第五章相平衡讲课讲稿

1、第五章相平衡精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢 第五章相平衡、选择题NH4HS (s)和任意量的NH3 (g)及H2S (g)达平衡时有(代表相数)：()C = 2，=2, f = 2(B)C = 1,=2, f = 1(C) C = 2,=3, f = 2(D)C = 3,=2, f = 3FeCB和 H20 能形成 FeCl3 6H2O, 2FeCB 7H2O, 2FeCB 5H2O, FeCB 2H2O四种水合物,则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数分别为：()(A) C = 3,=4(B) C =

2、2,=4(C) C = 2,=3(D) C = 3,=5硫酸与水可形成 H2SO4 H2 O (s)、H2SO4 2H2O (s)、H2SO4 4H2O (s)三种水合物，问在101325 Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？()(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存某体系存在C (s)、H2O (g)、CO (g)、CO2 (g)、H2 (g)五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O (g) + C (s) = H2 (g) + CO (g); CO2 (g) + H2 (g) = H2O (g) + CO (g); CO

3、2 (g) + C (s)= 2CO (g)。则该体系的独立组分数C为：()(A) C = 3(B) C = 2(C) C = 1(D) C = 4298K时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为()(A) C = 2,=2, f = 1(B)C = 2,=2, f = 2(C) C = 2,=1, f = 2(D)C = 2,=1, f = 3 TOC o 1-5 h z 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？()(A)与化合物一样，具有确定的组成(B)不具有确定的组成(C)平衡时，气相和液相的组成相同(D)其沸点随外压的改变而改变二元恒沸混合物的组

4、成()(A)固定 (B)随温度改变(C)随压力改变(D)无法判断在p6下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点：()(A)必低于373.2K(B)必高于373.2K(C)取决于水与有机物的相对数量(D)取决于有机物的分子量大小水的三相点是：()某一温度，超过此温度，液相就不能存在通常发现在很靠近正常沸点的某一温度液体的蒸气压等于25 C时的蒸气压三倍数值时的温度固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力当Clausius-CI apeyror方程应用于凝聚相转变为蒸气时，贝()(A) p必随T之升高而降低(B) p必不随T而变(C) p必随T之升高而变大(D) p随T之升高可变大

5、或减少在0 C到100 C的温度范围内，液态水的蒸气压p与T的关系为：Ig(p/Pa)=-2265/T+11.101,某高原地区的气压只有59995 Pa,则该地区水的沸点为()(A) 358.2 K(B) 85.2 K(C) 358.2 C (D) 373 K 在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p, A和B的某混合物为理想液体 混合物，并在373.15 K、2p时沸腾，那么A在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少？()(A) 1/3(B) 1/4(C) 1/2(D) 3/4当用三角形坐标来表示三组分物系时，若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动 TOC o 1-5 h z

6、 时，则该物系的特点是：()(A) B的百分含量不变(B) A的百分含量不变(C) C的百分含量不变(D) B和C的百分含量之比不变在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：()(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4哪一种相变过程可以利用来提纯化学药品？()(A)凝固(B)沸腾(C)升华(D) A、B、C任一种在相图上，当系统处于下列哪一点时只存在一个相？()(A)恒沸点 (B)熔点(C)临界点(D)低共熔点水的三相点附近，其气化焓和熔化焓分别为44.82 kJ mol-1和5.99 4kJ mol-1。则在三相点附近，冰的升华焓约为：()(A) 38.83 kJ mol-1(B)

7、50.81 kJmoI-1-(C) -38.83 kJ mol-1(D) -50.81 kJmol-1已知苯一乙醇双液系统中，苯的沸点是 353.3K，乙醇的沸点是351.6K，两者的共沸组成 为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2 K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气液平精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢 衡后，气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为X2。问下列结论何者正确？()(A) y2 x2(B) y2 = x(C) y x (总) x(l)饱和蒸气压 和 摩尔质量3 (S = 6 , R = 2 ,

8、C = 6 - 2 = 4 二 f = 4 - 3 + 2 = 3)1; 2; 0 (C = 4 -1 -2 = 1; P = 2; F = 1 -2 + 1 = 0)大于195.2 K; 5.93 kPa； 25.47 kJ mol-12; 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

9、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

10、，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

11、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：(2) I (溶液相) I + D(s) I + B(s) I + A(s) A(s) + D(s) D(s) + 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) + l 三相；达到R是A(s) + D(s)二相。(1)图如下。(2)各个区的相态在图中标出相图绘制如下：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

12、- 0.1) x = 327.3 g精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢11精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢11一I解：单相区：1: A 和 B 的混合溶液 I;两相区：2: 11 + 12； 3: 12 + B (s); 4: li + A (s); 5:1i + 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)二 hdef:二 l;解：各相区的稳定相标注在下图中

13、；三相线的平衡关系: ghi:l 二a h解：(1) OA:金刚石与石墨的两相平衡线；OB: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。O点代表液态C、石墨和金刚石的三相点，是 OA, 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。精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢 根据克拉佩龙方程:dp Hm dT 口;石墨(s)二金刚石(s)dp为OA线的斜率，大于零dTH因此乙 0Hm 0, T 0,T VmVm 0即由石墨变成金刚石体积减小，石墨摩

14、尔体积较大。估计53X108 Pa时可以将石墨转变为金刚石。解: (1)InP2P1lnP210.02kPa34.17kJ mol-1 ( 1-1 -1 (8.314J K 1 mol1 293K1303Kp215.92kPa(2)同理：43.27sub8.314J K 1 mol(為1293KsubHm 44.05kJ molfus HsubHHvap(44.05 34.17)kJ mol 9.88kJ mol解：组分数 C = S -R - R = 7 -3 -1 = 3;自由度 f = C - + 1 = 3 -3 + 1 = 1解：系统的物种数 S = 5,即卩 H2O, Na2CO3 (s), Na2CO3 H2O (s), Na2CO3 7 H2O (s)和Na2CO3 10H2O (s)。独立的化学反应式3个：Na2CO3 (s) + H2O (l) = Na2CO3 H2O (s)Na2CO3 H2O (s) + 6H2O (l) = Na2CO3 7H2O (s)Na2CO3