相圖習題分解

1、第六章 相圖習題例1 已知NaHCO3(s)熱分解反應為2NaHCO3=Na2CO3(s)+CO2(g)+ H2O(g)今將NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個密閉容器中，試計算當反應建立平衡時系統(tǒng)的C， 及f。題解：R'=0，R=1，S=4C = S R R' = 4 1 0 = 3 = 3 f = C +2 = 3 3 + 2 = 2導引：因NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，不存在濃度限制條件，所以R'=0。例2 請應用相律論證下列結論的正確性：(1)純物質在一定壓力下的熔點為

2、定值；(2)純液體在一定溫度下有一定的蒸氣壓。題解：(1)C=1 ， =2 ，因壓力一定， f =C +1=12+1=0故熔點為定值；(2)C=1， =2，因T一定， f =C +1=12+1=0故蒸氣壓為定值。導引：準確理解自由度數(shù)的含義。例3 在高溫下，CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g)。(1) 在一定壓力的CO2氣中加熱CaCO3(s)，實驗表明加熱過程中,在一定溫度范圍內CaCO3不會分解。(2) 若?/span>CO2氣的壓力恒定,實驗表明只有一個溫度使CaCO3(s)和CaO(s)的混合物不發(fā)生變化。請根據(jù)相律說明上述實驗事實。題解：系統(tǒng)的物種數(shù)S=3，有一個化

3、學反應平衡式CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)R = 1，R = 0，C = S-R-R = 3-1 = 2p一定下，f = Cf +1 = 3f(1)在一定壓力的CO2氣中加熱CaCO3(s)，系統(tǒng)存在兩相，由相律知f =1，這表明溫度可在一定范圍內變化而不會產(chǎn)生新相，即CaCO3(s)不會分解。(2)此系統(tǒng)存在三相，據(jù)相律f =0，故溫度為定值。導引：準確理解涉及化學平衡系統(tǒng)自由度數(shù)的含義。例4 .A和B固態(tài)時完全不互溶，101 325 Pa 時A(s)的熔點為30°C，B(s)的熔點為50°C，A和B在10°C具有最低共熔點，其組成為xB,E=

4、0.4，設A和B相互溶解度曲線均為直線。(1)畫出該系統(tǒng)的熔點-組成圖(t-xB圖)；(2)今由2 mol A 和8 mol B 組成系統(tǒng)，根據(jù)畫出的t-xB圖，列表回答系統(tǒng)在5°C，30°C，50°C時的相數(shù)、相的聚集態(tài)及成分、各相的物質的量、系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度數(shù)。題解：熔點-組成圖(t-xB圖)如下圖所示。系統(tǒng)溫度t / °C 相數(shù)相的聚集態(tài)及成分各相物質的量系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度f '52s (A), s (B)1302s (B), l (A+B)1501l (A+B)2導引：掌握在不同的條件下求各相物質的量的方法。例5 A和B形成

5、相合熔點化合物AB：A，B，AB 在固態(tài)時完全不互溶；A，AB，B 的熔點分別為200°C,300°C，400°C，A與AB及AB與B形成的兩個低共熔點分別為150°C， 和250°C，。(1)畫出以上述系統(tǒng)的熔點-組成(t-xB)圖；(2)畫出以下兩條步冷曲線：xB=0.1的系統(tǒng)從200 °C冷卻到100 °C，及xB=0.5的系統(tǒng)從400 °C冷卻到200°C；(3)8 mol B和12 mol A 混合物冷卻到無限接近150 °C時，系統(tǒng)是哪幾相平衡？各相的組成是什么？各相物質的量是多少？

