第五章相平衡参考答案

1、淮阴师范学院物理化学课外习题参考答案 第五章相平衡参考答案、选择题题号12345678910答案ACCABACADC题号11121314151617181920答案ABBDDCBCAD、填空题0 (f = C + 0 -=1 + 0 - 1 = 0)2 (f= C + 2 -=2 + 2 - 2 = 2)当温度略高于低共熔温度时所对应的组成x (g) x (总) x(l)饱和蒸气压 禾廿摩尔质量3 (S = 6 , R = 2 , C = 6 - 2 = 4/ f = 4 - 3 + 2 = 3)1; 2; 0 (C = 4 -1 -2 = 1; P = 2; F = 1 -2 + 1 = 0

2、)大于-1195.2 K; 5.93 kPa; 25.47 kJ mol2; 2; 2;温度、压力三、简答题答：相点是相图中表示某平衡相组成的点。从相点位置可看出该相的状态、组成、 温度、压力等。相点位置可随压力、温度的改变而改变。在单组分系统的相图上，所有点全 部是相点。物系点是在多组分系统的相图上表示系统总组成的点，在单相区，物系点可与相点重合，而在两相区内只有物系点。该物系所对应的两个相组成由两个相点表示。在T-x图上，物系点可沿着与温度坐标平行的直线上下移动；在水盐系统图上，随着水的含量不同，物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。答：共同点：都是三相共存。不同点：单组分系统的三相点

3、是气-液-固三相共存，这时的自由度为零， 它的压力、温度由系统自身性质决定，不受外界因素影响。而二组分系 统的低共熔点如 T-x图上的E点，是固体A、固体B和组成为E的液体三相共存。这时的 自由度为1，在等压的条件下自由度为零。E点的组成由A和B的性质决定，但 E点的温度受压力影响，外压改变，E点的温度和组成也会随之而改变。答：不是。它是完全互溶的两个组分的混合物。在外压固定时，它有一定的沸点，这时气相组成和液相组成完全相同。但是，当外压改变时，恒沸混合物的沸点和组成也随之而改变。答：不能。因为水和汞是不互溶的液体，两者共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样。汞的蒸气压并没有因为水层的覆盖而下

4、降，液面上的总压力等于水和汞的蒸气压之和。如果要蒸馏汞的话，加了水可以使混合物的沸点降低，这就是水蒸气蒸馏的原理。答：沸点是对纯液体而言的。在大气压力下，纯物质的液-气两相达到平衡时，气相压力等于大气压力时的温度称为沸点。恒沸点是对完全互溶的二组分系统而言的。定压下，二组分系统的气相和液相组成完全相同时的温度，称为该溶液的恒沸点。 用简单蒸馏的方法不能把二组分完全分开。在恒沸点时自由度为1。外压改变，恒沸点也改变。当压力固定时，条件自由度为零，恒沸温度有 定值。四、计算题1. (1)如图所示：r 1(溶液相)I + D(s) I + B(s) I + A(s) A(s) + D(s) D(s)

5、+ B(s); EF, GH上体系的自由度都是零。体系达到 M是I + A(s)二相；达到 N是I + A(s)二相；达到 Q是三相 A(s) +D(s) + I 三相；达到 R 是 A(s) + D(s)二相。ir(Sb)% -(1)图如下。(2)各个区的相态在图中标出。(1)相图绘制如下：(2)设-70 C时，Hg(s)的质量为X，则固体化合物的质量为(500 g - x).根据杠杆规则：x(0.1 - 0) = (500 g - x)(0.2893 - 0.1)x = 327.3 gw%解：单相区：1: A 和 B 的混合溶液 1；两相区：2: 1i + 12； 3：b + B (s);

6、 4: li + A (s); 5:B (s); 6: A (s) + B (s)各条线代表的意义：LJ: A的凝固点降低曲线；JM: B的凝固点降低曲线；NV: B的凝固点降低曲线；MUN :液液相互溶解度曲线。三相线：MNO: l1 B(S)l2IJK: A (s) B (S) l1解：各相区的稳定相标注在下图中；三相线的平衡关系:ghil /解：(1) 0A:金刚石与石墨的两相平衡线；0B:液态C与石墨的两相平衡线;OC:金刚石与液相C的两相平衡线。(2)0点代表液态C、石墨和金刚石的三相点，是0A, OB, OC的交点。此点相数 =3 ,自由度f = 0,三相点的温度压力皆由系统确定。碳在常温常压下稳定状态时石墨。根据克拉佩龙方程：dp HmdT =T：Vm石墨(s)金刚石(s)空为OA线的斜率，大于零dT因此丄业 0：Hm 平衡条件下自由度f = 0时相