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物理化学相平衡练习题

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相平衡题

一、判断题:

1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是 一个确定的数。

2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。

5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。

10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。

11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产 生负偏差。

12.恒沸物的组成不变。

13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分 数成正比。

14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。

二、单选题:

- - ++

1.H2O、K、Na、Cl、I体系的组分数是:C

(A) K = 3 ; (B) K = 5 ; (C) K = 4 ; (D) K = 2 。

2.克劳修斯-克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温 度要求:C

(A) 大于临界温度 ; (B) 在三相点与沸点之间 ; (C) 在三相点与临界温度之间 ; (D) 小于沸点温度 。 3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:C (A) Vm(l) = Vm(s) ; (B) Vm(l)>Vm(s) ; (C) Vm(l)<Vm(s) ; (D) 无法确定 。

4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:C

(A) 可使体系对环境做有用功 ; (B) 可使环境对体系做有用功 ; (C) 不能做有用功 ; (D) 不能判定 。

5.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:D

(A) 升高 ; (B) 降低 ; (C) 不变 ; (D) 不一定 。

6.硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在p 下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:B

(A) 1 种 ; (B) 2 种 ; (C) 3 种 ; (D) 0 种 。

7.在Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体 系的自由度为:B

(A) 1 ; (B) 2 ; (C) 3 ; (D) 0 。

8.NaCl水溶液和纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系的自由度数是:C (A) f = 1 ; (B) f = 2 ; (C) f = 3 ; (D) f = 4 。

9.对于下列平衡系统:①高温下水被分解;②同①,同时通入一些H2(g) 和O2(g);③H2 和O2同时溶于水中达到平衡,其组元数K和自由度数f的值完全正确的是:D (A) ①K = 1,f = 1 ②K = 2,f = 2 ③K = 3,f = 3 ; (B) ①K = 2,f = 2 ②K = 3,f = 3 ③K = 1,f = 1 ; (C) ①K = 3,f = 3 ②K = 1,f = 1 ③K = 2,f = 2 ; (D) ①K = 1,f = 2 ②K = 2,f = 3 ③K = 3,f = 3 。

10.在下列体系中自由度f = 2的体系是:D (A) 298K时,H2O(l)H2O(g) ; (B) S(s)S(l)S(g) ; (C) C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物 ;

(D) 一定量的PCl5(g) 分解平衡时:PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。

11.某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、Na2CO3·10H2O(s)三 种结晶水合物。在p下,f = K - Φ + 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明:A (A) 体系不是处于平衡态 ; (B) Na2CO3·10 H2O(s) 不可能存在 ; (C) 这种情况是不存在的 ; (D) Na2CO3·7H2O(s) 不可能存在 。

12.相图与相律之间是:A

(A) 相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 ; (B) 相图由相律推导得出; (C) 相图由实验结果绘制得出,与相律无关 ; (D) 相图决定相律 。

13.下列叙述中错误的是:A

(A) 水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62 Pa ; (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变 ; (C) 水的冰点温度是0℃(273.15K),压力是 Pa ; (D) 水的三相点f = 0,而冰点f = 1 。

14.Na 2CO3可形成三种水合盐:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O,在常压下, 将Na2CO3投入冰-水混合物中达三相平衡时,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液, 则另一相是:D

(A) Na2CO3 ; (B) Na2CO3·H2O ; (C) Na2CO3·7H2O; (D) Na2CO3·10H2O。

15.如图,对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的 冷却过程:C

(A) a点物系 ; (B) b点物系 ; (C) c点物系 ; (D) d点物系 。

16.如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图, 当物系的组成为x,冷却到t℃时,固液二相的重 量之比是:C

(A) w(s)∶w(l) = ac∶ab ; (B) w(s)∶w(l) = bc∶ab ; (C) w(s)∶w(l) = ac∶bc ; (D) w(s)∶w(l) = bc∶ac 。

17.如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当物 系点分别处于C、E、G点时,对应的平衡共存的相数为:B (A) C点1,E点1,G点1 ; (B) C点2,E点3,G点1 ; (C) C点1,E点3,G点3 ; (D) C点2,E点3,G点3 。