6、題解：(1)如下圖：(2)如上圖：(3)此時系統(tǒng)為兩相平衡，s(AB) l(A+B) , s ( AB ) 中為純AB，xB, l ( A+B ) =0.2根據(jù)杠桿規(guī)則： n S ( AB ) + n l ( A+B ) =20 mol解得， n S ( AB ) =13.33mol，n l ( A+B ) =6.67mol導引：本題的相圖相當于由兩個低共熔點(A、AB二組分及AB、B二組分在固態(tài)完全不互溶的熔點-組成圖)的相圖合并而成。例6 NaCl-H2O二組分系統(tǒng)的最低共熔點為-21.1°C，最低共熔點時溶液的組成為w(NaCl)=0.233，在該點有冰和NaCl×2

7、H2O的結晶析出。在0.15°C時，NaCl×2H2O分解生成無水NaCl×和w(NaCl×H2O)=0.27的溶液。已知無水NaCl 在水中的溶解度隨溫度升高變化很小。NaCl與H2O的摩爾質量為58.0 g.mol-1，18.0 g.mol-1（1）繪制該系統(tǒng)相圖的示意圖，并指出圖中區(qū)、線的意義；（2）若在冰水平衡系統(tǒng)中，加入固體NaCl來作致冷劑，可獲得的最低溫度是多少？（3）某地煉廠所用淡水由海水w(NaCl) = 0.025淡化而來，其方法是利用液化氣膨脹吸熱，使泵取的海水在裝置中降溫，析出冰，將冰熔化而得淡水，問冷凍劑在什么溫度，所得的淡水最

8、多？題解：(1)相圖如下圖3-9所示，NaCl×2H2O中NaCl的質量分數(shù)為w(NaCl)=0.617，圖中三條垂直線為單相線，二條水平線，為三相線(端點除外)，AE 為冰點下降曲線，BFE為飽和溶解度曲線，E點為最低共熔點；(2)當把NaCl放入冰水平衡系統(tǒng)中時，凝固點下降，冰熔化使系統(tǒng)溫度下降。系統(tǒng)可獲得的最低溫度為-21.1°C；(3)系統(tǒng)w(NaCl) = 0.025 時，降低溫度在-21.1°C稍上一點時，所獲得的冰最多，也就是所獲得的淡水最多。導引：本題為水-鹽系統(tǒng)形成不相合熔點化合物的相圖，要注意到其實際應用。例7 (1)按下列條件作出A,B 二組

9、分系統(tǒng)相圖的示意圖：A的熔點為600°C；B為1000°C；化合物AB2的分解溫度為650°C，此時液相組成為xA=0.50；A和AB2的最低共熔點為400°C，xA=0.80；固相不互溶，液相完全互溶；(2)標明相圖中各區(qū)域存在的相態(tài)及成分；(3)指出相圖中在哪些情況下條件自由度數(shù)為零，此時各相的組成是什么？(4)作出，xA=0.40的溶液的冷卻曲線，在曲線轉折點處及各段注明相態(tài)及成分的變化。題解：(1), (2)畫圖如下圖：(3)線：l + s (A)+ s(AB2)三相共存，f '=0， 液相組成為lE(E點組成)；線：l + s (AB2

10、)+ s(B)三相共存 f '=0， 液相組成為lG(G點組成)；M點及N點分別為純A，B的熔點，均為純物質的兩相平衡s(A) l(A)； s(B) l(B)，f '=0。(4)步冷曲線如上（右）圖。導引：本題為形成不相合熔點化合物系統(tǒng)的相圖。s例8 A，B 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖：E2 (1)根據(jù)所給相圖填下表：相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分條件自由度數(shù)fI II III IV V 線上 線上 (2)畫出系統(tǒng)點a1，a2 降溫時的步冷曲線(在曲線的轉折點處注明相態(tài)變化及曲線各段平衡相的聚集態(tài)和成分)。題解：(1)相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分自由度數(shù)¦¢I2s1( A+B )+

