思考题和练习

思考题和练习第1页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－11.以下情况C、P和F各为几？（1）500K时，MgCO3(s)在真空容器中分解为MgO(s)和CO2(g)（2）容器中以任意比例放入CO2(g)和H2(g)，达平衡：

CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)（3）反应同（2），放入相同物质的量的CO2(g)和H2(g)达平衡（4）I2(s)溶于H2O（l）和苯（l）达分配平衡第2页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－2：单组分相图1.坐标变量是什么？当系统为G、L、S、G-L、G-S或S-L时坐标变量的含义？2.OC、OB和OA线的名称？相态？自由度？线的特点（斜率为正或负？斜率大否？线的起点、终点？）。3.气、液、固区的位置？自由度？4.何为三相点？该点的自由度？5.在图上任画一条水平线或垂直线，描述相变化。6.OC线：克－克方程，求不同温度液体的饱和蒸汽压？

OA和OB线：克拉佩龙方程，解释冰的外压增大熔点降低（雪崩的原因之一）。第3页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－2：1.教材P294：习题6.3第4页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－3：二元理想溶液的压力－组成相图1.坐标变量是什么？意义？图上标出哪个量的值？2.液相线p＝pA*+(pB*-pA*）xB：P、xB指定一个求另一个？气相线p＝pA*pB*/(pA*yB+pB*yA)：P、yB指定一个求另一个？

pyB＝pB*xB：3.三个区的相态，自由度？4.何为系统点？相点？结线？5.如何判断相邻同系物中哪个组分易挥发，饱和蒸汽压大？5.从物质挥发性和气相方程说明：易挥发组分y>X，在气相富集难挥发组分y<X，在液相富集6.在图上画一条垂线，描述相变化。

第5页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－31.乙醇－丙醇溶液，

为易挥发组分；相同温度时

的p*大；

的xB>yB；在液相中增加

的含量时，与液相平衡的蒸汽总压增加。2.某A-B理想溶液，某T、某p下气－液平衡时xB=0.40,yB=0.526（1）哪个组分易挥发？（2）现有几个总组成不同的溶液处于该T,p，问相平衡情况？

a.xM=0.45b.xM=0.50c.xM=0.40d.xM=0.45e.xM=0.30f.xM=0.60（3）系统a与系统b有何相同之处？不同之处？3.当系统点位于气相线时，相态为

，只有一个

（液滴，气泡），此时总组成等于

（气，液）相组成。恒温恒压只需加一点

（易挥发组分，难挥发组分），系统就变为气相。

第6页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－4：杠杆规则，二元理想溶液的温度－组成图1.G-L平衡时，如何由总组成、气相组成和液相组成求两相物质的量之比？2.坐标变量是什么？意义？图上标出哪个量的值？3.为何易挥发组分的饱和蒸汽压大，沸点低？4.三个区的相态，自由度？5.温度－组成图与压力－组成图的不同之处？相似之处？6.何为泡点？露点？泡点线？露点线？7.在图中画一垂线，描述相变化。第7页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－41.某二元溶液G-L时，xB=0.35,yB=0.70,xM=0.45,

（1）求nG/nL,nG/n（2）n＝10mol时，求nG和nL2.泡点是将

（气，液）相混合物

（升，降）温至刚

（起泡沸腾，凝结出液体）时的温度。

泡点线就是温度－组成图上的

（气，液）相线，该线表示泡点与

（气，液）相组成的关系。

若系统点位于泡点线，恒压稍微（升，降）温，系统就变为单一

（气，液）相。

第8页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－5：二元真实溶液的气－液相图1.正（负）偏差指蒸汽总压与谁相比？偏大还是偏小？2.一般正（负）偏差在压力－组成图上的特点？一般正（负）偏差产生的原因？3.最大正（负）偏差在压力－组成图上的特点？4.何为柯诺瓦洛夫－吉布斯定律？第9页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－5：二元真实溶液的气－液相图5.为何组成为极值点组成的溶液不能通过气－液平衡将两个组分相对分离？6.最大正（负）偏差系统在温度－组成图上为何有最低（高）点？7.何为最高（低）恒沸点？在相图上F=？当t,p为变量时F=？8.何为恒沸混合物？将其由液相恒压加热至沸腾时有何特点（其它组成的混合物由液相升温至沸腾有何不同）？第10页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－41.一般正偏差指溶液气液平衡时，蒸汽总压