18.在相图上,当物系处于哪一个点时只有一个相:C (A) 恒沸点 ; (B) 熔点 ;

(C) 临界点 ; (D) 低共熔点 。

19.甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍,三人约定:⑴各吃质量的三分之一;⑵只准吸, 不准咬;⑶按年龄由小到大顺序先后吃。结果,乙认为这只冰棍没有放糖,甲则认为 这冰棍非常甜,丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄:B (A) 甲最大,乙最小 ; (B) 甲最小,乙最大 ; (C) 丙最大,甲最小 ; (D) 丙最小,乙最大 。

20.如图A与B是两组分恒压下固相部分互 溶凝聚体系相图,图中有几个单相区:C (A) 1个 ; (B) (B) 2个 ; (C) (C) 3个 ; (D) (D) 4个 。

21.有一形成不稳定化合物的双组分A与B凝聚体系,系统的组成刚巧与不稳定化合物 的组成相同,当其从液态冷却到不相称熔点,系统内建立如下平衡:

液相 + A(s) = AxBy(不稳定化合物),如果在此时系统由外界吸取热时,则上述的平衡将:A (A) 向左移动 ; (B) 向右移动 ; (C) 不移动 ; (D) 无法判定 。

22.A与B可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物,那么A与B的体系可以形成

几种低共熔混合物:B

(A) 2种 ; (B) 3种 ; (C) 4种 ; (D) 5种 。

23.如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系 相图,有几个两固相平衡区:D (A) 1个 ; (B) 2个 ; (B) 3个 ; (D) 4个 。

24.在第一种物质中加入第二种物质后,二者的熔点发生什么变化? C (A) 总是下降 ; (B) 总是上升 ;

(C) 可能上升也可能下降 ; (D) 服从拉乌尔定律 。

25.如图是FeO与SiO2的恒压相图,那么存在几个稳 定化合物:B (A) 1个 ;

(B) (B) 2个 ; (C) (C) 3个 ; (D) (D) 4个 。

26.A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合

物,则于常压下在液相开始冷却的过程中,最多有几种固相同时析出?C (A) 4种 ; (B) 5种 ; (C) 2种 ; (D) 3种 。

27.在温度为T时,A(l) 与B(l) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa,A与B完全

互溶,当xA = 0.5时,pA = 10.0kPa,pB = 15.0kPa,则此二元液系常压下的T~x相图为:

B

28.两组分理想溶液,在任何浓度下,其蒸气压:C

(A) 恒大于任一纯组分的蒸气压 ; (B) 恒小于任一纯组分的蒸气压 ; (C) 介于两个纯组分的蒸气压之间 ; (D) 与溶液组成无关 。

29.设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合 物AmBn,其T~x图如图所示,其中阿拉伯数字代 表相区,根据相图判断,要分离出

纯净的化合物AmBn,物系点所处的相区是:B (A) 9 ; (B) 7 ; (C) 8 ; (D) 10 。

30.液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液,在精馏塔中精馏时,塔釜得到的是:D (A) 恒沸混合物 ; (B) 纯A ; (C) 纯B ; (D) 纯A或纯B 。

31.如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶

凝聚体系相图,图中有几个两相区:C (A) 1个 ; (B) 2个 ; (C) 3个 ; (D) 4个 。

32.水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的:B (A) 完全互溶双液系 ; (B) 互不相溶双液系 ; (C) 部分互溶双液系 ; (D) 所有双液系 。

33.下图是二元凝聚体系相图,其中物系点与相点合一的是:D

(A) F点,G点 ;

(B) I点,D点 ;

(C) H点,D点 ;

(D) H点,G点 。

34.A与B是两种互不相溶的两种液体,A的正常沸点80℃,

B的正常沸点120℃。把A、B混合组成一个体系,那么这个混合物的正常沸点为:A (A) 小于80℃; (B) 大于120℃;

(C) 介于80℃与120℃之间 ; (D) 无法确定范围 。

35.右图是三液态恒温恒压相图,ac、be把相图分成三个相区 ①、②、③,每个相区存在的相数是:D (A) ①区1、②区1、③区1 ; (B) ①区1、②区3、③区2 ; (B) ①区1、②区2、③区2 ; (D) ①区1、②区2、③区1 。