11、l(A+B)1II2l1(A+B)+ l2(A+B)1III2s1( A+B ) + l( A+B )1IV2s1( A+B ) + s2( A+B )1V2l( A+B )+s2( A+B )1線上3lE( A+B )+lD( A+B )+sC( A+B )0線上3sH( A+B )+( A+B )+sK( A+B )0(2) 步冷曲線如下圖：導引：(i)全圖均為A、B二組分部分互溶系統(tǒng)，從上至下，分別為A、B二組分在液態(tài)部分互溶、在液、固態(tài)部分互溶、在固態(tài)部分互溶系統(tǒng)；(ii)相區(qū)II為兩個液相相互平衡共存；(iii)系統(tǒng)點a1，a2 降溫時的步冷曲線出現(xiàn)兩個平臺（因為分別經(jīng)過兩個三相平衡

12、線，三相平衡時 f '=0）。一、 是非題下列各題中的敘述是否正確？正確的選“”，錯誤的選“×”。1. 相是指系統(tǒng)處于平衡時,系統(tǒng)中物理性質及化學性質都均勻的部分。2. 依據(jù)相律,純液體在一定溫度下,蒸氣壓應該是定值。3. 依據(jù)相律,恒沸溫合物的沸點不隨外壓的改變而改變。4.不可能用簡單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個純組分。二、 選擇題選擇正確答案的編號：1. (選自南開大學2000年考研試題 )一個水溶液共有S種溶質，相互之間無化學反應。若使用只允許水出入的半透膜將此溶液與純水分開，當達到滲透平衡時，水面上的外壓是pW，溶液面上的外壓是ps，則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為：(

13、A) f = S； (B) f = S + 1； (C) f = S + 2； (D) f = S + 3；()以上答案均不正確2. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)達平衡時有：(A)C=2，f=2，f =2； (B) C=1，f=2，f =1；(C) C=1，f=3，f =2； (D) C=1，f=2，f =3；()以上答案均不正確。3. 已知硫可以有單斜硫，正交硫，液態(tài)硫和氣態(tài)硫四種存在狀態(tài)。硫的這四種狀態(tài)_穩(wěn)定共存。(A) 能夠； (B) 不能夠； (C) 不一定；()以上答案均不正確。4.硫酸與水可形成H2SO4×H2O(s)，H2SO4×2H

14、2O(s)，H2SO4×4H2O(s)三種水合物，問在101 325Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？(A) 3種； (B) 2種； (C) 1種； (D) 不可能有硫酸水合物與之平衡共存；()以上答案均不正確。5. 將固體NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒溫到400 K，NH4HCO3 按下式分解并達到平衡：NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系統(tǒng)的組分數(shù)K和自由度數(shù)f為：(A) K2，f 1； (B) K1，f 0；(C) K2，f 2； (D) K1，f 1； ()以上答案均不正確。6 .某系統(tǒng)存在

15、C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質，相互建立了下述三個平衡：H2O(g)+C(s) H2(g) + CO(g)CO2(g)+H2(g) H2O + CO(g)CO2(g) + C(s) 2CO(g)則該系統(tǒng)的獨立組分數(shù)C為：(A) 3； (B) 2； (C) 1； (D) 4；()以上答案均不正確。7.A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物,溫度T時,純A及純B的飽和蒸氣壓p*p*A,則當混合物的組成為0x1時,則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A，p*的相對大小為(A) pp*; (B)pp*A; (C)p*App*；(D)以上答案均不正確8.(選

16、自南開大學1999年考研試題 ) 對于恒沸混合物，下列說法中錯誤的是：(A) 不具有確定組成； (B)平衡時氣相組成和液相組成相同；(C)其沸點隨外壓的變化而變化； (D)與化合物一樣具有確定組成；9.二組分合金處于低共熔溫度時系統(tǒng)的條件自由度數(shù)f為：(A) 0； (B) 1； (C) 2； (D) 3；(D)以上答案均不正確。10.A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度下，純A、純B的飽和蒸氣壓p*Ap*B，則在該二組分的蒸氣壓組成圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的組成必有：(A)yx; (B)yx (C)yx；(D)以上答案均不正確11.組分A(高沸點)與組分B(低

