-相圖習(xí)題分解

1、第六章相圖習(xí)題例1已知NaHCO3(s)熱分解反應(yīng)為2NaHCO3=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)今將NaHCO3(s),Na2CO3(s),CO2和HzO(g)按任意比例混合，放入一個(gè)密閉容器中，試計(jì)算當(dāng)反應(yīng)建立平衡時(shí)系統(tǒng)的C,6及f。題解:R'=0,R=1,S=4C=S-R-R'=4-1-0=36=3f=C-6+2=3-3+2=2導(dǎo)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(qǐng)應(yīng)用相律論證下列結(jié)論的正確性：(1)純物質(zhì)在一定壓力下的熔點(diǎn)為定值；(2)純液體在一定溫度下有一定的

2、蒸氣壓。題解:(1)C=1,6=2,因壓力一'定，f=C()+1=12+1=0故熔點(diǎn)為定值；(2)C=1,6=2,因T-定，f=C(J)+1=12+1=0故蒸氣壓為定值。導(dǎo)引:準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)表明加熱過程中，在一定溫度范圍內(nèi)CaCO3不會(huì)分解。(2)若？?/span>CO2氣的壓力恒定，實(shí)驗(yàn)表明只有一個(gè)溫度使CaCO3(s)和CaO(s)的混合物不發(fā)生變化。請(qǐng)根據(jù)相律說明上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)。題解:系統(tǒng)的物種數(shù)S=3,有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)平衡式CaCO3(s)=CaO(

3、s)+CO2(g)R=1,R=0,C=S-R-R=3-1=2p一定下，f='Cf+1=3-f(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(nèi)變化而不會(huì)產(chǎn)生新相，即CaCO3(s)不會(huì)分解。(2)此系統(tǒng)存在三相，據(jù)相律f=0,故溫度為定值。導(dǎo)引:準(zhǔn)確理解涉及化學(xué)平衡系統(tǒng)自由度數(shù)的含義。例4.A和B固態(tài)時(shí)完全不互溶，101325Pa時(shí)A(s)的熔點(diǎn)為30°CB(s)的熔點(diǎn)為50°CA和B在10°C具有最低共熔點(diǎn)，其組成為xb,e=0.4，設(shè)A和B相互溶解度曲線均為直線。畫出該系統(tǒng)的熔點(diǎn)-組成圖(t-XB圖

4、)；今由2molA和8molB組成系統(tǒng)，根據(jù)畫出的t-xb圖，列表回答系統(tǒng)在5°C30°C50°C時(shí)的相數(shù)、相的聚集態(tài)及成分、各相的物質(zhì)的量、系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度數(shù)。題解:熔點(diǎn)-組成圖（t-XB圖）如下圖所示。0,20.4L0A工e.B系統(tǒng)溫度t/°C相數(shù)相的聚集態(tài)及成分各相物質(zhì)的量系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度f(wàn)'52s(A),s(B)Ej=8naoL1302s(B),l(A+B)咫】(息+gj=EWImcilc=3.33mol1501l(A+B)叫住*B)=10m血2導(dǎo)引:掌握在不同的條件下求各相物質(zhì)的量的方法。例5A和B形成相合熔點(diǎn)化合物AB

5、:A,B,AB在固態(tài)時(shí)完全不互溶；A,AB,B的熔點(diǎn)分別為200°C,。一，一，人,一，一一”，、，。降尹二02一。30000C與AB及AB與B形成的兩個(gè)低共熔點(diǎn)分別為150C產(chǎn)和250C,Krx-08(1)畫出以上述系統(tǒng)的熔點(diǎn)-組成(t-XB)圖；畫出以下兩條步冷曲線：XB=0.1的系統(tǒng)從200°冷卻到100°CXB=0.5的系統(tǒng)從400°C冷卻到200°C;(3)8molB和12molA混合物冷卻到無限接近150。時(shí)，系統(tǒng)是哪幾相平衡？各相的組成是什么？各相物質(zhì)的量是多少？題解:(1)如下圖:如上圖:(3)此時(shí)系統(tǒng)為兩相平衡,s(AB)l(