（>,<）按公式p＝

的计算值，但仍介于

之间。2.最大负偏差指溶液气液平衡时，蒸汽总压

（>,<）按公式p＝

的计算值，并且在压力－组成图中出现最

（大，小）值，比pA*和pB*中较

（大，小）的那个值还要

（大，小）。3.最大负偏差系统压力－组成图中，当总组成介于极小值点与纯的难挥发组分之间时，该溶液G-L时，易挥发组分的X

（>,<）y，难挥发组分的x

（>,<）y

第11页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－51.已有某最大正偏差系统的压力－组成图，画出温度－组成图。2.最大正偏差系统的温度－组成图上出现最

（高，低）点，在此点气相线和液相线

，该点F=

（0，1，2）。该点对应的混合物称为

。该混合物在图中指定的压力下加热沸腾时，y

（>,<,=）x，沸点

（恒定，由泡点变化至露点）。3.非恒沸混合物恒定压力下加热沸腾时，y

（>,<,=）x，沸点

（恒定，由泡点变化至露点）。第12页，课件共35页，创作于2023年2月甲醇(A)-氯仿(B)系统的压力－组成图（左）温度－组成图（右）0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35℃g+lg+lglxB最大正偏差550.20.40.60.81.00.0ABxB3035404550t/℃第13页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－6：二元液态部分互溶系统的溶解度图1.用苯酚和水的分子结构特点解释两种液体是互溶、不互溶还是部分互溶？2.把苯酚不断加如水中，当总组成w酚<w酚（水层），w酚（水层）<w酚<w酚（酚层），w酚>w酚（酚层）时，有何相变化？3.何为共轭溶液？两共轭溶液是否纯液体？为什么？4.w酚（水层）<w酚<w酚（酚层）时，如何求两液层质量之比？5.T升高时，为何两溶解度曲线互相靠近，直到相交？第14页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－6：二元液态部分互溶系统的溶解度图6.何为高临界会溶点C？高临界会溶温度？C点的P＝？F＝？7.两个区的P=?F=?8.总组成大于C点组成时，由L1-L2升温如何变为L：都向对方溶解转移，但L1数量减少，L2数量增多，直到L1剩最后一滴。9.总组成等于C点组成时，由L1-L2升温如何变为L：都向对方溶解转移，两相数量变化不大，两相组成逐渐接近，至C点时完全相同，成为一相。第15页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－61.恒沸混合物的沸点和组成（A.确定B.不确定，与p有关）2.恒沸混合物G-L平衡时，F=

。3.在指定压力下，恒沸混合物的沸点和组成（A.确定B.不确定，与p有关）。4.在指定压力下，恒沸混合物G-L平衡时，F=

。

水A－苯酚B是液态部分互溶系统，有高临界会溶点，该点wB=0.34。请回答：1.两个共轭溶液的组成（即苯酚在水中的溶解度和水在苯酚中的溶解度）与T

（有关，无关）第16页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－62.随T升高，水与苯酚的相互溶解度

（增大，减小，不变），所以在相图中，两条溶解度曲线交汇于最高点C，称为

点，该点温度tc称为

。3.当t高于tc时水与苯酚（完全互溶，部分互溶，不互溶）当t低于tc时水与苯酚（完全互溶，部分互溶，不互溶）4.当总组成wB>0.34，由两共轭液层升温至变为单一液相过程中，m（水层）/m（酚层）

