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文档简介
1、相平衡基础知识练习题 在石灰窑中CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已平衡,则 系统的物种数S=( ), 相数P =( ), 组分数C =( ), 自由度数F =( ), 3-1-1 今将一定量的 NaHCO3(s)放入一个真空容器中,加热分解并建立平衡: 2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 则系统的浓度限制条件数 R=_;组分数 C =_;相数 =_;自由度数 =_。 解: 1 2 3 1 3-1-2 气态的 N2 ,O2溶于水中且达到相平衡,此多相系统的组分数(独立)为_;自由度数为_。 解: 3 3 3-1-3 NH4HS(s) 与
2、任意量的 NH3(g)及 H2S(g) 达平衡时,系统的自由度数是_。 解: 2 3-1-4 在抽空的容器中放入 NH4HCO3(s),发生反应 NH4HCO3(s) = NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且达到平衡,则这个系统的组分数(独立)=_;自由度数=_。 解: 1 1 3-1-5 已知 NaHCO3(s)热分解反应为 2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 今将 NaHCO3(s),Na2CO3(s),CO2和 H2O(g)按任意比例混合,放入一个密闭容器中,试计算当反应建立平衡时系统的 R,C,及。 解:R=0,R=1,S=
3、4 C = S R R = 4 1 0 = 3 = 3 f = C +2 = 3 3 + 2 = 2 3-1-6 在 25时,A,B 和 C 三种物质(不能互相发生反应)所形成的溶液与固相 A 和由 B 与 C 组成的气相同时呈平衡。 (1)试计算此系统的自由度数? (2)试计算此系统中能平衡共存的最大相数? 解: (1)系统不发生化学反应 S = 3, R = 0 浓 度 限 制 条 件 R=0 相 数 =3 组 分 数C=SRR=3 = C + 2 = 3 3 + 2 = 2(2) =0 平衡共存相数最大 = C f + 2 = 3 0 + 2 = 5 3-1-7 在 25时,A,B 和
4、C 三种物质(不能互相发生反应)所形成的溶液与固相 A 和由 B 与 C 组成的气相同时呈平衡。 (1)试计算此系统的自由度数? (2)试计算此系统中能平衡共存的最大相数? 解: (1)系统不发生化学反应 S = 3, R = 0 浓 度 限 制 条 件 R=0 相 数 =3 组 分 数C=SRR=3 = C + 2 = 3 3 + 2 = 2(2) =0 平衡共存相数最大 = C f + 2 = 3 0 + 2 = 53-2-1 已知: 在 863 K 和 4.4106 Pa 时,固体红磷、液体磷和磷蒸气处于平衡; 在 923 K 和 1.0107 Pa 时,液态磷、固态黑磷和固态红磷处于平
5、衡; 黑磷、红磷和液态磷的体积质量(密度)分别为2.70103 kgm3,2.34103 kgm3和 1.81103 kgm3; 黑磷转化为红磷时要吸收热量。 (1) 根据以上数据画出磷相图的示意图; (2) 问黑磷和红磷的熔点随压力怎样变化。 解: (1)相图如右图所示 图中每条线的斜率(正或负)可根据方程VTHTpdd 确定固态红磷P(s,红) P(g) , P(l) P(g)均有V 0 因为H 0 ; 所以OATpdd 0 ;OBTpdd0 因为 P(s,红) P(l) ,H 0 , V = (33103 . 211081. 11)M 0 所以ddOOTp0 因为 P(s,墨) P(s,
6、红) H 0 ,V = (331070. 21103 . 21)M 0 所以DOTpdd0 同样可得 COTpdd0;(2) 因为ddCOTp0, COTpdd 0 所以熔点随压力增加而升高。 3-2-2 图为碳的相图,问: (1)O 点是什么点; (2)曲线 OA,OB,OC 分别表示什么? (3)常温压下石墨, 金刚石何者是热力学上的稳定相; (4)在 2000K 把石墨转变成金刚石需要多大压力? (5)在任意给定的温度和压力下, 石墨和金刚石那个体积质量(密度)大?如何证明? 已知 C(石墨) C(金刚石) Hm0。 (5)OA线斜率为正值,dp/dT0 H 0 则V 0即V(金刚石)