6、A+B),s(AB)中為純AB,XB,l(A+B)=0.2根據(jù)杠桿規(guī)則:ns(ab)+ni(a+b)=20mol解得，ns(ab)=13.33mol,ni(a+b)=6.67mol導(dǎo)引:本題的相圖相當(dāng)于由兩個(gè)低共熔點(diǎn)(A、AB二組分及AB、B二組分在固態(tài)完全不互溶的熔點(diǎn)-組成圖)的相圖合并而成。例6NaCl-H2O二組分系統(tǒng)的最低共熔點(diǎn)為-21.1°C,最低共熔點(diǎn)時(shí)溶液的組成為w(NaCl)=0.233,在該點(diǎn)有冰和NaClx2HO的結(jié)晶析出。在0.15°時(shí)，NaClx2O分解生成無水NaClX和w(NaClxO)=0.27的溶液。已知無水NaCl在水中的溶解度隨溫度升高變

7、化很小。NaCl與H2O的摩爾質(zhì)量為58.0g.mol-1,18.0g.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?zé)拸S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，所得的淡水最多？當(dāng)題解:(1)相圖如下圖3-9所示，NaClX22H中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(NaCl)="口=0.617,圖中三條垂直線為單相線，二條水平線加WN,Fl'口為三相線(端點(diǎn)除外)，AE為冰

8、點(diǎn)下降曲線，BFE為飽和溶解度曲線，E點(diǎn)為最低共熔點(diǎn)；工i+*(ccoit-Qito_844SoS_biZciBJEX100(NaCP*當(dāng)把NaCl放入冰水平衡系統(tǒng)中時(shí)，凝固點(diǎn)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;系統(tǒng)w(NaCl)=0.025時(shí)，降低溫度在-21.1。稍上一點(diǎn)時(shí)，所獲得的冰最多，也就是所獲得的淡水最多。導(dǎo)引:本題為水-鹽系統(tǒng)形成不相合熔點(diǎn)化合物的相圖，要注意到其實(shí)際應(yīng)用。例7(1)按下列條件作出A,B二組分系統(tǒng)相圖的示意圖：A的熔點(diǎn)為600°CB為1000°C;化合物AB2的分解溫度為650°C,此時(shí)液相組成

9、為xa=0.50;A和AB2的最低共熔點(diǎn)為400°C,xa=0.80;固相不互溶，液相完全互溶；(2)標(biāo)明相圖中各區(qū)域存在的相態(tài)及成分；指出相圖中在哪些情況下條件自由度數(shù)為零，此時(shí)各相的組成是什么？作出，xa=0.40的溶液的冷卻曲線，在曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)處及各段注明相態(tài)及成分的變化。題解:(1),(2)畫圖如下圖:FEL線:l+s(A)+s(AB2)三相共存，f'=0,液相組成為1e(E點(diǎn)組成)；GHK線:l+s(AB2)+s(B)三相共存f'=0,液相組成為1g(G點(diǎn)組成)；M點(diǎn)及N點(diǎn)分別為純A,B的熔點(diǎn)，均為純物質(zhì)的兩相平衡s(A)=l(A);s(B)=1(B),f&#

10、39;=0步冷曲線如上(右)圖導(dǎo)引:本題為形成不相合熔點(diǎn)化合物系統(tǒng)的相圖。s例8A,B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖:E2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)f'IIIIIIIVV彳線上的/線上畫出系統(tǒng)點(diǎn)ai,a2降溫時(shí)的步冷曲線（在曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)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:相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分自由度數(shù)|CI2si(A+B)+l(A+B)iII2li(A+B)+l2(A+B)iIII2si(A+B)+l(A+B)iIV2si(A+B)+s2(A+B)iV2l(A+B)+s2(A+B)i西口線上3舊A+B)+ld(A+B)+sc(A+B)0鹿迷線上3sh(A

