多相平衡习题及答案

第五章多相平衡一、填空题1、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水到达渗透平衡时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡系统，其独立组分数是＿＿＿＿＿＿＿。4、设以下化学反响同时共存时并到达平衡〔900-1200K〕：那么该系统的自由度数为＿＿＿＿＿＿。5、含KNO3和NaCl的水溶液与纯水到达渗透平衡时，其组分数为＿＿＿＿，相数为＿＿＿，自由度数为＿＿＿＿。6、在氢和石墨的系统中，加一催化剂，H2和石墨反响生成n种碳氢化合物，此系统的独立组分数为＿＿＿＿＿＿。7、完全互溶的双液系中，在xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成为xB=0.4的溶液在气液平衡时，xB〔g〕、xB〔l〕、xB(总)的大小顺序为＿＿＿＿＿＿。将xB=0.4的溶液进行精馏时，塔顶将得到＿＿＿＿＿＿。8、对于渗透平衡系统，相律的形式应写成＿＿＿＿＿＿。9、NH4Cl固体分解到达平衡时，，系统的独立组分数为＿＿＿，自由度为＿＿＿。10、将AlCl3溶于水中，全部水解，生成Al(OH)3沉淀，此系统自由度数f=＿＿＿＿。11、100oC时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式＿＿＿＿＿＿＿＿＿可求出25oC时水的饱和蒸气压。二、单项选择题1、右图为H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从wB=0.4的溶液中提取较多的精制(NH4)2SO4固体?()A.降温至-18.3℃以下B.在密闭容器中平衡蒸发C.在敞开容器中定温蒸发再降温至-18.3℃以上D.先蒸发一局部水份，再降温至-18.3℃以下2、如右图所示，当水处在三相点平衡时，假设系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？()A.气相、固相消失，全部变成液态；B.气相、液相消失，全部变成固态；C.液相消失，固相、气相共存；D.固相消失，液相、气相共存3、对简单低共熔体系，在最低共熔点，当温度继续下降时，体系存在()A.一相B.二相C.一相或二相D.三相4、纯A和纯B的饱和蒸气压pA*<pB*，且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。向A中不断参加B，那么溶液的蒸气压()A.不断增大B.不断减小C.先增大后减小D.先减小后增大5、在描述恒沸混合物时，以下各点何者不对?()A.恒沸点f*=0，定压下是一个无变量点B.不具有明确的组成C.平衡时气相和液相组成相同D.恒沸点随压力改变而改变6、乙知某混合物的最低共熔点的组成为含B40%。含B为20%的A、B混合物降温至最低共熔点时，此时析出的固体为()A.固体AB.固体BC.最低共熔混合物D.组成小于40%的A、B固体混合物7、局部互溶双液系，一定温度下假设出现两相平衡，那么()A.体系的组成一定B.两相的组成与体系的总组成无关。且两相的量之比为常数C.两相的组成与体系的总组成关有。且两相质量分数之比为常数D.两相的组成不定8、恒沸混合物()A.气液两相的量相同B.气液两相中某种组分B的物质的量相同C.气液两相的组成相同D.气液两相的组成相同，在P-X图和在T-X图上均为同一值9、右图中PQ线上()A.f*=0B.f*=1C.A和B不互溶D.A和B完全互溶10、在双组分体系P-X图上，假设蒸气压-组成曲线对拉乌尔定律产生很大的负偏差，有一极小点，那么()A.叫最低恒沸混合物B.叫最高恒沸混合物C.所对应的组成在任何情况下都不发生变化D.在该点气液两相的量相同11、在有低共熔点存在的体系，假设步冷曲线上出现平台，此时，体系存在的相数()A.1B.2C.3D.2或312、能否从含80%的Bi-Cd混合物中别离出纯Cd?()A.能完全别离，得到纯CdB.能局部别离，得到纯CdC.不能别离，得不到纯CdD.