17、沸點)形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：(A) 有最高恒沸點的系統(tǒng)；(B) 不具有恒沸點的系統(tǒng)；(C) 具有最低恒沸點的系統(tǒng)；(D)以上答案均不正12.Na2CO3可形成三種水合鹽：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O及Na2CO3·10H2O。常壓下將Na2CO3（s）投入其水溶液中，三相平衡時，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3（s），另一相是（ ）。（A）冰 （B）Na2CO3·10H2O（s） （C）Na2CO3·7H2O（s）（D）Na2CO3·H2

18、O（s）13.非理想溶液中溶質的活度以亨利定律為基準，以純溶質為參考態(tài)時，參考態(tài)的蒸氣壓為一定溫度下（ ）A、純溶質的蒸氣壓B、溶質濃度mB=mB*=1mol·kg-1時溶質蒸氣壓C、溶質濃度 時溶質的蒸發(fā)的蒸氣壓D、溶質的亨利常數(shù)KB,X14. 關于亨利常數(shù)的討論，下列哪一條是正確的？( )(A) 只與溶劑性質有關。(B) 只與溶質性質有關。(C) 與溶劑、溶質性質有關，且與溫度有關。(D) 與溶劑、溶質性質有關，且與溫度無關。15. 溫度一定時，在相同的外壓下，稀溶液中溶劑A的化學勢 ( )純溶劑化學勢，這就是產(chǎn)生滲透的原因。(A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (

19、D) 不能確定三、 填空題在以下各小題的“ ”處填上答案。1. 在抽空的容器中放入NH4HCO3(s)，發(fā)生反應NH4HCO3(s) =NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且達到平衡，則這個系統(tǒng)的組分數(shù)(獨立)= ；自由度數(shù)= 。2. (選自清華大學1999年考研試題) AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系統(tǒng)的組分數(shù)為 ,自由度數(shù)為 。3. 將CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合，放入一密閉容器中，一定溫度下建立化學平衡，則系統(tǒng)的組分數(shù)C= ；相數(shù)f = ；條件自由度數(shù)f '= 。4.CH4(g)與H2O(g)反應，部分轉化

20、為CO(g)和CO2(g)及H2(g)，并達平衡，則系統(tǒng)的S = ；R= ；R= ；C= ；f = ； 5 .已知NaHCO3(s)熱分解反應為2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g).今將NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個密閉容器中，當反應建立平衡時系統(tǒng)的R= ；C =；f = ；f '= 。6. 理想液態(tài)混合物定溫p-xB(yB)相圖最顯著的特征是液相線為 。7. 完全互溶的A，B二組分溶液，在xB=0.6處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4的溶液在氣-平衡時，yB(g)，xB(1)，xB(

21、總)的大小順序為 。將xB=0.4的溶液進行精餾,塔頂將得到 。一、是非題1. ( ) 2. ( ) 3. (× )二、選擇題1.( D ) 2. ( A ) 3. ( B ) 4. ( C ) 5. ( A ).6. ( A ) 12.B 13.C 14.C 15.B三、填空題1 .2,2 2. 3 3 3 .2 3 0 4. 5 2 0 3 1 4 5. 0 3 3 21一個相平衡系統(tǒng)最少的相數(shù)f = ? 最小的自由度數(shù)f = ?2.指出下列相平衡系統(tǒng)中的化學物質數(shù)S，獨立的化學反應式數(shù)R，組成關系數(shù)R，組分數(shù)C，相數(shù)f及自由度數(shù)f：(i)NH4HS(s)部分分解為NH3(g)和