（趋近0，趋近无穷大，基本不变），两液相组成逐渐（靠近但不相同，靠近至相同），相界面

（始终清晰，最终消失）。5.当系统点位于水在苯酚的溶解度曲线上时，相态为

，

（水层，苯酚层）只有一滴。6.当系统点位于临界会溶点时，相态为

，相界面

。第17页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－7：二元液态部分互溶系统的气－液相图1.在一定外压下对水－正丁醇的共轭溶液加热，是两个液层依次分别气化，还是两个液层按确定的比例同时气化？2.为什么在一定外压下对水－正丁醇的共轭溶液加热时，沸点比纯水和纯正丁醇的沸点都低？答：两液层按确定比例同时气化，，混合气体的总压等于外压时就沸腾，此时两分压都小于外压，与分压对应的温度是沸点，所以沸点低些。3.何为三相线？共沸温度？4.为何一定压力下，L1-L2-G平衡时，无论三个相的数量是多是少，温度及三个相的组成都不改变，为确定值？第18页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－7：二元液态部分互溶系统的气－液相图5.为何总组成等于三相线的气相组成时，由L1-L2加热气化，两液层同时气化完？6.为何总组成不等于三相线的气相组成时，由L1-L2加热气化，其中一个液层先气化完，剩另一个液层与气相共存？7.在相图上过三相线的气相点画一垂线，系统沿此线由气相降温，描述相变化。8.在相图上三相线的气相点左（右）侧画一垂线，系统沿此线由气相降温，描述相变化。9.当泡点高于会溶温度时，为何图中不出现三相线？第19页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－7：液态部分互溶系统的温度－组成图1.于指定压力下加热共轭溶液L1-L2，从出现第一个气泡到一个液相消失（或两个液相同时消失），T

（恒定，改变），三个相的组成xB(L1),xB(L2),yB均（恒定，改变），L1-L2以（确定，任意）比例不断气化为气相，若已知xB(L1),xB(L2),yB，写出该比例

。2.现有水A-正丁醇B系统，当水层－正丁醇层－G三相平衡时，各相组成wB分别为0.15,0.80,0.60。总组成wB介于0.15-0.60,由两共轭溶液升温，

（A.水层先消失B.醇层先消失C.两液层同时消失）第20页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－8：二元液态不互溶系统的气－液相图1.何为共沸点？为何共沸点低于两个纯液体的沸点？2.当系统点处于相图上的三相线时，相态？F=?3.为何在指定外压下三相平衡时，温度及各相组成均恒定？4.若已知三相平衡时yB=0.6，两纯液体按什么比例气化，

nA/nB＝？第21页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－8：二元液态不互溶系统的气－液相图5.当总组成xB(M)等于三相平衡的气相组成yB时，由A(l)-B(l)

升温，为何两液体同时气化完？6.当总组成xB(M)小于三相平衡的气相组成yB时，由A(l)-B(l)

升温，为何B液体先气化完，之后为A(l)-G？7.何为水蒸汽蒸馏？8.液态部分互溶系统与液态不互溶系统的温度－组成图有何相似之处？不同之处？第22页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－9：二元固态不互溶系统的液－固相图1.图中各区的P=?F=?2.PL线、QL线、三相线的P=?F=?意义？3.P点、Q点、L点的P=?F=?4.何为低共熔混合物？它在普通显微镜下的形态？为何它的熔点最低且恒定？5.何为低共熔点？答：低共熔混合物的熔点，也是三相平衡T。第23页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－9：二元固态不互溶系统的液－固相图6.分析相变：总组成等于低共熔混合物的组成xB时，由液相降温；至低共熔点时，析出低共熔混合物，直到液相剩最后一滴T和液相组成都不变；之后为低共熔混合物的固体降温。

答：液相组成等于低共熔混合物组成时，对固体A和固体B同时饱和，因此按nA/nB=xA/xB的比例同时析出两固体，这样液相的组成保持在xB，T保持在低共熔点，为三相平衡，F=0。这时形成的固体在普通显微镜下看是两种微小晶体均匀混合在一起，称为低共熔混合物。第24页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－9：二元固态不互溶系统的液－固相图7.分析相变：总组成小于低共熔混合物的组成xB时，由液相降温，先析出A固体（大粒）；至低共熔点时，析出低共熔混合物，直到液相剩最后一滴T和液相组成都不变；之后为A固体（大粒）与低共熔混合物的固体降温。答：液相组成小于低共熔混合物组成时，对固体A过饱和，对固体B不饱和，因此先析出A固体，在显微镜下看晶粒大。随A固体不断析出，液相中B的含量增加，当液相组成为低共熔混合物组成时，A,B均饱和，所以A,B的固体同时析出，，称为低共熔混合物。此时T保持不变，称为低共熔点。，液相组成也不变，直到液相剩最后一滴。第25页，课件共35页，创作于2023年2月思考题六－9：二元固态不互溶系统的液－固相图8.何为冷却曲线？为何当曲线中出现了水平线段或斜率变小时，就有固相析出？9.如何由组成不同的几个样品的冷却曲线，绘制固－液相图（热分析法）？10.如何根据溶解度曲线绘制固－液相图（溶解度法）？第26页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－9：二元固态不互溶系统的固－液相图1.PL线称为