仅通过加热的方法便可得到一局部纯Cd13、在双组分体系T-X图上，假设有一极小点，那么该点()A.叫最低恒沸混合物B.叫最高恒沸混合物C.所对应的组成在任何情况下都不发生变化D.在该点气液两相的量相同14、定压下，在最低共熔点，系统存在()A.一相B.二相C.三相D.四相15、以下图为气液平衡相图，图中M点()A.代表压力为p1时气相的组成B.代表压力为p1时液相的组成C.是压力为p1时气相中物质B的物质的量D.是压力为p1时液相中物质B的量16、苯的lgp~1/T的图中，其直线斜率为-1.767×103，那么苯的摩尔蒸发热为()·mol-1·mol-1C.14.29J·mol-1·mol-117、以下图为气液平衡相图，图中M点()A.代表温度为T1时气相的组成B.代表温度为T1时液相的组成C.是温度为T1时气相中物质B的物质的量D.是温度为T1时液相中物质B的物质的量18、假设A、B二组分形成三种稳定化合物，那么当A-B的溶液冷却时，最多可同时析出()A.一个固相B.二个固相C.三个固相D.四个固相19、当水处在三相点而平衡时，突然增大压力，水的相态将如何变化?()A.气相、固相消失，全部变成液态B.气相、液相消失，全部变成固相C.液相、固相消失，全部变成气态D.固相消失，气液两相共存20、如以下图所示，在相合熔点，形成的化合物的步冷曲线上出现()A.拐点B.平台C.无拐点和平台D.一个拐点两个平台21、如右图所示，在ABC相区内，当温度一定时，两相的组成()A.一定B.不一定C.决定于系统的总组成D.相同。22、右图中，气液两相组成相同的点为()A.A、B点B.C点C.A、B、C点D.气相线和液相线上各点23、假设步冷曲线出现平台，此时体系的条件自由度数为()A.0B.1C.2D.324、在101325Pa压力下，冰与被空气饱和了的水成平衡的温度叫()A.凝固点B.冰点C.三相点D.露点25、右图中，自由度都为零的全部的点为()A.J、E1、C、E2、KB.M、E1、N、O、E2、PC.MN线、OP线(端点除外)上各点及J、C、KD.MN线、OP线(包含端点)上各点及J、C、K26、由以下图可看出，将xB=0.8的CH3COOC2H5A.和C2H5OHB.组成的溶液进行分馏，那么能得到()A.纯CH3COOC2H5B.最低恒沸混合物和纯CH3COOC2H5C.最低恒沸混合物和纯C2H5OHD.纯C2H5OH和CH3COOC2H527、在以下图中，将组成为x的溶液进行蒸馏时，最初馏出液的组成为()A.aB.bC.cD.d28、当以下图中，wB=0.2时，以下表达中不正确的选项是()A.溶液降温至0℃以下，可得到纯固体H2OB.溶液降温至-18.3℃时，溶液的组成为定值C.固体混合物升温至-18.3℃时，固体H2O先熔化，B后熔化D.固体混合物升温至-18.3℃时，固体H2O和B同时开始熔化，至全部熔化后，温度又继续上升29、对右图描述正确的选项是()A.MN线上各点，系统存在三相平衡B.M、N点，体系存在两相平衡C.E1、E2点体系存在两相平衡D.J、C、K点体系存在两相平衡30、两相平衡的标志是()A.p(α)=p(β)B.T(α)=T(β)C.μi(α)=μi(β)D.xi(α)+xi(β)=131、在水的p-T相图中，H2O(l)的蒸气压曲线代表的是()A.Φ=1，f=2B.Φ=2，f=1C.Φ=3；f=0D.Φ=2，f=232、在不考虑重力场、电磁场等外界因素时，定温定压下，相律的表达式为()A.f=K-ΦB.f=K-Φ+1C.f=K-Φ+2D.f=K-Φ-233、克-克方程的准确表示式为()A.dp·dT=ΔSm/ΔVmB.dp/dT=ΔHm/(TΔVm)C.dlnp/dT=pΔHm/(RT2)D.dlnp/dT=ΔHm/(RT2)34、克拉佩龙方程说明()A.两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率B.任意状态下压力随温度的变化率C.它适用于任何物质的两相平衡D.以上说法都不对35、以下体系中哪一个是均相体系()A.水雾和水蒸气混合在一起；B.乳状液C.水和被水饱和的空气D.两种不同的金属形成的固熔体三、多项选择题1、具有最高恒沸点的二组分完全双液系统()A.溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生正偏差B.溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生负偏差C.溶液中的各组分对拉乌尔定律产生较大的偏差D.P-X图上具有极大点E.P-X图上具有极小2、在双组分体系p-X图上，假设蒸气压-组成曲线对拉乌尔定律产生很大的正偏差，有一极大点，那么该体系()A.叫最低恒沸混合物B.叫最高恒沸混合物C.所对应的组成是唯一不变的D.在该点气液两相的组成相同E.在该点气液两相的量相同3、右图为H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从wB=0.2的溶液中题取较多的(NH4)2SO4固体?()A.降温至-18.3℃以下B.在密闭容器中平衡蒸发C.在敞开容器中定温蒸发D.蒸发掉一局部水份，待溶液出现结晶时，再铰温至-18.3℃以上E.先蒸发掉一部份水份，待溶液很浓时，再降温至0℃以下4、0℃时冰的熔化热为6008J·mol-1。在该温度下冰的摩尔体积为19.625cm3·mol-1，液态水的摩尔体积为18.018cm3·mol-1，那么压力对于熔点的关系是()A.压力增大，熔点升高B.压力增大101325Pa时的冰的熔点升高0.00753KC.压力增大，冰的熔点降低D.压力增大101325Pa时冰的熔点降低0.00753KE.压力增大101325Pa，冰的熔点不变5、在以下图中，Q点()A.为相点B.为物系点C.所代表的体系是由a点的液相和b点的气相所组成D.所表示的体系的组成为两相的组成a和b的总和E.确定后，一定温度下，两相的质量之比为常数6、以下图为CO2的相图，把钢瓶中的液体CO2在空气中喷出的瞬间()A.大局部成为气体B.全部成为气体C.全部成为固体D.有少局部液体存在E.无液体存在7、确切地说，稳定化合物是指该化合物()A.在加热过程中不易分解B.熔点高C.熔点较分解温度高D.熔化时液相与固相有相同的组成E.具有相合熔点8、当水处在三相点平衡时，系统发生绝热膨胀，温度降低0.1K，水的相态将如何变化?()A.相数减少B.相数增加C.自由度数减少D.自由度数增加E.气相消失，液相、固相共存9、以下图是一个不完全的相图，估计一下A和B要形成()A.一种稳定化和物B.二种稳定化合物C.一种最低共熔混合物D.三种最低共熔混合物E.一种最低恒沸混合物10、当水处在三相点处，系统发生绝热压缩，温度改变0.1K，水的相态将如何变化()A.变为一相B.变为两相共存C.液相消失D.压力会升高或降低E.固相消失11、关于步冷曲线的下述说法中，何者不妥()A.步冷曲线出现转折，意味着有相变B.只有步冷曲线上出现平台时，才意味着系统中有相变C.步冷曲线上出现转折时，系统的条件自由度f*=0D.步冷曲线上出现平台时，条件自由度f*将减小E.步冷曲线上出现拐点时，条件自由度f*将减小12、在二组分双液T-x(或p-x)相图中，状态点由单相区进入两相区时，体系的自由度数()A.增加B.减少C.f*=0D.f*=1E.f*=213、如右图所示，C点叫临界溶解温度。在C点以上()A.存在一相B.存在两相C.f*=0D.f*=1E.f*=214、在右图中存在()A.6个两相区B.6个固液两相区C.9个两相区D.水平线上f*=1E.垂直线上f*=015、由右图可看出，A、B间可形成三种化合物，所以将一定量的A和B混合后，体系中会存在()A.3种化合物B.3-5种化合物C.2种化合物D.1-2种化合物E.三相平衡的状态16、右图为H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图，wB=0.2的溶液降温过程中()A.只会出现H2O(s)，不会出现(NH4)2SO4(s)B.不但会出现H2O(s)，还会出现(NH4)2SO4(s)C.首先出现H2O(s)，然后出现(NH4)2SO4(s)D.假设出现固体，那么必为一相E.