11、+B)+%(A+B)+sk(A+B)0（2）步冷曲線如下圖:的ICA+B?、陽(yáng)LCA+B)Blffl6+S5B)+11G+取4"k(A+國(guó)KA+B)1W虹A平盟+KA+/11gE)妣(a*b)+*，a+R)g+勒十】<十嗓，好八十B)-hj»(A+B>Th(A+B>不輜瞎*S+B湖國(guó)icA+a第鬻03+BJ醬也岫+的浪費(fèi)導(dǎo)引:（i）全圖土勻?yàn)锳、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(gè)液相相互平衡共存；（iii）系統(tǒng)點(diǎn)ai,a2降溫時(shí)的步冷曲線出現(xiàn)兩個(gè)平臺(tái)（因?yàn)榉謩e經(jīng)過

12、兩個(gè)三相平衡線，三相平衡時(shí)f'=0）一、是非題下列各題中的敘述是否正確？正確的選“，”，錯(cuò)誤的選“X”。1 .相是指系統(tǒng)處于平衡時(shí)，系統(tǒng)中物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)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(yīng)該是定值。3 .依據(jù)相律，恒沸溫合物的沸點(diǎn)不隨外壓的改變而改變。4 .不可能用簡(jiǎn)單精微的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個(gè)純組分。二、選擇題選擇正確答案的編號(hào)：IE1.(選自南開大學(xué)2000年考研試題)一個(gè)水溶液共有S種溶質(zhì)，相互之間無化學(xué)反應(yīng)。若使用只允許水出入的半透膜將此溶液與純水分開，當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)，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：(A)

13、f=S;(B)f=S+1;(C)f=S+2;(D)f=S+3;(E)以上答案均不正確FA三2.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)達(dá)平衡時(shí)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;(E)以上答案均不正確。3.已知硫可以有單斜硫，正交硫，放態(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；(D)以上答案均不正確。A4.硫酸與水可形成H2SO4XH2O(s),H2SO4X2HO(s),H2SO4X4HO(s)二種水合物，問在101325Pa的壓力下，能與硫酸水溶

14、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；(E)以上答案均不正確。5.將固體NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒溫到400K,NH4HCO3按下式分解并達(dá)到平衡：NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)K和自由度數(shù)f為：(A)K=2,f=1;(B)K=1,f=0;(C)K=2,f=2;(D)K=1,f=1;(E)以上答案均不正確。HA-.C,bi、一6.某系統(tǒng)存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質(zhì)，相互建立了下述三個(gè)平衡：H2O(g)+C(s)=H2(

15、g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)=H2O+CO(g)CO2(g)+C(s)=2CO(g)則該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C為：(A)3;(B)2;(C)1;(D)4;(E)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(shí)，純A及純B的飽和蒸氣壓p*B>p*A,則當(dāng)混合物的組成為0VXbV1時(shí),則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A,p*B的相對(duì)大小為(A)p>p*B;(B)p<P*a;(C)p*A<p<p*B；(D)以上答案均不正確8 .(選自南開大學(xué)1999年考研試題)對(duì)于恒沸混合物，下列說法中錯(cuò)誤的是：(A)不具有確定組成；(B)平衡

16、時(shí)氣相組成和液相組成相同；(C)其沸點(diǎn)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(shí)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*A>p*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)yb>xb；(B)yb<xb(C)yb=xb；(D)以上答案均不正確11 .組分A(高沸點(diǎn))與組分B(低沸點(diǎn))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

17、大，則此系統(tǒng)為：(A)有最高恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；(B)不具有恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；(C)具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；(D)以上答案均不正12 .Na2CO3可形成三種水合鹽：Na2CO3-2O>Na2CO3-72OMNa2CO3-10HK常壓下將Na2CO3(s)投入其水溶液中，三相平衡時(shí)，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3(s),另一相是()。(A)冰(B)Na2CO3-102O(s)(C)Na2CO3-72O(s)(D)Na2CO3-2O(s)13 .非理想溶液中溶質(zhì)的活度以亨利定律為基準(zhǔn)，以純?nèi)苜|(zhì)為參考態(tài)時(shí)，參考態(tài)的蒸氣壓為一定溫度下()A、純?nèi)苜|(zhì)的蒸氣壓B、溶質(zhì)濃度mB=mB*=1mol-

