，以及三相线所代表的相均衡关系。解：单项区,1：A和B的混

9、杂溶液l。二相区：2,l1+l2;3,l2+B(s);4,l1+A(s)5,l1+B(s);6,A(s)+B(s)三项线：MNO,IJK,LJ,凝聚点降低（A），JM,凝聚点降低（B），NV,凝聚点降低（B）MUN,溶解度曲线。固态完好互溶、拥有最高熔点的A-B二组分凝聚系统相图如附图。指出各相区的相均衡关系、各条线的意义并绘出状态点为a，b的样品的冷却曲线。解：单项区：1(A+B,液态溶液,l)4(A+B,固态溶液,s)二相区：2(l1+s1),3(l2+s2)上方曲线，液相线，表示开始有固溶体产生；下方曲线，固相线，表示液态溶液开始消逝。冷却曲线以下列图利用以下数据，大概地绘制出Mg-Cu二组分凝聚系统相图，并标出各区的稳固相。Mg与Cu的熔