假设出现固体，那么必为二相17、右图为H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图，wB=0.5的溶液，降温过程中()A.只会出现(NH4)2SO4(s)，不会出现H2O(l)B.不但会出现(NH4)2SO4(s)，还会出现H2O(s)C.假设出现固体，那么体系必为一相D.假设出现固体，那么体系必为二相E.假设出现固体，体系中可能会出现二相或三相18、假设一平衡体系中有K个组分，Φ个相，如K个组分在每相中均存在，那么要描述此体系的状态，需自由度数应为()A.f=Φ(K-1)+2B.f=K(Φ-1)+2C.f=K-Φ+1D.f=K-Φ+2E.f=K-Φ+n(n为自然数)19、用分馏的方法将50%的乙醇水溶液进行提纯，可()A.在残液中得到纯乙醇B.在馏出液中得到纯乙醇C.同时得到纯水和纯乙醇D.同时得到水和恒沸混合物E.在馏出液中得到恒沸混合物四、简答题1、对于纯水，当水气、水、冰三相共存时，自由度由度为多少？你怎样理解？2、有水气变成液态水是否一定要经过两相平衡态，是否还有其它途径。3、为什么具有40％Cd的Bi-Cd体系,其步冷曲线的形状与纯Bi及纯Cd的相同?4、怎样可从Cd80％的Bi-Cd混合物中别离出Cd来,能否全局部离出来?5、以下两种体系各有几种组分及几个自由度？A.NaH2PO4溶于水中成为与水气平衡的不饱和溶液B.AlCl3溶于水中并发生水解沉淀出Al(OH)3固体6、270K的过冷水较冰稳定还是不稳定？何者的化学势高？高多少？7、说明水的三相点与它的冰点的区别。8、指出以下体系的自由度，并说明变量是什么？在101325Pa的压力下，水与水蒸气达平衡；液态水和水蒸气达平衡；在101325Pa的压力下，I2在液态水和CCl4中的分配已达平衡〔无固体碘存在〕；NH3〔g〕、H2〔g〕、N2〔g〕已达平衡。9、具有最高沸点的A和B二组分体系，最高恒沸物为C，最后的残留物是什么？为什么？10、水的相图如右。表达点K代表的物系在等温降压过程中的状态、相数及自由度数的变化。11、右图为二组分系统气、液平衡的压力-组成图。将其定性转化为温度-组成图。该系统经精馏后，塔顶将得何组分？12、有以下化学反响存在：在一定温度下，一开始向反响器中放入NH4HS，NH4Cl两种固体以及物质的量之比为3：1的氢气和氮气。问到达平衡时，组分数为多少？自由度数为多少？13、CO2的临界温度为31.1oC,临界压力为7.4×106Pa，三相点为-56.6oC、5.18×105Pa。试画出CO2相图的示意图，并说明：〔1〕在室温及常温下，假设迅速地将贮有气液共存的CO2钢瓶阀门翻开，放出来的CO2可能处于什么状态？〔2〕假设缓慢地把阀门翻开，放出来的CO2处于什么状态？〔3〕试估计在什么温度、压力范围内，CO2能以液态存在？14、对于以下各体系，求其组分数及自由度数：(1)NH4Cl(s)、NH3(aq)、Cl2(aq)、H2O(l)、H2O(g)、H2O(aq)、NH3(g)、OH-(aq)、NH4OH(aq)。(2)NaCl(s)、KBr(s)、K+(aq)、Na+(aq)、Cl-(aq)、Br-(aq)、H2O(l)、O2(g)。15、FeCl3和H2O能形成四种具有相合熔点的水合物：FeCl3·6H2O(s)、2FeCl3·7H2O(s)、2FeCl3·5H2O(s)和FeCl3·2H2O(s)，问该体系的组分数是多少?该体系恒压条件下最多能有几相共存?有几个低共熔点?五、判断题1、一个含有K+、Na+、NO3-及SO42-离子的不饱和水溶液，其组分数K为4。()2、在101325KPa的压力下，I2在液态水和CCl4中到达分配平衡〔无固态碘存在〕，那么该系统的自由度数为f=1。()3、恒沸混合物与化合物一样，具有确定的组成。()4、由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、及CO2〔g〕构成的平衡物系的自由度为0。()5、FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O、2FeCl3·7H2O、2FeCl3·5H2O、FeCl3·2H2O四种水合物，在恒压下，最多可能平衡共存的相数为4。