物理化学相平衡练习题

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。

物理化学相平衡练习题

3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:C

(A) V m(l) = V m(s) ;(B)V m(l)>V m(s) ;

(C) V m(l)<V m(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。

物理化学相平衡练习题

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,

物理化学相平衡练习题

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 ;

物理化学相平衡练习题

(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;

物理化学相平衡练习题

(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) = A x B y(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

物理化学相平衡练习题

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。

物理化学相平衡练习题

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x A= 0.5时,p A= 10.0kPa,p B=

物理化学相平衡练习题

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。

物理化学相平衡练习题

29.设A和B可析出稳定化合物A x B y和不稳定化合

物A m B n,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A m B n,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

物理化学相平衡练习题

(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;

物理化学相平衡练习题

(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 ;

物理化学相平衡练习题

(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。

O-NaCl-Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合

37.H

物理化学相平衡练习题

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.H

O-KNO3-NaNO3物系的相图如下。那么

物理化学相平衡练习题

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。

物理化学相平衡练习题

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?

物理化学相平衡练习题

物理化学相平衡练习题

(A) I2(s) I2(g) ;(B) C(石墨) C(金刚石) ;

物理化学相平衡练习题

物理化学相平衡练习题

(C) I2(s) I2(l) ;(D) I2(l) I2(g) ;

物理化学相平衡练习题

物理化学相平衡练习题

(E) I2(g)(n,T1,p1) I2(g) (n,T2,p2) ;(F) I2(l) + H22HI(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” 。

物理化学相平衡练习题

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,p A = p A ’,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) d p /d T = ΔH /T ΔV ,d p = (ΔH /T ΔV ) ·d T 积分:p 2-p 1 = (ΔH /ΔV ) × ln(T 2/T 1),p 2 = 15749 × 104 Pa ,p 1 = Pa T 1 = 273.15 K , ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm 3 ln(T 2/T 1) = (p 2-p 1) × ΔV /ΔH = (15746 × 104-) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106 T 2 = 0.9598 T 1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即: t 2 = - 11℃

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

ln p = - 5960/T +24.654,T 2 = 273 + 70 = 343K

ln p 2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278,p 2 = 1448.1 Pa

因为 2

5960ln T T p p

=??? ?

???,由克-克方程:2

ln RT H T

p p

?=

???

?

??? ΔH m,vap (气化) = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol -1

4.解:

物理化学相平衡练习题

5.解:ΔH m(气化) = a + bT + cT2

dln p l/d T= ΔH m(气)/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R(1)

2.303lg p l = 7.648×2.303 -3328×2.303/T -0.848×2.303lg T

ln p l = 7.648×2.303 -7664/T-8.848ln T

dln p l/d T = 7664/T2-0.848/T与(1)式比较,

a = 7664R = 63718

b = - 0.848R = -7.05

c = 0

ΔH m(气化) = 63718-7.05 T

ΔH m(升华) = ΔH m(熔融) + ΔH m(气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 T

dln p s/d T= ΔH m(升华)/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T

积分:ln p s = - 7943/T-0.848ln T + C

lg p s = - 3449/T-0.848lg T + C' 三相点T = 243.3K lg p s = lg p L

-2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3

∴C' = 8.145 lg p s = - 3449/T-0.848lg T + 8.145 当T = 273.2-78 = 196.2 K

lg p s = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460

p s = 3.92 × 10-12p= 3.29 × 10-12 ×= 3.98 × 10-7 Pa

6.解:

物理化学相平衡练习题

7.解:化合物中含Mo为62 % 。8.

物理化学相平衡练习题

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

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

(s),CaO(s),CO2 (g)]

因为压力p固定,且Φ= 3[CaCO

物理化学相平衡练习题

所以f = K-Φ + 1 = 2-3 + 1 = 0

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;

物理化学相平衡练习题

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ΔS m包括两部分,第一部分是1mol过冷水由263K升温至273.16K:

ΔS 1 = []

263

16

.273ln

3.75d )l (O H 21

2m ,?=?T T p T T

C = 2.855 J·K -1·mol -1

第二部分是 x mol 水结成冰:ΔS 2 = -ΔH m ·x / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J·K -1·mol -1

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

13.解:ln x (Bi ) = - (11.00 × 103/R ) × (1/T -1/544.2) ln x (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A 3B 。

1:L + A(s);2:A(s) + A 3B(s);3:A 3B(s) + L ;4:A 3B(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A 2B ,Y 为AB 。

1:L ;2:α;3:L + α;4:L + A 2B(s);5:α + A 2B(s); 6:L + AB(s); 7:A 2B(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 w 1 + w 2 = 150 且 w 1/w 2 = (55.1-40) / (40-16.8) 解得:w 1 = 59.1 g ,w 2 = 90.9 g

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

16.解:(1) ln p (溴苯) = -A /T + B

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

对H 2O 而言:353K ,p * = 47.335 kPa ;373K ,p * = 101.325 kPa 得:ln p *(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、NH 4HS(s) 和任意量的 NH 3(g) 及 H 2S(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。

物理化学相平衡练习题

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。

物理化学相平衡练习题

物理化学相平衡练习题

答案:1.C 2. 2,2,2

3.

物理化学相平衡练习题

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

4. 解:(1)步冷曲线如图:

物理化学相平衡练习题

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 ,Pb 以低共熔物比例同时析出,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(l)200

(s)0.6100m x m x ==-,

x= 0.4 系统点O 点w (Pb)= 0.40

物理化学相平衡练习题

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;

物理化学相平衡练习题

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:

(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。

物理化学相平衡练习题

4. A -B 二元凝聚系统相图示意如下:

相 区 ① ② ③ ④ ⑤ 相 态 S A +l S C +α 自由度数

物理化学相平衡练习题

(1)标出各相区的稳定相态;

(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,并描述冷却过程中的相变化情况。

(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。

物理化学相平衡练习题

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