18、kg時(shí)溶質(zhì)蒸氣壓C、溶質(zhì)濃度CbCB1mo1dm3時(shí)溶質(zhì)的蒸發(fā)的蒸氣壓D、溶質(zhì)的亨利常數(shù)Kb,x14 .關(guān)于亨利常數(shù)kx,B的討論，下列哪一條是正確的？()(A) kx,B只與溶劑性質(zhì)有關(guān)。(B) kx,B只與溶質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。(C) kx,B與溶劑、溶質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，且與溫度有關(guān)。(D) kx,B與溶劑、溶質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，且與溫度無關(guān)。15 .溫度一定時(shí)，在相同的外壓下，稀溶液中溶劑A的化學(xué)勢(shì)a()純?nèi)軇?*化學(xué)勢(shì)A,這就是產(chǎn)生滲透的原因。(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能確定三、填空題處填上答案。在以下各小題的1 .在抽空的容器中放入NH4HCO3(s),發(fā)生反應(yīng)NH4HCO3(s)=NH3(g

19、)+CO2(g)+H2O(g)且達(dá)到平衡，則這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)(獨(dú)立尸;自由度數(shù)=。2 .(選自清華大學(xué)1999年考研試題)A1C13溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系統(tǒng)的組分?jǐn)?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(xué)平衡，則系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C=；相數(shù)f=；條件自由度數(shù)f'=4.CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)化為CO(g)和CO2(g)及H2(g),并達(dá)平衡，則系統(tǒng)的5.已知NaHCO3(s)熱分解反應(yīng)為2NaHCO3=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g).今將NaHCO3(s),Na

20、2CO3(s),CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個(gè)密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)建立平衡時(shí)系統(tǒng)的R=;C=1;f=I;f'=I6 .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(shí)，yB(g),XB(1),XB(總)的大小順序?yàn)?。將xb=0.4的溶液進(jìn)行精福,塔頂將得到。一、是非題1. (V)2.(V)3.(X)二、選擇題1 .(D)2.(A)3.(B)4.(C)5.(A).6.(A)12.B13.C14.C15.B三、填空題1.2,22. 333. .2304.

21、5203145. 03321 一個(gè)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(xué)物質(zhì)數(shù)S,獨(dú)立的化學(xué)反應(yīng)式數(shù)R,組成關(guān)系數(shù)R',組分?jǐn)?shù)C,相數(shù)f及自由度數(shù)f:(i)NH4HS(s)部分分解為NH3(g)和H3s(g)達(dá)成平衡；(ii)NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2s(g)達(dá)成平衡；(iii)NaHCO3(s)部分分解為Na2CO3(s)、H20(g)及CO2(g)達(dá)成平衡；(iv)CaCO3(s)部分分解為CaO(s)和CO2(g)達(dá)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(dá)成平衡；(vi)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)，

22、部分轉(zhuǎn)化為CO(g)、CO2(g)和H2(g)達(dá)成平衡。1. f=1,f=0;2. (i)S=3,R=1,R'=1C=1,f=2,f=1。(ii)S=3,R=1,R'=0C=2,f=2,f=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(cuò)誤的選“x”。，°XC1.雙組分相圖中恒沸混合物的組成隨外壓力的不同而不同。，°XC2.不可能用簡(jiǎn)單精微的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個(gè)純組分。二、選擇題選擇正確答案的編號(hào):1A二1

23、l.若A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，溫度T時(shí)，純A及純B的飽和蒸氣壓p*B>p*A,則當(dāng)混合物的組成為0VXBV1時(shí),則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與P*a,p*B的相對(duì)大小為(A)p>p*B;(B)p<P*a;(C)p*A<p<p*B；(D)以上答案均不正確2.(選自南開大學(xué)1999年考研試題)對(duì)于恒沸混合物，下列說法中錯(cuò)誤的是:(A)不具有確定組成；(B)平衡時(shí)氣相組成和液相組成相同;(C)其沸點(diǎn)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(shí)系統(tǒng)的條件自由度數(shù)(A)0;(B)1;(C)2;(D)3;(D)以