36.金(熔点1063℃)与铜(熔点1083℃)形成合金;取含金量 50%的固熔体冷却,首先析出固溶体的含金量是:B (A) 大于50% ; (B) 小于50 % ; (C) 等于50% ; (D) 不一定 。

37.H2O-NaCl-Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合 物Na2SO4·10 H2O(D)。相图中,在DBC区中存在的是:C (A) 水合物D与溶液 ;

(B) 水合物D、NaCl和组成为F的溶液 ; (C) 水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存 ; (D) 纯NaCl、纯Na2SO4和水溶液 。

38.H2O-KNO3-NaNO3物系的相图如下。那么

在BEC区内平衡的相是:D (A) 纯NaNO3与其饱和溶液 ; (B) 纯KaNO3与其饱和溶液 ;

(C) 含KNO3、NaNO3与不饱和溶液 ; (D) 含KNO3、NaNO3与双饱和溶液(E) 。

39.分配定律不适用下列哪个体系:C (A) I2溶解在水与CCl4中 ;

(B) Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中 ; (C) NH4Cl溶解在水与苯中 ; (D) Br2溶解在CS2与水中 。

40.如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图,复盐可形 成水合物,存在几个三相平衡区:B (A) 2个 ; (B) 3个 ; (C) 4个 ; (D) 5个 。

三、多选题:

1.通常所说的水的冰点为0℃的含义是什么?

(A) 在101.33kPa压力下,冰和纯水平衡时的温度 ; (B) 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度 ; (C) 冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度 ;

(D) 压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度 ; (E) 压力在101.3kPa时,冰、水、水蒸气三相共存时的温度 。

2.下列系统Φ = 1的是:

(A) Pb-Sn-Sb形成的固溶体 ; (B) α-SiO2和β-SiO2 ;

(C) 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ;(D) 氯化钠和蔗糖溶于水 ;(E) 白糖与面粉混合物

3.克-克方程可适用于下列哪些体系? (A) I2(s) I2(g) ; (B) C(石墨) C(金刚石) ; (C) I2(s) I2(l) ; (D) I2(l) I2(g) ; (E) I2(g)(n,T1,p1) I2(g) (n,T2,p2) ; (F) I2(l) + H2 2HI(g) 。

4.对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状,下列判断正确的是: (A) 步冷曲线上,一定存在“拐点” ;

(B) 一条步冷曲线上有平台,就一定有“拐点” ; (C) 一条步冷曲线上有“拐点”,就一定有“平台” ; (D) 一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台” ; (E) 一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点” 。 5.在CaF2-CaCl2的凝聚系统相图中,物系点为a,当 降低系统温度时,不正确的是: (A) a点Φ = 1,f* = 2 ; (B) b点Φ = 1,f* = 1 ; (B) c点Φ = 2,f* = 1 ; (C) d点Φ = 2,f* = 1 ; (E) c点Φ = 3,f* = 0 。

6.关于杠杆规则的适用性,下列说法错误的是:

(A) 适用于单组分体系的两个平衡相 ; (B) 适用于二组分体系的两相平衡区 ; (C) 适用于二组分体系相图中的任何区 ;(D) 适用于三组分体系中的两个平衡相 ;(E) 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相 。

7.加压于冰,冰可部分熔化成水,这是什么原因?

(A) 加压生热 ; (B) 冰的晶格受压崩溃 ; (C) 冰熔化时吸热 ; (D) 冰的密度小于水 ; (E) 冰的密度大于水 。

。 一、判断题答案:

1.对。 2.错。

3.错,应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。 4.错,也有代表相的点。

5.错,f = l表示有一个强度变数可独立变化。 6.对。

7.对,在p~x图中理想液态混合物的液相线是直线。 8.对。

9.错,其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。 10.错,对有恒沸物的系统,最多只能得到一个纯组分。 11.错,通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。 12.错,恒沸组成与压力有关。

13.错,因不互溶,pA = pA’,与组成无关。 14.对。 15.对。

二、单选题答案:

1. C; 2. C; 3. C; 4. C; 5. D; 6. B; 7. B; 8. C; 9. D; 10.D; 11.A; 12.B; 13.A; 14.D; 15.C; 16.C; 17.B; 18.C; 19.B; 20.C; 21.A; 22.B; 23.D; 24.C; 25.B; 26.C; 27.B; 28.C; 29.B; 30.D; 31.C; 32.B; 33.D; 34.A; 35.D; 36.B; 37.C; 38.D; 39.C; 40.B。

三、多选题答案:

1. D; 2. AD; 3. AD; 4. DE; 5. BC; 6. AC; 7. D; 8. BC; 9. CD; 10. CE。

四、主观题答案:

1.解:N = 3 C = 3 Φ = 3 (s,l,g)

(1) f* = 3-3 + 1 = 1 ;(2) f*min = 0 ,3-Φmax + 1 = 0 ,Φmax = 4 。

2.解:(1) p = W/2S = 60/(7.62 × 0.00245 × 3) = 1607 kg·cm-2 = 1549 × 104 Pa (2) dp/dT = ΔH/TΔV ,dp = (ΔH/TΔV) ·dT 积分:p2-p1 = (ΔH/ΔV) × ln(T2/T1),p2 = 15749 × 104 Pa,p1 = Pa T1 = 273.15 K, ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3 ln(T2/T1) = (p2-p1) × ΔV/ΔH = (15746 × 104-) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106 T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即: t2 = - 11℃

3.解:T = 273 + 181 = 454 K ,p = Pa ln = - 5960/454 + B,B = 24.654

lnp = - 5960/T +24.654,T2 = 273 + 70 = 343K

lnp2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278,p2 = 1448.1 Pa

lnp5960Hlnp因为 ,由克-克方程: TTpT2pRT2ΔHm,vap(气化) = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol

-1

4.解:

5.解:ΔHm(气化) = a + bT + cT2

dlnpl/dT = ΔHm(气)/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R (1)

2.303lgpl = 7.648×2.303 -3328×2.303/T -0.848×2.303lgT lnpl = 7.648×2.303 -7664/T-8.848lnT

dlnpl/dT = 7664/T2-0.848/T 与(1)式比较,

a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = -7.05 c = 0 ΔHm(气化) = 63718-7.05 T

ΔHm(升华) = ΔHm(熔融) + ΔHm(气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 T dlnps/dT = ΔHm(升华)/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T 积分 : lnps = - 7943/T-0.848lnT + C

lgps = - 3449/T-0.848lgT + C' 三相点 T = 243.3K lgps = lgpL -2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3

∴C' = 8.145 lgps = - 3449/T-0.848lgT + 8.145 当 T = 273.2-78 = 196.2 K lgps = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460 ps = 3.92 × 10-12 p= 3.29 × 10-12 × = 3.98 × 10-7 Pa

6.解:

7.解: 化合物中含Mo为 62 % 解:

9.解:在图上联结 Cf,交AD线于g点,量出Cf = 3.7 cm,Cg = 2.6 cm, 用杠杆规则计算g点物系质量,w(g) = 100 × 3.7/2.6 = 142.3 g ,加水 42.3 g

8.

。量出AD = 2.6 cm ,Dg = 0.9 cm, w (NaCl) = 142.3 × 0.9/2.6 = 49.26 g

10.解:(1) 根据题意,体系中只存在CaCO3和CO2

S = 2 ,R = R’ = 0 K = S-R-R’ = 2因为压力p固定,

且Φ = 2[CaCO3(s),CO2 (g)] 所以: f = K-Φ + 1 = 2-2 + 1 = 1

这说明体系尚有一个自由度,此即为温度,在温度可自由变化的情况下, 体系中CaCO3不分解。

(2) 体系中有CaCO3(s),CaO(s)和CO2 (g) 同时存在化学平衡 CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) 故 S = 3 ,R’ = 0 ,R = 1 K = S-R’-R = 2 因为压力p固定,且Φ = 3[CaCO3(s),CaO(s),CO2 (g)]

0 所以 f = K-Φ + 1 = 2-3 + 1 =

Ⅰ区:CaO(s) + CO2(g) Ⅱ区:CaO(s) + CaCO3(s) Ⅲ区:CO2(g) + CaCO3(s)