7、(石墨)TTHVpdd解:(1)O点是石墨、金刚石、液相共存的三相平衡点;(2)OA为石墨、金刚石之间的相变温度随压力的变化线; OB为石墨的熔点随压力的变化线; OC为金刚石的熔点随压力的变化线; (3)常温常压下石墨是热力学的稳定相;(4)从OA线上读出2000K时约在P=65108Pa,故转变压力为 65108Pa;3-3-1 A, B 两种液体在液态完全互溶且可形成最低恒沸系统。若饱和蒸气压 p*A=2p*B,试作温度一定的压力一组成图,标出图中各区的相态及成分,设恒沸组成为 xO,xA=1-xB,问在恒沸组成处是 xAxB,还是 xAxB或 xA=xB?又问:在恒沸组成的右侧图中的两
8、相区两相平衡时,是 yBxB,还是 yBxB? 解: 在x0 处xAxB;在x0右侧图中的两相区,两相平衡时yBxB。 3-3-2 图为 A,B 两组分液态完全互溶系统的压力-组成图。 试根据该图画出该系统的温度(沸点)-组成图,并在图中标示各相区的聚集态及成分。 解:该系统的温度-组成的示意图如图所示。 3-3-3 已知 A, B 两种液体完全互溶,且 p*Bp*A,在常压下具有最低恒沸混合物组成为 D。 (1) 试画出该系统的 T-x 图,p-x 图; (2) 若有一组成介于 B 与 D 之间的 A,B 二组分溶液,经精馏后,在塔顶和塔底各得什么产物? 解:(1)如图 (2)塔顶,恒沸混合
9、物 D 塔底 B 3-3-4 A ,B 二组分在液态完全互溶,已知液体 B 在 80C下蒸气压力为 101.325 kPa,气化焓为 30.76 kJmol-1。组分 A 的正常沸点比组分 B 的正常沸点高 10 C。 在 101.325kPa 下将 8 mol A 和 2 mol B 混合加热到 60 C 产生第一个气泡, 其组成为 yB=0.4,继续在 101.325 kPa 下恒压封闭加热到 70C,剩下最后一滴液其组成为 xB=0.1。将 7 mol B 和 3 mol A 气体混合,在 101.325 kPa下冷却到 65C 产生第一滴液体,其组成为 xB=0.9,继续定压封闭冷却到
10、 55C 时剩下最后一个气泡,其组成为 yB=0.6。 (1)画出此二组分系统在 101.325kPa 下的沸点一组成图,并标出各相区; (2)8 mol B 和 2 mol A 的混合物在 101.325 kPa,65 C 时, 求平衡气相的物质的量; 求平衡液相中组分 B 的活度和活度因子(系数); 此混合物能否用简单精馏的方法分离为纯 A 组分与纯B 组分?为什么? 解: (1)见右图: (2)zB点组成为 8 . 0288Bx 217 . 09 . 08 . 09 . 0)()g(总nn mol52mol282)()()(总ngn 气相为 5mol ; f B=BBB*xppy , x
11、B =0.9 ,yB=0.7 组分 B 在 65C 时的蒸汽压为: K3531K3381C80C65lnmVapRHppBB 4651. 0K353K338molKJ314. 8)K338K353(molkJ1076.301113 则 p*B(65C)=63.6kPa 12. 1kPa6 .639 . 0kPa325.1017 . 0Bf aB = f BxB=1.2390.9=1.01 因图中有恒沸点,单纯用精溜方法只能得到纯 B 及恒沸混合物而不能得到纯 A。 3-3-5 A,B 两液态物质可完全互溶,在同温度下 pA pB。在一定压力下,将 A,B 溶液在一精馏塔中进行精馏,若塔足够高,
12、无论溶液的组成如何改变,在塔顶只能得到 xB=0.7 的恒沸混合物,试绘出在一定温度下的上述系统的蒸气压一组成图。 解: 3-4-1 (1) 由硝基苯和水组成的二组分系统为完全不互溶系统,在 101.325kPa 下,其沸腾温度为 99。已查得 99时水的蒸气压力为 97.7 kPa。 若将此系统进行水蒸气蒸馏以除去不溶 性杂质,试求馏出物中硝基苯所占的质量分数?(已知 H2O C6H5NO2的摩尔质量分别为 18.02 gmol1, 123.11gmol1。 ) (2)若在合成某一化合物后,进行水蒸气蒸馏,此系统的沸腾温度为 95C,大气压为 97.2kPa,馏 出物经分离,称重得出水的质量