24、上答案均不正確。R7一_十,4,4一4.A(l)與B(l)可形成理想披態(tài)混合物，若在一定溫度下，純A、純B的飽和蒸氣壓p*A>p*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)yb>xb;(B)yb<xb(C)yb=xb；(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(diǎn)的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的溶液蒸儲(chǔ)可以獲得：(C)(A)一個(gè)純組分和一個(gè)恒沸混合物；(B)兩個(gè)恒沸混合物；(C)兩個(gè)純組分；(D)以上答案均不正確。-A-6.組分A(高沸點(diǎn))與組分B(低沸點(diǎn))形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加

25、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(diǎn)的系統(tǒng)；(B)不具有恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；(C)具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；(D)以上答案均不正確。三、填空題在以下各小題的“I”處填上答案。1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(shí),yB(g),xb(1),XB（總）的大小順序?yàn)?。將xb=0.4的溶液進(jìn)行精儲(chǔ)，塔頂將得到、是非題1.(v)2.(V)二、選擇題1 .(C)2.(D)3.(A)4.(B)5.(C)6.(C)三、填空題1直線2.yB(g)>xb(總)>

26、;xb(1)xb=0.6恒沸混合物101325Pa下沸點(diǎn)-組成圖如下圖，（圖11）1.A和B兩種物質(zhì)的混合物在若將ImolA和4mo舊混合，在101325Pa下先后加熱到ti=200°C?=400°Ct3=600°C,根據(jù)沸點(diǎn)-組成圖回答下列問題：(1)上述3個(gè)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)上述3個(gè)溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是單相？是什么相？2 .A和B形成相合熔點(diǎn)化合物AB:A,B,AB在固態(tài)時(shí)完全不互溶；A,AB,B的熔點(diǎn)分別為200°C,300°C,40cA。與

27、CAB及AB與B形成的兩個(gè)低共熔點(diǎn)分別為150°C,工*口=02土'口=0.3和250C,艮麗。(1)畫出以上述系統(tǒng)的熔點(diǎn)-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°冷卻到100°C,放=0.5的系統(tǒng)從400°冷卻到200°C;(3)8molB和12molA混合物冷卻到無限接近150。時(shí)，系統(tǒng)是哪幾相平衡？各相的組成是什么？各相物質(zhì)的量是多少？3 .A,B二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣一液平衡相圖如下圖：(圖12)標(biāo)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(dāng)溫度t無限

28、接近ti(t=ti-dt)時(shí)，有哪幾個(gè)相平衡共存？各相的質(zhì)量是多少？當(dāng)溫度t剛剛離開ti(t=ti+dt)時(shí)有哪幾個(gè)相平衡共存？各相的質(zhì)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(diǎn)。(圖13)(1)請(qǐng)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(diǎn)a0降溫經(jīng)過a1,a2,a3,a4,寫出在a1，a2,a3和a4點(diǎn)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(zhuǎn)折溫度t/°C無550460無419無400無無?儻露？/span&

29、gt;t/°C630410410410410439295295321(1)作Sb-Cd相圖，并標(biāo)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(zhì)量分別為121.76g得鈣112.41g-m8l)。7.A,B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖，圖中C,D為A,B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(zhì)量分別為108g閏。和119gmbl(1)標(biāo)出，各區(qū)的相態(tài)及成分;(2)確定在C,D點(diǎn)形成化合物的分子式；(3)作a,b組成點(diǎn)的步冷曲線并標(biāo)出自由度數(shù)及相變化。(在右圖上相應(yīng)位置)(4)將1kgwa=0.60的熔融體