()6、共沸物是混合物，而不是化合物，其组成随压力改变而改变。()7、克拉贝龙议程适用条件是多组分的多相平衡系统。()8、克拉贝龙议程，其压力随温度的变化率一定大于0。()9、相律是热力学中根本定律之一，它适用于任何宏观系统。()10、具有最低沸点的A和B二组分系统，恒沸物为C，精馏后的残液是C。()六、证明题试证明液体的饱和蒸气压psat随外压力p的变化符合以下关系：并估计一般液体的饮和蒸气压随外压力的变化率大不大。试根据：推导出单组分系统两相平衡变热△H随温度变化的关系式——普郎克方程：试证明物质两相平衡时的平衡压力随温度的变化率七、计算题水在298K时的蒸气压为3.17kPa，其正常沸点为373.2K，试计算水在该温度范围内的平均摩尔蒸发热。2、萘在其正常熔点353.2K时的熔融热为150J·g-1，假设固态萘的密度为1.145g·㎝-3，而液态萘为0.981g·㎝-3是计算萘的熔点随压力的变化。3、固态SO2的蒸气压与温度的关系式为㏒(p/p0)=-1871.2/T+7.7096液态SO2的蒸气压随温度的关系式为㏒(p/p0)=-1425.7/T+5.4366试求〔A〕固态液态与气态SO2共存时的温度与压力；〔B〕在该温度下的固态SO2的摩尔熔融热。4、苯酚-水体系在60℃时，分为两个液相，第一相含酚16.8%(质量)，第二相含水44.9%(质量)。如果该体系中含有90g水和60g本酚，那么各相质量是多少?5、在含80%(质量)苯酚的100g水溶液中需要再加多少水，才能使溶液变混浊?(水-苯酚两相平衡时水相含酚16.8%，酚相含水44.9%)。6、苯胺-水体系在100℃时，分两个液相，水相含苯胺7.2%，苯胺相含苯胺91.6%，50g水与多少克苯胺含合，使水相为49.3g?7、乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是有机合成重要试剂，它的蒸气压方程为p=-2588/T+B。其中p的单位为Pa。此试剂在正常沸点181℃时局部分解，但在70℃是稳定的。用减压蒸馏法提纯时，压力减小到多少Pa?并求该试剂的摩尔气化热与正常沸点的摩尔气化熵。8、70℃时，CH4的蒸气压为82.8kPa，80℃时为112.4kPa，计算：(1)CH4的摩尔气化热；(2)正常沸点。9、乙醚在正常沸点34.66℃时的气化热为360.2J·g-1，求：(1)压力为98.7kPa时的沸点；(2)温度为36.6℃时的蒸气压。10、在熔点附近的温度范围内，TaBr3固体和液体的蒸气压方程分别为：lgp=14.70-5650/T(固体)；lgp=10.30-3265/T(液体)求：(1)三相点的温度和压力；(2)三相点的摩尔升华热、气化热、熔化热。11、有一水蒸气锅炉，耐压1524kPa，问此锅炉加热到什么温度有爆炸的危险？水的气化热为2255J·g-1，并看作常数。12、100℃时水的气化热为2255J·g-1，求水的蒸气压随温度的变化率。13、在101325kPa下，正丁醇沸点为117.8℃，气化热为591.2J·g-1，问在100kPa时的沸点是多少?14、固态氨的饱和蒸气压与温度的关系有：ln(p/Pa)=27.92-3754/(T/K)液态氨的饱和蒸气压与温度的关系为：lnc(p/Pa)=24.38-3063/(T/K)试求氨的三相点的温度与压力。15、(NH4)2SO420℃时在水中的溶解度为43.0%(质量分数)。现将纯度为94%的粗盐100g溶于100g水中，然后降温至20℃，得到多少结晶?16、固态苯和液态苯的蒸气压与温度的关系分别如下：求：〔1〕苯的三相点温度及三相点的蒸气压；〔2〕苯在三相点时的熔化焓及熔化熵。八、综合题试将以下银-锡的相图中各区、线、点的情况加以标明，并说明含锡40%的熔融物在冷却过程中的情况，且画出其相应的步冷曲线。Ag与Sn的化合物为Ag3Sn。5735737739731173SnAg020406080100T/KAg3Snnnnnnnnn3Sn+l2、试根据上题相图，估计〔a〕在1173K时，Ag在液态Sn中的溶解度，以及与液相平衡的固态溶液中Sn的溶解度；〔b〕在773K时，体系中能否存在Ag3Sn？