22、H3S(g)達成平衡；(ii)NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)達成平衡；(iii)NaHCO3(s)部分分解為Na2CO3(s)、H2O(g)及CO2(g)達成平衡；(iv)CaCO3(s)部分分解為CaO(s)和CO2(g)達成平衡；(v)蔗糖水溶液與純水用只允許水透過的半透膜隔開并達成平衡；(vi)CH4(g)與H2O(g)反應,部分轉化為CO(g)、CO2(g)和H2(g)達成平衡。1. f = 1，f = 0；2. (i)S = 3，R = 1，R = 1，C =1 ，f = 2，f = 1。(ii)S = 3，R = 1，R = 0，C =2 ，f = 2，f =

23、 2。(iii)S = 4，R = 1，R = 1，C =2 ，f = 3，f = 1。(iv)S = 3，R = 1，R = 0，C =3 ，f = 1，f = 4。一、 是非題下列各題中的敘述是否正確？正確的選“”，錯誤的選“×”。 × 1. 雙組分相圖中恒沸混合物的組成隨外壓力的不同而不同。 × 2. 不可能用簡單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個純組分。二、 選擇題選擇正確答案的編號：1.若A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物,溫度T時,純A及純B的飽和蒸氣壓p*p*A,則當混合物的組成為0x1時,則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A，p*

24、的相對大小為(A) pp*; (B)pp*A; (C)p*App*；(D)以上答案均不正確2.(選自南開大學1999年考研試題 ) 對于恒沸混合物，下列說法中錯誤的是：(A) 不具有確定組成； (B)平衡時氣相組成和液相組成相同；(C)其沸點隨外壓的變化而變化； (D)與化合物一樣具有確定組成；3.二組分合金處于低共熔溫度時系統(tǒng)的條件自由度數(shù)f 為：(A) 0； (B) 1； (C) 2； (D) 3；(D)以上答案均不正確。4.A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度下，純A、純B的飽和蒸氣壓p*Ap*B，則在該二組分的蒸氣壓組成圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的組成必

25、有：(A)yx; (B)yx (C)yx；(D)以上答案均不正確5. 已知A，B兩液體可組成無最高或最低恒沸點的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的溶液蒸餾可以獲得：（C）(A)一個純組分和一個恒沸混合物；(B) 兩個恒沸混合物；(C) 兩個純組分；(D)以上答案均不正確。6.組分A(高沸點)與組分B(低沸點)形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：(A) 有最高恒沸點的系統(tǒng)；(B) 不具有恒沸點的系統(tǒng)；(C) 具有最低恒沸點的系統(tǒng)；(D)以上答案均不正確。三、 填空題在以下各小題的“ ”處填上答案。1 理想液態(tài)混合物定溫p-xB(yB)相圖最

26、顯著的特征是液相線為 。2 完全互溶的A，B二組分溶液，在xB=0.6處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4的溶液在氣-平衡時，yB(g)，xB(1)，xB(總)的大小順序為 。將xB=0.4的溶液進行精餾,塔頂將得到 。一、是非題1.  (      )     2. (  ) 二、選擇題1.      (       C    ) 

27、60;  2. ( D     )    3.  (      A    )    4. ( B     )      5. ( C     )    6. ( C     ) 三、填空題1 

28、;    直線 2.     yB(g)>xB(總) > xB(1)     xB=0.6恒沸混合物1.A和B兩種物質的混合物在101 325Pa下沸點-組成圖如下圖，（圖11）若將1molA和4molB混合，在101325Pa下先后加熱到t1=200°C，t2=400°C，t3=600°C，根據(jù)沸點-組成圖回答 下列問題：(1)上述3個溫度中，什么溫度下平衡系(2)是兩相平衡？哪兩相平衡？各平衡相的組成是多少？各相的量是多少(mol)？(3)

29、上述3個溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是單相？是什么相？2A和B形成相合熔點化合物AB：A，B，AB 在固態(tài)時完全不互溶；A，AB，B 的熔點分別為200°C,300°C，400°C，A與AB及AB與B形成的兩個低共熔點分別為150°C， 和250°C，。(1)畫出以上述系統(tǒng)的熔點-組成(t-xB)圖；(2)畫出以下兩條步冷曲線：xB=0.1的系統(tǒng)從200 °C冷卻到100 °C，及xB=0.5的系統(tǒng)從400 °C冷卻到200°C；(3)8 mol B和12 mol A 混合物冷卻到無限接近150 °