11.解:(1) 图中的 ac 为水的冰点下降曲线;ec 为水 化物NaCl·2H2O的溶解曲线;eh 为NaCl的溶解度曲线;bd 为三相线,线上任意一 点代表冰、水化物和具有 c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存;eg 为三相线,线上 任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。 Ⅰ是液相区;Ⅱ是固 (NaCl) 液平衡区;Ⅲ是冰液平衡区;Ⅳ是固 (NaCl·2H2O) 液平 衡区。

(2) 由相图可知,在冰水平衡体系中加入 NaCl,随着加入NaCl的增多,体系温度 沿c线下降,至c点温度降为最低,这时 体系的温度为 -21.1℃。

(3) 在冷却到-9℃时,已达到低共熔点, 此时已开始有NaCl·2H2O析出,到-10℃, 纯NaCl已消失,因此在冷却到-10℃过程 中,最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计

算:w (液) × 1 = w (NaCl) × 72 w (NaCl) / w总 = 1/(72 + 1) = 1/73 w (NaCl) = w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g

即冷却到-10℃过程中,最多能析出纯NaCl 13.7 g。

12.解:(1) 由于 1.00mol 过冷水升高到 0.01℃ (即273.16 K) 时需要的热量约为: 75.31 × (273.16-263) = 765.15 J·mol-1 ,

小于1mol过冷水结晶为冰放出的热量 6020 J·mol-1 ,所以无法使过冷水全部结成冰, 最终温度为0.01℃(273.16 K)的冰水共存体系。 (2) 平衡时是三相 (冰、水、蒸气) 共存。

(3) 假设有x mol H2O(s) 生成,由于过冷水结冰过程很快,故体系是绝热的,即 263K 时结出x mol冰的放热,使冰水体系升温至 273.16K 。 75.31 × 10.16 × (1-x) + 37.66 × 10.16·x = x·[6020 + (37.66-75.31) × 10.16] x = 0.127 则平衡时有 0.127 mol 冰和 0.873 mol 水。

(4) 结晶过程的ΔSm包括两部分,第一部分是 1mol过冷水由 263K升温至 273.16K:

ΔS1 =  = 2.855 J·K·mol T-1-1

第二部分是 x mol 水结成冰:ΔS2 = -ΔHm·x / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J·K·mol T2T1Cp,mH2O(l)273.16dT75.3ln263-1-1

所以结晶过程的 ΔSm = 2.855-2.799 = 0.056 J·K-1·mol-1

13.解:lnx(Bi ) = - (11.00 × 103/R) × (1/T-1/544.2) lnx(Cd) = - (5.98 × 103/R) × (1/T-1/594.1)

x(Bi) + x(Cd) = 1 解得:T = 404.7 K≈131.5℃ x(Bi) = 0.4325,换算成Cd的质量百分数为41.4% 。

14.解:(1)由图Ⅰ知X为A3B。

1:L + A(s);2:A(s) + A3B(s);3:A3B(s) + L;4:A3B(s) + B(s);5:B(s) + L (2) 由图Ⅱ知: 1:α;2:L + α;3:L + β;4:β;5:α + β (3) 由图Ⅲ知X为A2B,Y为AB 。

1:L;2:α;3:L + α;4:L + A2B(s);5:α + A2B(s); 6:L + AB(s); 7:A2B(s) + AB(s); 8:L+ AB(s); 9:L+B(s) 10:AB(s) + B(s)

15.解:在Ⅰ相中含16.8% 的酚;在Ⅱ相中含 44.9% 的水,则含酚为 55.1% 。 (1) 设物系点为 o ,其中酚含量为: 60/150 = 40% 于是 w1 + w2 = 150 且 w1/w2 = (55.1-40) / (40-16.8) 解得:w1 = 59.1 g ,w2 = 90.9 g

(2) 80 / [ 100 + w(水) ] = 55.1% 需加水 w(水) = 45.2 g

16.解:(1) lnp(溴苯) = -A/T + B

由:ln 8.825(kPa) = - A/353 + B;ln 101.325(kPa) = -A/429 + B 得:lnp(溴苯) = - 4863.4/T + 22.86 (1)