〔c〕在673K时，饱和液态溶液中含银%?;假设折算成Ag3Sn的百分率为多少？SnSnAg(Ag)﹪0204060801005737739731173固溶体l+Ag3SnSn+Ag3SnAg3SnSn+l40%Snl+lAg3Sn+12333、图为Sb-Cd的温度一组成图，〔1〕标明各区域相态；〔2〕确定物系形成化合物的组成；〔3〕确定该化合物的化学式〔Mcd=112.41Msb=121.75〕图为邻硝基苯〔A〕和对硝基苯〔B〕物系的T-X〔1〕标明各相区存在的相和自由度数〔2〕物系点为X，假设降温，先析出何物？图是A，B两化合物的等压固液相图。请指出：〔1〕N，P，Q各点的相态及相数并说明这些点所代表的意义；〔2〕由d点降温到y点过程中系统相态的变化情况。40402080ASEMRSNPQ如下图的是盐MX和它的水合物溶解度相图，标出各相区的相态。水的相图如下，表达点K代表的物系在等温降压过程中的状态，相数及自由度数的变化。··KCAB某二组分凝聚系统相图如下图。〔1〕图中标出各区域的稳定相；〔2〕指出图中三相线及对应的平衡物质；〔3〕分别绘出系统由a点和b点降温时的冷却曲线，并简述其相变化和自由度变化。.a.bT/KACBWB9、以下图为H2O-NH4Cl的温度-组成图。根据相图答复以下问题：T/K27827326826326010203040100H2ONH4Cl〔1〕假设一溶液冷却到268K时开始析出冰，问750g该溶液含有多少克NH4Cl？假设冷却该溶液，最多可析出多少克纯冰？〔2〕将15%NH4Cl水溶液冷却到268K可得多少冰？〔3〕将100g25%的NH4Cl水溶液冷却到263K，此时系统共有几相，各相的浓度和质量各为多少？第五章多相平衡答案一、填空题1、22、03、24、35、3;2:46、27、xB〔g〕>xB(总)>xB〔l〕xB=0.6恒沸混合物8、9、1;110、211、二、单项选择题1234567891011CCBDBCCCABD1213141516171819202122BACBBABABAC2324252627282930313233ABCCDDDCBCD3435AD三、多项选择题12345678910BEADCDCDBEAEDEADBDBC111213141516171819BCBDAEBCDEBCBEADDE四、简答题1、根据相律其自由度f=1-3+2=0，即说明该体系的组成，温度与压力均不任意改变，即确定为c〔H2O〕=1，T=273.16K，p=611Pa2、从水的相图可知，将水汽升温超过647.2K后在加压超过2.2×107Pa,然后再降温降压变可不经过两相平衡态将水汽转变成液态水.3、将体系冷却到413K时,便有固相出现,但析出的固体成分与液相成分相同,液相组成不变,f=0,温度不变,步冷曲线出现平台,直至全部凝固温度下降.所以步冷形状与纯Bi及纯Cd的相同.4、将体系加热熔化〔﹥563K〕,再使其缓慢冷却,〔搅拌使液相组成均匀〕,当体系冷到物系点与BC线相交处有纯Cd析出,到﹥413K时,可以别离出纯固态Cd.但不能把Cd全部别离出来,因为到413K时Cd与Bi成最低共熔物〔含Cd40％〕析出.经计算可知最多能有66.7％的Cd可以别离出来.5、(a)不考虑水解,C=2〔NaH2PO4、H2O〕F=2f=2-2+2=2(T,p,x任两个)(b)AlCl3+H2O==Al(OH)3+HClC=4R=1R´=0F=2f=〔4-1-0〕-2+2=3〔T,p和x〕6、270K的过冷水较冰不稳定，过冷水的化学势高。∵270K过冷水的饱和蒸汽压p1>冰的饱和蒸汽压p2过冷水会自发地结冰7、水的相图中，冰、水、水蒸气三相共存的相平衡点称为水的三相点。冰点那么是在101.325KPa压力下被空气饱和了的水的凝固点，主要区别如下：系统温度系统压力平衡相f三相点0.01oC0.610KPas=1=g30(273.16k)冰点~0.6oC101.325KPas=121(273.15)(外压)8、〔1〕C=1〔H2O〕R=0R`=0K=C-R-R'=1=2〔气液〕f=K-+1=1-2+1=0无变量〔2〕C=1〔H2O〕R=0R`=0K=C-R-R`=1=2〔气、液〕f=K-+2=1-2+2=1变量为温度或压力〔3〕C=3〔I2、H2O、CCl4〕R=0R`=0K=C-R-R`=3=2〔液、液〕f=3-2+1=2变量为温度T或I2在其中一个液相中的浓度。