30、;C時，系統(tǒng)是哪幾相平衡？各相的組成是什么？各相物質的量是多少？3.A, B二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖如下圖：（圖12）(1)標明各區(qū)域中的穩(wěn)定相；(2)將14.4kg純A液體和9.6kg純B液體混合后加熱,當溫度t無限接近t1(t=t1-dt)時,有哪幾個相平衡共存?各相的質量是多少?當溫度t剛剛離開t1(t=t1+dt)時有哪幾個相平衡共存?各相的質量各是多少?4. 下圖為A，B二組分凝聚系統(tǒng)平衡相圖。tA*，tB* 分別為A，B 的熔點。（圖13）(1)請根據(jù)所給相圖列表填寫I 至VI各相區(qū)的相數(shù)、相的聚集態(tài)及成分、條件自由度數(shù)；(2)系統(tǒng)點a0 降溫經(jīng)過a1，a2，a3，a4

31、，寫出在a1，a2，a3 和a4點系統(tǒng)相態(tài)發(fā)生的變化。6. 由Sb-Cd的冷卻曲線得到下列數(shù)據(jù)：w(Cd)´10002030405058.37093100轉折溫度t/°C無550460無419無400無無?儻露?/span>t/°C630410410410410439295295321(1)作Sb-Cd相圖，并標明各區(qū)域中可能存在的相態(tài)成分及條件自由度數(shù)；(2)給出生成的化合物的組成。(已知Sb與Cd的摩爾質量分別為121.76 g·mol-1與112.41 g·mol-1)。7. A，B 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖，圖中C，D 為A，B

32、所形成的化合物，組成wB分別為0.52及0.69，（圖15）A，B 的摩爾質量分別為108 g·mol-1和119 g·mol-1：（1）標出，各區(qū)的相態(tài)及成分；（2）確定在C，D點形成化合物的分子式；（3）作a，b 組成點的步冷曲線并標出自由度數(shù)及相變化。(在右圖上相應位置)（4）將1 kg wA=0.60 的熔融體冷卻，可得何種純固體物質？計算最大值，反應控制在什么溫度？8. 根據(jù)圖3-57(a)、(b)回答下列問題（圖16）（1）  指出圖(a)中，K點所代表的系統(tǒng)的總組成，平衡相數(shù)及平衡相的組成；（2）  將組成x(甲醇)=0.33的甲醇水溶液進

33、行一次簡單蒸餾加熱到85°C停止蒸餾，問餾出液的組成及殘液的組成，餾出液的組成與液相比發(fā)生了什么變化？通過這樣一次簡單蒸餾是否能將甲醇與水分開？（3）  將(2)所得的餾出液再重新加熱到78°C，問所得的餾出液的組成如何？與(2)中所得的餾出液相比發(fā)生了什么變化？（4）  將(2)所得的殘液再次加熱 到91°C，問所得的殘液的組成又如何？與(2)中所得的殘液相比發(fā)生了什么變化？（5）  欲將甲醇水溶液完全分離，要采取什么步驟？1解：t2=400°C時，平衡系統(tǒng)是兩相平衡?聳筆且?氣兩相平衡?髕膠庀嗟淖槌桑縵巒妓荊?o:p&g