13、分数为 0.45,试估计此化合物的摩尔质量。 (水的蒸发焓为40.7 kJmol1,与温度无关,蒸气看作是理想气体,液体体积可以忽略不计。 ) 解: (1)BABABAppMMmm,其中 kPa 3.63 kPa7 .97kPa325.101*kPa7 .97*BApp MA = 18.02 g mol1 MB = 123.11 g mol1 94. 3kPa63. 3kPa7 .97molg11.123molg02.1811BAmm, 202. 014 .391AAB mmm ( 2 ) 用克克方程 K3681K3731molKJ314. 8molkJ107 .40kPa 101.325ln
14、1113Ap p *A =84.8 kPa p(总) =p*B +84.8 kPa =99.2 kPa 化合物的蒸气压为 p*B = 14.4 kPa kPa4 .14kPa8 .84molg02.18B1BABABAMppMMmm 45. 0BAB mmm 求得 45. 019ABmm 818. 0BAmm 代入上式, 得 MB=129.7 gmol13-4-2 80时溴苯(A)和水(B)的蒸汽压分别为8.825kPa和47.335kPa,溴苯的正常沸点为156 ,计算:-1;(3)蒸出10kg溴苯需要消耗多少千克水蒸汽?解解:(1)用克-克方程12mvap2111lnTTRHpp将p1=1
15、01325Pa, p2=8825Pa, T1=429.15K, T2=353.15K,-1。由水-1,再根据克-克方程,可近似得到:473358825BApp12由已知pA+ pB=101325Pa联合1,2解得pA=15922Pa, pB=85403Pa将p1=101325Pa, pA=15922Pa, T1=429.15K, vapHm-1 ,代入克-克方程,解得溴苯水溶液蒸馏温度为368.95K。(2)在这种水蒸汽蒸馏的温度中,溴苯水的分压比为:ABBABABABAMWMWnnyypp所以溴苯水的质量比为:1.62518g.mol85403Pag.mol9 .156Pa159221 -1
16、BBAABAMpMpWW因此溴苯的质量分数为:62. 01625. 1625. 1BAAAWWWw(3)蒸出10kg溴苯需要消耗水蒸汽为:16.25kgkg101.625kg10BAWW3-4-3 A和B固态时完全不互溶,102325Pa时A(s)的熔点为30,B(s)的熔点为50, A和B在10具有最低共熔点,其组成为xB,E=0.4,设A和B相互溶解度均为直线。(1)画出该系统的熔点-组成图(t-xB图);(2)今由2molA和8molB组成一系统,根据画出的t-xB图,列表回答系统在5, 30,50时的相数、相的聚集态及成分、各相的物质的量、系统所在相区的条件自由度。 解解 (1)熔点-
17、组成图(t-xB图)如图8-9所示。t/50403020100 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0A xB BP=101325Pa系统温度(2)t/相数相的聚集态及成分各相的物量系统所在相区的条件自由度f 53050121S(A), S(B)S(B), L(A+B)L(A+B)mol8mol2)B()A(SSnnmol33. 3mol67. 6)B()BA(SLnnnL(A+B)=10mol2123-5-1 A,B 二组分液态部分互溶系统的气液平衡相图如下: (1)标明各区域中的稳定相; (2) 将 14.4kg 纯 A 液体和 9.6kg纯 B 液体混合后加热,当温度 t 无限接近 t1
18、(t=t1-dt)时,有哪几个相平衡共存?各相的质量是多少?当温度 t 刚刚离开 t1(t=t1+dt)时有哪几个相平衡共存?各相的质量各是多少? 解: (1)相区 , 相态及成分分别为 g(A+B),l1(A+B),g+l,g+l,l2(A+B), l1+l2 (2)系统总量为mm=mA+mB=(14.4+9.6)kg=24kg40. 0246 . 9BwwA=0.60 当t无限接近t1时,有两液相共存,设含组分A较多的相的质量为mA,另一相质量为mB由杠杆规则mA(0.400.20)=mB(0.800.40) mA=16kg mB=8kg 当t=t1+dt时,含B较多的液相消失,产生最低共
19、沸点的气相,则气、液两相质量各为12kg。3-5-2 丙三醇(A)间甲苯胺(B)可形成部分互溶二组分系统,相图如图所示:(1) 将 30g 丙三醇和 70g 间甲苯胺在 20C 时混合,系统为_相;(2) 把上述混合液加热至 60C,可建立_相平衡,各相组成分别为_和_;各相质量分别为_和_;(3) 将系统温度继续升至 120,系统又为_相,相组成为_。 解: (1) 1 ;(2) 2 ; l1,w(B)=0.20 ; l2,w(B)=0.76 m (l1 )=10.7g ; m (l1 )=89.3g(3) 1 ; w(B)=0.703-5-3 A 和 B 在液态部分互溶, A和 B 在 1