〔4〕C=3〔H2、N2、NH3〕R=1R`=0K=C-R-R`=2=1f=K-+2=2-1+2=3变量为温度T，压力P和任意一种物质的浓度。9、残留液为恒沸物C，不管A和B两物的含量各为多少，但C是最高沸点，最后留下C物。10、如下图作一条辅助线K点：液相，=1，f=C-+1=2a点：固、液两相平衡，=2，f=1b点：固相，=1，f=2c点：固、气两相平衡，=2，f=1d点：气相，=1，f=211、由压力-组成图，B物质的饱和蒸气压高于A物质，故在温度组成图中，A物质的沸点高于B物质，并且图中出现一最高点〔对应于压力-组成图中的最低点〕，具有该点组成C的混合物称恒沸混合物，对应的温度称最高恒沸点。假设液态混合物组成落在B，C之间，那么经馏后，在塔顶能得到纯物质B；假设液态混合物组成落在A，C之间，那么经精馏后，在塔顶能得到纯物质A，都不能同时得到两个纯组分。12、物种数S=4〔NH4HS，NH4Cl，H2，N2〕R`=1〔n(H2):n(N2)=3:1〕,R=0,=3(两固相，一气相)所以：K=S-R-R`=3，f=K-+1=113、相图如下，O为三相点。〔1〕钢瓶中的CO2〔298K，6.4×106Pa〕，为OC线上的D点，即气液共存。迅速翻开阀门，压力骤减至1×105Pa,系统绝热膨胀降温，有局部CO2〔g〕直接转化为CO2〔s〕，在相图上即B点〔105Pa，-78oC〕。实验室中制备干冰就是根据这一原理。〔2〕假设缓慢翻开阀门，系统恒温蒸发，当CO2〔g〕的流量不大时，出来的应为CO2〔g〕，系统由D点至F点。〔3〕CO2〔l〕存在的条件：t：-56.6oC～31.3oC；p：5.18×105Pa～7.4×106Pa。13题图14、(1)K=S-R-R＇=8-4-1=3f=K-Φ+2=3-3+2=1(2)K=S-R-R＇=7-2-1=4f=K-Φ+2=4-4+2=215、K=2∴Φ(最大)=3当压力一定时f=K-Φ+1据题意f=2-Φ+1=0共有5个共熔点五、判断题12345678910×××√×√××××六、证明题证明：设液体在温度T、外压力P下与气相呈平衡，其饱和蒸气压力为psat，当外压力由P变到p+dp时，两相又达新的平衡，蒸气压变为psat+dpsat,即：dG(g)dG(l)液〔T，P〕气〔T，psat〕dG(g)dG(l)液〔T，p+dp〕r气〔T，psat+dpsat〕即假设蒸气看作理想气体，，代入上式得：由于Vm(l)<<Vm(g),所以dpsat/dp<<1,即外压力对蒸气压的影响很小，通常可忽略不计。证明：根据，两边同除以dT得：〔1〕由，得：对于单组分两相平衡系统，上式变为：〔2〕根据CP定义可得：〔3〕对单组分两相平衡：〔4〕将〔2〕，〔3〕，〔4〕三式代入〔1〕式得：证明：设物质在T，P下时，两相平衡，在T+dT,p+dp时，两相又达新的平衡。α相βα相β相dG(α)dG(β)α相β相T+dT,P+Dp因为所以所以即对可逆过程，所以七、计算题解：log101.325/3.17=△Hm/2.303×8.314〔1/298-1/373.2〕△Hm=42.7kJ·mol-12、解：Vm(固)=128/1.145;△Vm(液)=128/0.981△Vm=Vm(液)-Vm(固)=0.0187L·mol-1=0.0187×103m3·mol-1△Hm=128×150=19.2×103J·mol-1△T/△p=T△Vm/△Hm=353×0.0187/〔19.2×103×103〕=3.44×10-7K·Pa-13、解：三相共存时-1871.2/T+7.7096=-1425.7/T+5.4366解之T=196K；㏒(p/pθ)=(-1871.2/196)+7.7096=-1.8373P=1473.6Pa△Hm.熔融=△Hm.升华-△Hm.