30、冷卻，可得何種純固體物質(zhì)？計(jì)算最大值，反應(yīng)控制在什么溫度？8.根據(jù)圖3-57(a)、(b)回答下列問題(圖16)和9060加如50卻>00.1：."0E口ECEaOHf(CAOH)圖(1) 指出圖(a)中，K點(diǎn)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(jìn)行一次簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)加熱到85。C停止蒸儲(chǔ)，問儲(chǔ)出液的組成及殘液的組成，儲(chǔ)出液的組成與液相比發(fā)生了什么變化？通過這樣一次簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)是否能將甲醇與水分開？(3) 將(2)所得的微出液再重新加熱到78°C,問所得的微出液的組成如何？與(2)中所得的微出液相比發(fā)生了什么變化？(4)

31、將(2)所得的殘液再次加熱到91°C間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(shí)，平衡系統(tǒng)是兩相平衡？聳筆且？氣兩相平衡？能膠它嗟淖槌?？妿n妓荊?o:p>a一”為xb(i)=0.88,yB=0.50n(g)+n(l)=5mol解得：n(l)=0.40mol;n(g)=1.0mol(2)t1=200C時(shí),處于液相;t3=600°C時(shí)，處于氣相。2.解：3.解：(1)相區(qū)相態(tài)及成分分別g(A+B)1i(A+B)l1(A+B)+g(A+B)相區(qū)相態(tài)及成分分別g(A+B)

32、+1i(A+B)l2(A+B)l1(A+B)+l2(A+B)(2)系統(tǒng)總量為mm=mA+mB=(l4.4+9.6)kg=24kgwb=0.40wa=0.60當(dāng)t無限接近ti時(shí),有兩液相共存，設(shè)含組分A多的質(zhì)量為mA,另一相為mB由杠桿規(guī)則mA(0.40-0.20=mbX(0.80-0.40)mA=16kgmB=8kg當(dāng)1=匕+1時(shí)，含較多一相消失，產(chǎn)生最低共沸點(diǎn)的氣相，則兩相質(zhì)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(wàn)'I1l(A+B)2II2s(A)+l(A+B)1III2l(A+B),s(AB4)1IV2l(A+B)+s(B)1V2s(A)+s(A

33、B4)1VI2s(AB4)+s(B)1(2)ai點(diǎn)：lai令(B)(二相共存)a2點(diǎn)：ip+s(B)，s(C)(三相共存)a3點(diǎn)：1eOs(A)+s(C)(三相共存)a4點(diǎn)：s(A)式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(wàn)'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)(2)ai點(diǎn)：lai=(B)a2點(diǎn)：ip+s(B)=s(C)(三相共存)a3點(diǎn)：Ie=s(A)+s(C)(三相共存)a4點(diǎn)：s(A)=s(C)(二相共存)6 .解：(1

34、)從數(shù)據(jù)分析中可知：純組分Sb和Cd的熔點(diǎn)分別為630°麗321°C;w(Cd)=0.583的熔體冷卻過程中出現(xiàn)一個(gè)？?jī)洱l椅罡櫓治拮畚露？說明生成了相合熔點(diǎn)化合物SbmCdn?嬖瑞桓賞腕凸踩章B閹露任？10組成Cjw(Cd)=0.475?嬖誠(chéng)破桓賞腕凸踩章B閹露任？95°C,其婀C勘=0.93?右隕戲治隹傻貿(mào)醐b-Cd相圖如下圖所示有一個(gè)相合熔點(diǎn)化合物，兩個(gè)最低共熔點(diǎn)在區(qū)域1(液相)中C=2,f=1,f'81+1=2;在，各區(qū)域內(nèi)均呈二相共存C=2,f=2,f'石2+1=1;(2)由相圖中可得K點(diǎn)之溫度(即化合物的熔點(diǎn))為439°C相應(yīng)

35、組成為w(Cd)=0583,w(Sb)=0.417,化合物分子式為SbmCdn|父lirmiHnBvilla求得m=2,n=3故分子式為：Sb2Cd37 .解：(1)“區(qū)12345“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(diǎn)形成的化合物分別為AB和AB2(3)步冷曲線如下圖所示I(4)純C(AB)固體，反應(yīng)接近200°m(AB)x(0.520.40)=m(l)x(0.400.12)解得m(AB)=0.7kg。8 .解：如圖(a)所示，K點(diǎn)代表的總組成x(CH3OH)=0.33>時(shí)，系統(tǒng)為氣、液兩相平衡