20、00kPa 下的沸点分别为100 C 和 120C,该二组分的气、液平衡相图如图所示,且知C,E,D 三个相点的组成分别为xB,C = 0.05, yB,E = 0.60, xB,D =0.97(1)试将图中各相区及 CED 线所代表的相区的相数、聚集态及成分 (聚集态用 g, l 及 s 表示气、液及固;成分用 A,B 或 A+B表示)、条件自由度 f 列成表格;(2)试计算 3mol B 与 7mol A 的混合物,在 100kPa,80C 达成平衡时气、液两相各相的物质的量各为多少摩尔?(3)假定平衡相点 C 和 D 所代表的两个溶液均可视为理想稀溶液。试计算 60C 时纯 A(1)及
21、B(1)的饱和蒸气压及该两溶液中溶质的亨利系数(浓度以摩尔分数表示)。 解: (1)列表如下:相区相数相态及成分条件自由度数 f 11g (A+B)222g (A+B)+ l (A+B)131l (A+B)242l 1(A+B)+ l2 (A+B)1CED线上3l (A+B)+l2 (A+B)+g E (A+B)0 (2)如图所示。将 3 mol B 与 7 mol A 的混合物(即 xB (总)=0.30) ,加热到 80C(100 kPa 下),系统点为 K,气、液二相平衡,气相点为 G,液相点为 L,相组成分别为 yB (g) = 0.50,xB (l)= 0.03,由杠杆规则解之得:
22、n (g) = 5.7 moln ( l ) = 4.3 mol (3)对于溶液 C: p*A xA= pyA,E 则 p*A= 42.1kPa; kx,B xB = pyB,E 则 p*A=42.1kPa;kx,B= 1200 kPa; 对于溶液 D: p*B xB = pyB, E 则 p*B = 61.9kPa; kx,A xA = pyA , E 则 kx,A= 1333 kPa。3-6-1 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
23、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。 解:(1)步冷曲线如图: (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 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)系统组成为 x , 10020060) s () l (xgxmm , x = 40 g , 系统点 O 点 w(Pb)= 0.403-6-2 如图所示, 在101.325 kP
24、a 下, A,B 二组分液态完全互溶,固态完全不互溶,其低共熔混合物wB= 0.60 今有180g,wB= 0.40 的溶液,试回答: (1)冷却时,最多可得多少克纯A(s)? (2)在三相平衡时,若低共熔混合液的质量为60 g ,与其平衡的固体A及B 各为多少克? 解: (1)从图中可知,当系统冷却时,首先析出 A(s),冷至近三相线时,在 B (s)还未析出之前,得到 A(s)最多,根据杠杆规则可知 mA (s) / m (总) = Eq2 / aE mA (s) = 180 g (0.600.40 ) / (0.60 ) = 60 g m (l) = (1800.60 ) g = 120
25、 g 所以冷却至三相线,最多可得 60 g 的纯 A(s); (2)三相平衡时,若低共熔混合物的量只剩 60 g 时,说明有 60 g 混合物已转变为纯A(s)和 B(s)的质量分别为mA ( s )和 mB( s ),由杠杆规则可知 mA ( s )/ mB ( s ) = bE/ Ea mA ( s ) = ( 1.00 0.60 ) / ( 0.60 0 ) mB ( s ) =2 / 3 mB( s ) mA ( s )+ mB ( s ) = 60g 由上式可得 mA ( s ) = 24 g , mB ( s ) =36 g ,mA ( s ) =( 60+24 ) g = 84