汽化×8.314×2.303=8530J·mol-1解：该体系的总组成为含酚:60/(90+60)×100%=40%根据题意及杠杆规那么,两者质量之比为[(1-0.449)-0.4]/解：(0.4-0.168)=0.65解：当出现两相时，溶液开始变混浊，即：0.832>H2O%>0.449设再参加水为xg，那么[100(1-0.8)+x]/[100(1-0.8)+x+100×0.8]>0.449解之，得x>45.2g6、解：设参加苯胺xg,那么体系的总组成含苯胺x/(50+x)，根据杠杆规那么:49.3/[(50+x)-49.3]=[0.916-x/(50+x)]/[x/(50+x)-0.072]解之，得：x=51g解：据题意求出B。B=10.704当T=343.2K时，求出p。p=1456Pa将蒸气压方程与克-克方程：lnp=ΔvapHmø/2.303RT+B比拟,得ΔvapHm=49553J·mol-1ΔvapSmø=109.1J·K-1·mol-1解：ln(p2/p1)=ΔvapHmø(T2-T1)/(2.303RT1T2)ΔvapHmø=30796J∵ΔvapHmø/Tb=88J·K-1·mol-1∴T2=30796/88=350K解：ln(p2/p1)=ΔvapHmø(T2-T1)/(2.303RT1T2)∴Tb=307.1Kln(p2/101.3)=360.2×74(309.8-307.9)/(2.303×8.314×307.9×309.8)p2=108×103Pa=108kPa10、解：(1)在三相点，固液两相的蒸气压相等，故将上述二方程联立，求解得:T=542.0Kp=18865Pa(2)将上述两方程与克-克方程比拟,得：ΔsgHm=108181J·mol-1ΔvapHmø=62515J·mol-1ΔfusHmø=45666J·mol-1解：ln(p2/p1)=ΔvapHmø(T2-T1)/(2.303RT1T2)ln(1520/101.3)=2255×18(T2-273)/(2.303×8.314×373T2)T2=471K12、解：dp/dT=ΔvapHmøp/RT2dp/dT=2255×18×101325/(8.314×373.22)Pa·K-1dp/dT=3552Pa·K-1解：ln(p2/p1)=ΔvapHmø(T2-T1)/(2.303RT1T2)ln(100/101.325)=591.2×74(T2-391)/(2.303×8.314×391T2)T2=390K解：三相点的压力：三相点温度时NH3(l)和NH3(s)的蒸气压。所以三相点的温度和压力即为上两方程联立之后的解。解之,得：T=195.2Kp=5.93×103Pa解：溶液的组成为：100×94%/(100+100)=0.47根据杠杆规那么：ml(0.47-0.43)=ms(1-0.47)即(200-ms)×0.04=ms×0.53∴ms=14.0g，固析出晶体14.0g。16、解：〔1〕三相点时，p(s)=p(l)即11.971-2310K/T=10.097-1784K/T解得T=279.2K将T代入上述任一蒸气压与温度的关系式中，得P=4977Pa〔2〕由克-克方程并对此题给关系式，有故八、综合题5737735737739731173SnAg(Ag)﹪0204060801001233T/K固溶体l+Ag3SnSn+Ag3SnAg3SnSn+l40%Snl+lAg3SnSn+f=2f=1f=1f=0f=1f=0MEFGHK2、解：〔a〕在1173K时，Ag在液态Sn中溶解度约90%，固态溶液中约含Sn3%。〔b〕773K时，不能存在Ag3Sn〔c〕673k时，饱和溶液中含银约30%，换算成Ag3Sn的百分率为[(3×108+118)/3×108]×30%=40.9%SnSnAg(Ag)﹪0204060801005737739731173固溶体l+Ag3SnSn+Ag3SnAg3SnSn+l40%Snl+lAg3Sn+12333、解：(1)在相图上标明l(2)0.580ll+Sb2Cd3l+Sb2Cd3l+Sbl+Sbl+CdSb+Sbl+CdSb+Sb2Cd3Sb2CdSb2Cd3+Cd4、解：(1)正确标明各区相和自由度数。Ⅰ区：溶液，f*=2；Ⅱ区：溶液+A(s)，f*=1；Ⅲ区：溶液+B(s)，f*=1；Ⅳ区：A(s)+B(s)，f*=1。(2)先析出