34、t;為xB(l) =0.88 , yB=0.50n(g)+n(l)=5 mol解得：n(l)=0.40mol；n(g)=1.0 mol(2) t1=200°C時，處于液相；t 3 =600°C時，處于氣相。2解： 3. 解：(1)相區(qū)相態(tài)及成分分別g(A+B)l1(A+B)l1(A+B)g(A+B)相區(qū)相態(tài)及成分分別g(A+B)l1(A+B)l2(A+B)l1(A+B)l2 (A+B)(2)系統(tǒng)總量為mm=mA+mB=(14.4+9.6)kg=24kgwB=0.40wA=0.60當t無限接近t1時,有兩液相共存,設含組分A多的質量為mA,另一相為mB由杠桿規(guī)則 mA(0.4

35、0-0.20=m B×(0.80-0.40)mA=16kg mB=8kg當t=t1+dt時, 含較多一相消失,產(chǎn)生最低共沸點的氣相,則兩相質量各為 12kg。4. 解：(1)根據(jù)圖列表如下：相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分條件自由度 f I1l(A+B)2II2s (A)+ l (A+B)1III2l (A+B), s (AB4)1IV2l (A+B)+ s (B)1V2s (A)+ s (AB4)1VI2s(AB4)+s (B)1(2) a1 點：l a1 s(B)(二相共存)a 2 點：lp + s(B) s(C) ( 三相共存 )a 3 點：lE s(A) +s(C) ( 三相共存 )a 4

36、 點：s(A) s(C) ( 二相共存 )5. 解：(1)根據(jù)圖列表如下： 相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分條件自由度f 'I1l(A+B)2II2s(A)+ l(A+B)1III2l(A+B)+s(C)1IV2l(A+B)+ s(B)1V2s(A)+ s(C)1VI2s(C)+s(B)1(2) a1 點：l a1(B)a2 點：lp + s(B) s(C)(三相共存)a3 點：lE s(A) +s(C)(三相共存)a4 點：s(A) s(C)(二相共存)6. 解：(1)從數(shù)據(jù)分析中可知：純組分Sb 和Cd 的熔點分別為630°C和321°C；w(Cd)=0.583的熔體冷卻過程

37、中出現(xiàn)一個?儻露齲椅罡擼治拮畚露?說明生成了相合熔點化合物SbmCdn?嬖諞桓鱟畹凸踩鄣鬮露任?10°C，其組成為w(Cd)=0.475?嬖諏硪桓鱟畹凸踩鄣鬮露任?95°C，其組成為w(Cd)=0.93?右隕戲治隹傻貿鯯b-Cd 相圖如下圖所示 有一個相合熔點化合物，兩個最低共熔點在區(qū)域l(液相)中C=2，f=1，f=2-1+1=2；在,，各區(qū)域內均呈二相共存C=2 ，f=2，f=2-2+1=1；(2)由相圖中可得K點之溫度(即化合物的熔點)為439 °C，其相應組成為w(Cd)=0583，w(Sb) = 0.417，化合物分子式為SbmCdn 求得 m=2，n

38、=3 故分子式為：Sb2Cd37. 解：(1)相區(qū)12345相態(tài)及成分l(A+B)l(A+B)+s(C)l(A+B)+s(D)s(C)+s(A+B)s(C)+s(D)(2)在C, D 點形成的化合物分別為AB和AB2(3) 步冷曲線如下圖所示(4) 純C(AB)固體，反應接近200°Cm(AB) ×(0.520.40) = m(l)×(0.400.12)解得 m(AB)= 0.7 kg。8. 解：如圖(a)所示，K點代表的總組成x(CH3OH)=0.33>時，系統(tǒng)為氣、液兩相平衡L點為平衡液相x(CH3OH)=0.15，G點為平衡氣相，y(CH3OH)=0.