26、g 所以,若低共熔混合物的质量为 60g 时,与其平衡的固体 A为 84g 固体 B 为 36g 。 3-6-3 图为 Mg-Sn 相图,组成为摩尔分数,问要在 600 g 的 Mg2Sn中加入多少克 Sn ,方才能使凝固点降低到 600?低共熔点 C 温度为 203.5,组成 x(Mg)=0.157 ;低共熔点 D 温度为 580,x (Mg)= 0.88;600时化合物Mg2Sn(s)与组成为 x(Mg)= 0.40 的溶液共存。Mg ,Sn 的摩尔质量分别为 24.3 gmol1,118.7gmol1。 解: 600 g MgSn 中 Sn,Mg 的质量分别为 7 .1183 .2423
27、 .242600 ) Mg ( m g =174 g ,m (Sn ) = 426 g , x ( Mg ) = 0.40 的溶液其中:12. 07 .11860. 63 .2440. 03 .2440. 0 ) Mg ( w w ( Sn ) = 0.88 g 含 Mg 174g 时对应的 Sn 质量应为 m 则: 174 g : m = 0.12 : 0.88 ,则 m = 1276 g 系统中原有 426 g Sn ,故应加入 Sn 质量 m (Sn) 为 m (Sn) = ( 1276 - 426 ) = 850 g 。3-6-4 已知 CaF2 CaCl2 相图,欲从 CaF2 Ca
28、Cl2系统中得到化合物 CaF2 CaCl2的纯粹结晶。试述应采取什么措施和步骤? 解: 必须选定溶液的组成在含CaCl2 约为 w(CaCl2)= 0.600.80之间。今假定选组成为 a 之溶液,从 a 冷却下来与 FD 线相交,当越过 FD 线后便有固相 CaF2 CaCl2析出,溶液组成沿 FD 线改变,待温度降到 GDH(即三相点温度)线以上一点点时,将固体从溶液中分离,即可得到纯粹的 CaF2 CaCl2 结晶。 3-6-5 A 和 B 固态时完全不互溶,101 325 Pa 时 A(s)的熔点为 30C,B(s)的熔点为 50C,A 和 B 在 10C 具有最低共熔点,其组成为
29、xBE=0.4,设 A 和 B 相互溶解度曲线均为直线。 (1)画出该系统的熔点-组成图(t-xB图) ; (2)今由 2 mol A 和 8 mol B 组成系统,根据画出的 t-xB图,列表回答系统在 5C,30C,50C 时的相数、相的聚集态及成分、各相的物质的量、系统所在相区的条件自由度数。 解:系统温度 t / C相数相的聚集态及成分各相的物量系统所在相区的条件自由度 52s (A), s (B)mol8=mol2=)B(s)A(snn1302s (B), l (A+B)mol33. 3mol67. 6)B(s)BA( lnn1501l (A+B)mol10)BA(ln2(2) 3-
30、6-6 固体 A,B 的熔点分别为 700C,1000C,二者不生成化合物。在 500C 下,有 wA=0.20 和 wA=0.60 溶液分别与固相成平衡,粗略地画出此系统相图,并在相图右边相应位置画出 wB=0.20 温度由 800C 冷却至液相完全消失后的步冷曲线。 解:如图3-6-7 图为 A,B 二组分凝聚系统平衡相图。tA*,tB* 分别为A,B 的熔点。 (1)请根据所给相图列表填写I 至 VI 各相区的相数、相的聚集态及成分、条件自由度数; (2)系统点 a0 降温经过 a1,a2,a3,a4,写出在 a1,a2,a3 和 a4点系统相态发生的变化。 解: (1)根据图列表如下:
31、相区相数相态及成分条件自由度 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 点:l a1 s(B)(二相共存) a 2 点:lp + s(B) s(C) ( 三相共存 ) a 3 点:lE s(A) +s(C) ( 三相共存 ) a 4 点:s(A) s(C) ( 二相共存 )3-6-8 A 和 B 形成相合熔点化合物 AB:A,B,AB 在固态时完全不互溶;A,AB,B 的熔点分别为 200C,300C,400C,A 与
32、AB 及 AB 与 B 形成的两个低共熔点分别为 150C,xB,E1=0.2和 250C,xB,E2=0.8。 (1)画出以上述系统的熔点-组成(t-xB)图; (2)画出以下两条步冷曲线:xB=0.1 的系统从 200 C 冷却到 100 C,及 xB=0.5 的系统从 400 C 冷却到 200C; (3)8 mol B 和 12 mol A 混合物冷却到无限接近 150 C 时,系统是哪几相平衡?各相的组成是什么?各相的组成是什么?各相物质的量是多少?解: (1)如图 (2)如图 (3)此时系统为两相平衡, s(AB) l(A+B) , s ( AB )中为纯 AB,xB, l ( A