36、L點(diǎn)為平衡液相x(CH3OH)=0.15,G點(diǎn)為平衡氣相，y(CH3OH)=0.52;(2)由圖(b)可知，儲(chǔ)出液組成yB,1'>=0.52,殘液組成xb,i=0.15。經(jīng)過簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)，儲(chǔ)出液中甲醇含量比原液高，而殘液比原液低，通過一次簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)，不能使甲醇與水完全分開；若將(2)所得的微出液再重新加熱到78°C,則所得儲(chǔ)出液組成yB,2=0.67,(2)所得的福出液相比，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(jìn)行多次反復(fù)蒸儲(chǔ)

37、或精儲(chǔ)。9 .今有凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示:(1)標(biāo)出圖中各相區(qū)的穩(wěn)定態(tài)。(2)畫出圖中a、b、c、d的步冷曲線，并簡(jiǎn)要說明其冷卻過程的相變化。10.A和B固態(tài)時(shí)完全不互溶，101325Pa時(shí)A(s)的熔點(diǎn)為30°C,B(s)的熔點(diǎn)為50°C,A和B在10°C具有最低共熔點(diǎn)，其組成為xb,e=0.4，設(shè)A和B相互溶解度曲線均為直線。畫出該系統(tǒng)的熔點(diǎn)-組成圖(t-XB圖)；(2)今由2molA和8molB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(shí)的相數(shù)、相的聚集態(tài)及成分、各相的物質(zhì)的量、系統(tǒng)所在相區(qū)的條件自由度數(shù)。1

38、1(1)按下列條件作出A,B二組分系統(tǒng)相圖的示意圖：A的熔點(diǎn)為600°CB為1000C;化合物AB2的分解溫度為650°C,此時(shí)液相組成為xa=0.50;A和AB2的最低共熔點(diǎn)為400°Cxa=0.80;固相不互溶，液相完全互溶；(2)標(biāo)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(shí)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(zhuǎn)折點(diǎn)處及各段注明相態(tài)及成分的變化12A,B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖: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)f'IIIIIIIVV毛線上"黑“線上畫出系

39、統(tǒng)點(diǎn)ai,a2降溫時(shí)的步冷曲線(在曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(p(s)/Pa)=41.67-10017/T(K)In(p(l)/Pa)=29.435899.5/T(K)計(jì)算固、液、氣三相共存時(shí)(三相點(diǎn))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(dú)立組分?jǐn)?shù)、相數(shù)和自由度數(shù)。15 .413.2K下，C6H5C1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

40、騰，求體系液相和氣相的組成？解：理想溶液服從拉烏爾定律：p1=p1*x1p2=p2*x2下標(biāo)1代表氯苯；下標(biāo)2代表澳苯.已知：p1*=1.236atmp2*=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=1.2360X0.5956=0.7362atmp2=0.6524X0.4044=0.2638atm(氣相組成)?達(dá)平衡時(shí)體系的組成為：C6H5Br:40.44%C6H5Br:26.38%

41、?液相：C6H5C1:59.56%氣相：C6H5Cl:73.62%16 .FeO-MnO相圖如下，標(biāo)注各穩(wěn)定相，分析A點(diǎn)冷卻過程及其冷卻曲線。解：各相區(qū)從ll+s（n）I-V分別為L(zhǎng)L+S(I)+S(nS(I)S(I)+S(n)S(n)冷卻曲線ll+s(n)-l+s(i)一s(i)一S(I)+S(n)17 .液體A和B形成理想溶液，在325.15k時(shí)含1molA和2molB的溶液的總蒸氣壓為18 .3kPa,若再加1molA到上述溶彼中，則蒸氣壓增加到40.6kPa,計(jì)算Pa和R.解:P33.340.0*PAxAPBxB1_*2*3PA3PB11PAPB22*Pa60.1KPa*Pb19.9KPa18 .下列相圖中ENC和PQS線上