39、52；(2)由圖(b)可知，餾出液組成yB,1'>=0.52，殘液組成xB,1=0.15。經(jīng)過簡單蒸餾，餾出液中甲醇含量比原液高，而殘液比原液低，通過一次簡單蒸餾，不能使甲醇與水完全分開；(3)若將(2)所得的餾出液再重新加熱到78°C，則所得餾出液組成yB,2=0.67，(2)所得的餾出液相比，甲醇含量又高了；(4)若將(2)中所得殘液再加熱到91°C，則所得的殘液組成xB,2=0.07，與(2)中所得的殘液相比，甲醇含量又減少了；(5)欲將甲醇水溶液完全分離，可將原液進行多次反復蒸餾或精餾。9.今有凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示：（1）標出圖中各相區(qū)的穩(wěn)定態(tài)。（2

40、）畫出圖中a、b、c、d的步冷曲線，并簡要說明其冷卻過程的相變化。10 .A和B固態(tài)時完全不互溶，101 325 Pa 時A(s)的熔點為30°C，B(s)的熔點為50°C，A和B在10°C具有最低共熔點，其組成為xB,E=0.4，設A和B相互溶解度曲線均為直線。(1)畫出該系統(tǒng)的熔點-組成圖(t-xB圖)；(2)今由2 mol A 和8 mol B 組成系統(tǒng)，根據(jù)畫出的t-xB圖，列表回答系統(tǒng)在5°C，30°C，50°C時的相數(shù)、相的聚集態(tài)及成分、各相的物質的量、系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度數(shù)。11 (1)按下列條件作出A,B 二組分系

41、統(tǒng)相圖的示意圖：A的熔點為600°C；B為1000°C；化合物AB2的分解溫度為650°C，此時液相組成為xA=0.50；A和AB2的最低共熔點為400°C，xA=0.80；固相不互溶，液相完全互溶；(2)標明相圖中各區(qū)域存在的相態(tài)及成分；(3)指出相圖中在哪些情況下條件自由度數(shù)為零，此時各相的組成是什么？(4)作出，xA=0.40的溶液的冷卻曲線，在曲線轉折點處及各段注明相態(tài)及成分的變化12 A，B 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖：(1)根據(jù)所給相圖填下表：相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分條件自由度數(shù)fI II III IV V 線上 線上 (2)畫出系統(tǒng)點a1，a2 降

42、溫時的步冷曲線(在曲線的轉折點處注明相態(tài)變化及曲線各段平衡相的聚集態(tài)和成分)。13. 固態(tài)和液態(tài)UF4的蒸汽壓（單位：Pa）分別為ln（s）/Pa）=41.67-10017/T(K)ln（l）/Pa）=29.435899.5/T(K)計算固、液、氣三相共存時（三相點）的溫度和壓力。14.NaCl（s）、KCl（s）、NaNO3（s）與KNO3（s）的混合物與水平衡。求其平衡體系中的物種數(shù)、獨立組分數(shù)、相數(shù)和自由度數(shù)。15. 413.2K下，C6H5Cl和C6H5Br的蒸汽壓分別為1.236atm和0.6524atm。兩者形成理想溶液,此溶液在413.2K，1atm下沸騰,求體系液相和氣相的組成

43、？解：理想溶液服從拉烏爾定律: p1=p1*x1 p2=p2*x2 下標1代表氯苯;下標2代表溴苯.已知:p1*=1.236atm p2*=0.6524atm溶液在413.2K沸騰,故有:p1+p2= p1*x1+p2*x2=1.0p1*x1+p2*(1- x1)=1.01.236x1+0.6524(1-x1)=1解得:x1=0.5956x2=0.4044（液相組成） 氣相中各組分的分壓為: p1=1.2360×0.5956=0.7362 atm p2=0.6524×0.4044=0.2638 atm（氣相組成） 達平衡時體系的組成為: 液相: C6H5Cl: 59.56% C6H5Br: 40.44% 氣相:C6H5Cl: 73.62% C6H5Br: 26.38%16. FeO-MnO相圖如下，標注各穩(wěn)定相，分析A點冷卻過程及其冷卻曲線。FeO wt% MnOA解：各相區(qū)從IVI分別為LL+S()LL+S()+S()S(I)S(I)+S()S()冷卻曲線 LL+S()L+S(I)S(I)S(I)+S()17. 液體A