33、+B ) =0.2 根据杠杆规则: 124 . 05 . 02 . 04 . 0)BA(l)AB(snn n S ( AB ) + n l ( A+B ) =20 mol 3-6-9 Bi 和 Te 生成相合熔点化合物 Bi2Te3,它在 600C熔化。 纯 Bi 和纯 Te 的熔点分别为 300 C 和 450 C。 固体 Bi2 Te3在全部温度范围内与固体 Bi,Te 不互溶,与 Bi 和 Te 的低共熔 点分别为 270 C 和 410 C。粗略画出 Bi-Te 相图并标出所有相区存在的相态及成分。 解: 3-7-1 根据 Au-Pt二组分系统的相图,试确定如下问题:(1) 400 g
34、 , w (Pt) =0.40的熔融物冷却时最初析出固相的组成; (2)当缓慢地冷却到1 300 C 时有多少克熔融物已经固化?固体中含Au与 Pt 各多少克? (3)若要使一半熔融物固化,应冷却到什么温度?若冷却得很缓慢则固相的组成发生怎样的变化?若冷却得较迅速时,固相组成又会发生怎样的变化? 解:(1)w (Pt) = 0.80 ; (2)冷却到 1 300 C 时,固相组成 w (Pt) = 0.56,液相组成w (Pt) = 0.19 40. 056. 019. 040. 0(s)400(s)mgm,解得 m (s) = 227 g ,其中: 含Pt 127 g , 含 Au 100g
35、; (3)缓慢冷却到 1 235 C 时便有一半固化。冷却得较快时固相所含 Pt 的质量分数能超过其平衡状态时的质量分数。3-7-2 在 A,B 形成的凝聚系统的相图中(如右图所示),条件自由度数为零的部位有_,_,_。 解:F 点 G 点 CED线段上任意点 3-7-3 右图为 A, B 二组分气、液平衡系统相图,横坐标为 B 的质量分数。 (1)写出图中,各区的相态及成分; (2)10.8 kg 纯 A 液体与 72 kg 纯 B 液体混合物加热, 当温度无限接近 t1(t=t1+dt) 时, 有哪几个相平衡共存?各相质量是多少? (3)当温度刚刚离开 t1(t=t1+dt)时,又有哪几个
36、相平衡共存?各相质量是多少? 解:(1)相区相态及成分g (A+B)g(A+B) +l1(A+B)g(A+B) +l2 (A+B)l1 (A+B )l2 (A+B)l1+l2 (2)系统的总组成wB = mB / mB =7.2 / ( 10.8 +7.2 ) = 0.4 当 t = t1 + dt 时,平衡系统有两个夜相平衡共存,相点分别为 l1和 l2,由杠杆规则可求得。 m (l1) / m (l2) =12cl / 11lc = ( 0.70 0.4 ) / ( 0.40 0.21 )=1.58 m (l1) + m (l2) = 18 kgm (l2) = 6.98 kg m (l1
37、) = 11.02 kg (3 )当温度刚刚高于 t1时,系统为气,液两相平衡共存。 同理 m (l1) / m (l2) =1cG / 1lG m (l1) = ( 0.80 0.4 ) / ( 0.8 0.21 ) 18 kg = 12.2 kg m (G) = ( 1812.2 ) kg =5.8 kg 。 3-8-1 已知 MnO(A)_SiO2(B)系统相图如图所示。 (1) 根据该图填下表: 相区 相数 相态及成分 自由度数 注:以 代表白硅石, 代表鳞石英 C1代表 2MnOSiO2,C2代表 MnOSiO2; (2) 画出系统点 R 降温时的步冷曲线(注明曲线转折处变化及各曲线
38、段的平衡相的相态和成分) ; (3) w(SiO2)=0.1 的系统,总质量为 10 kg 、自液态冷却至 1 400 C 时,可分离出多少固态 MnO? 解:(1)填表如下:相区相数相态及成分自由度数 2l1 (A+B) + l2 (A+B)12l + s( )12l + s( )12l + s(C1)1M点3l1 + l2 +s( )0E点3s(C1) + lE+ s(C2)0 (2)步冷曲线如右图所示: (3) 由杠杆规则:m(MnO,s) = 030. 010. 030. 0 10 kg = 6.7 kg。 3-8-2 A,B 二组分凝聚系统相图如下,图中 C,D 为 A,B 所形成的化合物,组成 wB分别为 0.52 及 0.69,A,B 的摩尔质量分别为 108 gmol1和 119
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