对H2O而言:353K,p* = 47.335 kPa ;373K,p* = 101.325 kPa 得:lnp*(水) = -5010.6/T + 24.96 (2) 又因为:p*(溴苯) + p*(水) = 101.325 kPa (3)

联立方程(1)、(2)、(3) ,解得p*(溴苯) = 15.66 kPa ,p*(水) = 85.71 kPa 代入得:T = 368.4 K = 95.2℃

(2) 由p*(溴苯) = p总y(溴苯) ;p*(水) = p总y(水)

可得:p*(溴苯) / p*(水) = y(溴苯) / y(水) = n(溴苯) / n(水)

= [w(溴苯)/M(溴苯)] / [w(水)/M(水)]

w(溴苯) / w(水) = [p*(溴苯)·M(溴苯) / p*(水)·M(水)]

= (15.66 × 156.9) / (85.71 × 18) = 1.593

所以 w(溴苯) = 1.593 / 2.593 = 61.4%

(3) w(水) = w(溴苯) / 1.593 = 10 / 1.593 = 6.28 kg

相平衡 1、在相图上,当系统处于下列哪一点时只存在一个相………( C ) (A)恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点 (D) 低共熔点

2、NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有C= 2 ,P= 2 ,F= 2 。

3、A和B的相图如下图从图中可以看出来最低共熔温度为-2℃,最低共熔混合物含B0.60。

(1)在图上标出各区域所在相;

(2)如将含B 0.80的熔液100g由15℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出的固体的质量。

(3)画出含B,0.30和0.60时的步冷曲线。

4、下图为定压的As-Pb 相图,试从相图:

(1)推测w(Pb)为0 ,0.30,0.60,0.98 和 1.00的熔融物冷却时步冷曲线的形状;) (2)写出含w(Pb)= 0.60 的熔融物在冷却过程中相的变化;

(3)从图上找出由100g固态砷与200g w(Pb)= 0.60的溶液平衡的系统的表示点,并说明系统的组成。

答案:1.C 2. 2,2,2 3.

首先析出B (s),根据杠杆规则mB×(1.00―0.80)=(100―mB)(0.80― 0.60) mB=50g

4. 解:(1)步冷曲线如图:

每条步冷曲线1分,共5分

(2)w(Pb)= 0.60 的熔融物冷却到约560 C时析出固体As,

冷却曲线发生转折,液相组成由h向e 移动,当冷却到约288 C时,As,同时析出,系统三相共存,冷却曲线水平,

溶液干涸后,系统温度继续下降; (3)设系统组成为

x,根据杠杆规则m(l)x200m(s)0.6x100,

x= 0.4 系统点O点w(Pb)= 0.40

1. A-B二元凝聚系统相图示意如下,指出各相区稳定存在时的相;

以低共熔物比例 Pb

2. 有下列凝聚系统相图,依图完成下列问题。

(1)图中有几条三相线,分别是哪几条?三相线上的相平衡关系为: (2)完成下表:

相 区 相 态 自由度数 (3)分别画出PQRS四点的冷却曲线。 3. A和B的相图如下图从图中可以看

出来最低共熔温度为-2℃,最低共熔混合物含B 0.60。 (1)在图上标出各区域所在相;

(2)如将含B 0.80的熔液100g由15℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出的固体的质量。

(3)画出含B,0.30和0.60时的步冷曲线。

① SA+l ② ③ SC+α ④ ⑤

4. A-B二元凝聚系统相图示意如下:

(1)标出各相区的稳定相态; 却过程中的相变化情况。

(2)熔融液从a点出发冷却,经a→b→b′→b″ 再到c点。试画出该过程的步冷曲线,并描述冷 (3) E点的自由度数是多少?写出该点的相平衡关系。

5. 某A-B二组分凝聚系统相图如附图。 (1) 指出各相区稳定存在时的相;

(2) 指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡?三者之间的相平衡关系如何? (3) 绘出图中状态点为a , b , c三个样品的冷却曲线,并注明各阶段时的相变化。

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