（A,B）的

线，或（A,B)的

线。2.PL线对应的xA

（是，不是）固体A在液相中的溶解度，

PL线对应的xB

（是，不是）固体B在液相中的溶解度3.固态低共熔混合物的P=

，两固体

（互溶，不互溶）4.低共熔点

（介，低，高）于两个纯固体的熔点。5.低共熔混合物在显微镜下的形态:特殊致密结构，两种晶体呈片状或颗粒状互相交错，十分均匀细腻。第27页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－9：二元固态不互溶系统的固－液相图6.加热低共熔混合物，从出现第一滴液体到固体剩最后一点：

T

（恒定，改变）液相组成

（恒定，改变）

P=

，F=

，两种固体以nA/nB=

的比例熔化（液相组成为yB）。7.若两种物质能形成低共熔混合物，则两组分液态

（互溶，不互溶），固态

（互溶，不互溶）8.当系统组成大于低共熔混合物的组成xB时，由液相降温致凝固，在显微镜下的形态是（大颗粒A的晶体混在均匀细腻结构中，大颗粒B的晶体混在均匀细腻结构中，均匀细腻结构）第28页，课件共35页，创作于2023年2月课堂练习六－9：二元固态不互溶系统的固－液相图9.低熔冰盐合晶

（是，不是）低共熔混合物。10.当盐水中盐的浓度小于低熔冰盐合晶中盐的浓度时，将

盐水降温，最终得到

（A.低熔冰盐合晶B.低熔冰盐合晶与冰的混合物C.低熔冰盐合晶与盐的混合物）11.金属铋的熔点低于金属镉的熔点，二者能形成低共熔混合物。。现将铋的大粒晶体与低共熔混合物混在一起的固体样品加热

谁先熔化（A.铋的大粒晶体B.低共熔混合物中的铋晶体

C.低共熔混合物中的镉晶体D.低共熔混合物）第29页，课件共35页，创作于2023年2月第六章作业中出现的问题：

上册(第五版)P2731.指出下列系统的组分数C，相数P和自由度数F题目CPFI2(S)与其蒸气成平衡=S=12=C-P+2=1MgCO3(S)与其分解产物MgO(S)和CO2(g)成平衡=S-R=3-1=23=C-P+2=1NH4Cl(S)放入抽空的容器中，与其分解产物NH3(g)和HCl(g)成平衡=S-R-R’=3-1-1=12=C-P+2=1任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(S)成平衡=S-R=3-1=22=C-P+2=2过量的NH4HCO3(S)与其分解产物NH3(g),H2O(g)和CO2(g)成平衡=S-R-R’=4-1-2=12=C-P+2=1I2作为溶质在两不互溶液体水和苯中达到分配平衡（凝聚系统）=S=3=C-P+1=2第30页，课件共35页，创作于2023年2月第六章作业中出现的问题：

上册(第五版)P2742.常见的Na2CO3水合物有Na2CO3

•H2O(S),Na2CO3

•7H2O(S),Na2CO3

•10H2O(S),(1)101.325kPa下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种？答：S=5R=3:Na2CO3+H2O=Na2CO3

•H2ONa2CO3+7H2O=Na2CO3

•7H2ONa2CO3+10H2O=Na2CO3

•10H2OC=5-3-0=2P（最大）=C-F（最小）+1加1因为压力有确定值，只有温度是变量，F最小是零P（最大）=2-0+1=3已有两相，最多只能再有一相，所以最多有一种水合物与溶液及冰平衡共存。第31页，课件共35页，创作于2023年2月第六章作业中出现的问题：

上册(第五版)P2744.碳的相图如图，（1）分析各点，线和面的相平衡关系和自由度。名称相数