物理化學6習題

第六章基本要求理解相律的意義、推導，掌握其應用。掌握單組分系統(tǒng)、二組分氣-液平衡系統(tǒng)和二組分液-固平衡系統(tǒng)典型相圖的分析和應用。掌握用杠桿規(guī)則進行分析與計算。能從由實驗數(shù)據(jù)繪制簡單相圖的方法。----相律的數(shù)學表達式2-----T

和p

表示溫度和壓力對平衡系統(tǒng)都有影響一.相律

C=S-R-R'二組分系統(tǒng)相圖的共同特征：所有的曲線都是兩相平衡線；圖中的水平線都是三相線，三個相點分別在水平線段的兩端和交點上，三相線上F=0；圖中垂直線表示純組分。如果是穩(wěn)定化合物，垂直線頂端與曲線相交，如果是不穩(wěn)定化合物，垂直線頂端與水平線相交，呈“T”字形；圍成單相的線段中不含三相水平線；兩相平衡共存區(qū)內(nèi)均可適用杠桿規(guī)則。甲醇(A)—氯仿(B)系統(tǒng)最大正偏差系統(tǒng)p-xt-x三.二組分系統(tǒng)相圖：氣—液平衡相圖1.液態(tài)完全互溶系統(tǒng)最大負偏差系統(tǒng)氯仿(A)—丙酮(B)系統(tǒng)t-xp-xS1LS2：三相線

F=C–P+1=2–3+1=0F=2F=1F=1F=1四、二組分系統(tǒng)相圖液—固平衡相圖t-x圖1.固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)2.生成穩(wěn)定化合物系統(tǒng)t-x圖3.生成不穩(wěn)定化合物系統(tǒng)三相線不穩(wěn)定化合物，只能在固態(tài)時存在t-x圖4.固態(tài)部分互溶系統(tǒng)(1)系統(tǒng)有一低共熔點三相平衡關系：ABw%

+tPQl+ll+LS2S1MNbact-x圖五.步冷曲線（或冷卻曲線）1)在單組分系統(tǒng)的相圖中，最多只能存在一個三相點。()2)若恒沸混合物的恒沸點在沸點--組成圖上為最低點，則在壓力--組成圖上為最高點。()3)在通常情況下，對于三組分系統(tǒng)能平衡共存的最多相數(shù)為4。()4)恒沸混合物不是化合物。（）5)二元恒沸混合物的組成隨溫度而變。（）1)×2)√3)×4)√5)×1)實驗繪制水-鹽系統(tǒng)的相圖時，一般常采用的方法是()。

(A)電導法；(B)溶解度法；(C)熱分析法B2)關于杠桿規(guī)則的適用對象,下面的說法中不正確的是

(A)不適用于單組分系統(tǒng)

(B)適用于二組分系統(tǒng)的任何相區(qū)

(C)適用于二組分系統(tǒng)的兩個平衡相

(D)適用于三組分系統(tǒng)的兩個平衡相B3)FeCO3

和H2O形成水溶液，并能生成四種水合物FeCO3?6H2O(s)、2FeCO3?7H2O(s)、2FeCO3?5H2O(s)和FeCO3?2H2O(s)，則該系統(tǒng)的組分數(shù)為：()。

(A)2；(B)3；(C)4；(C)54)如同上題的系統(tǒng)，在恒定溫度和壓力下平衡共存的最多的相數(shù)為：()。

(A)2；(B)3；(C)4；(C)1AA(3)NH4Cl(s)放入一抽空的容器中，與其分解產(chǎn)物NH3(g)和HCl(g)成平衡（6）（5）過量的NH4HCO3(s)與其分解產(chǎn)物NH3(g)，H2O(g)和CO2(g)成平衡（3）C=1，P=2，NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)R=1p(NH3)=p(HCl)R‘=1C=S-R-R‘=3-1-1=1F=1-2+2=1（6）（5）C=1，P=2，NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)S=4，R=1，R‘=2(p(NH3)=p(H2O)=p(CO2

))C=4-1-2=1,F=1-2+2=1

常見的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3·H2O(s)，Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s)（1）101.325kPa下，與Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有幾種？（2）20℃時，與水蒸氣平衡共存的水合物最多能可能有幾種？【6.2】解：S=5，R=3，R‘=0，C=S-R-R’=2，F(xiàn)=C-P+1=3-P，Pmax=3；（1）已有兩相（水溶液、冰），只能有一種水合物與其共存；（2）已有一相（水蒸氣），有二種水合物與其共存。1234561：液相l(xiāng)F=22：液相l(xiāng)+A(s)F=13：液相l(xiāng)+C(s)F=14：液相l(xiāng)+B(s)F=15：A(s)+C(s)F=16:B(s)+C(s)F=1C(s)、液相l(xiāng)

、A(s)三相平衡

F=0C(s)、液相l(xiāng)

、B(s)三相平衡F=0abt1t【6.21】某A—B二組分凝聚系統(tǒng)相圖，其中C為不穩(wěn)定化合物（1）指出各相區(qū)有哪些相組成；（2）指出圖中三相線及相平衡關系（3）畫出從a、b點冷卻的步冷曲線。（4）將5g處于b點的樣品冷卻至t1，系統(tǒng)中液態(tài)物質與析出固態(tài)物質的質量各為多少？0.60.90.7液相

l解：(1)lllabF=2F=2F=2F=1F=1F