相平衡题解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,相平衡题解(4),()1将克拉贝龙方程用于H,2,O 的液 固两相平衡，因为,V,m,(H,2,O,s),V,m,(H,2,O,l)，所以随着压力的增大，则H,2,O(l)的凝固点将：,(A)上升；(B)下降；,(C)不变；(D)不能确定。,一、选择题：,B,()2将固体NH,4,HCO,3,(s)放入真空容器中，等温在400 K，NH,4,HCO,3,按下式分解并达到平衡：,NH,4,HCO,3,(s)=NH,3,(g)+H,2,O(g)+CO,2,(g)系统的组分数,C,和自由度数,为：,(A)C=2，,=1；(B)C=2，,=2；,(C)C=1，,0；(D)C=3，,=2。,C,()3Na,2,CO,3,可以形成三种水合盐Na,2,CO,3,H,2,O、Na,2,CO,3,7H,2,O、Na,2,CO,3,10H,2,O，常压下当将Na,2,CO,3,(s)投入水溶液中，待达到三相平衡时，一相是Na,2,CO,3,水溶液，一相是Na,2,CO,3,(s)，则另一相是：(A)冰；(B)Na,2,CO,3,10H,2,O(s)；(C)Na,2,CO,3,7H,2,O(s)；(D)Na,2,CO,3,H,2,O(s),()4已知A和B 可构成固溶体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组分B 在此固溶体中的含量必,_ _,组分B 在液相中的含量。,(A)大于；(B)小于(C)等于；(D)不能确定。,D,A,()5,.,对恒沸混合物的描写，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)恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；,(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。,A,1.指出下列平衡系统中的相数，组分数和自由度数：,（1）NH,4,HS(s)，H,2,S(g)和NH,3,(g)构成的系统；,（2）固体NH,4,HS（s）处于真空容器中分解达到平衡；,（3）CO,2,（g）与其水溶液呈平衡；,（4）NaCl(s)、NaCl(aq)、H,2,O(l)、HCl(aq)平衡共存；,（5）固态砷、液态砷和气态砷；,二、计算题：,解：,题号 相数 独立组分数 自由度,1 2 2 2,2 2 1 1,3 2 2 2,4 2 3 3,5 3 1 0,2.,Ag,2,O,分解的计量方程为:,Ag,2,O(s),=,2Ag(s),+,(1/2)O,2,(g),，当,Ag,2,O,进行分解时,体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最多相数各为多少?,解：,C=2；,f,=2,-,+2=2-3+2=1;当,f,=0时，,=4；,3.液态水和六种过量的固体NaCl、Na,2,SO,4,、NaNO,3,、KNO,3,、KCl、K,2,SO,4,振荡达平衡，求独立组分数和自由度数。,解：,S=7；R=0；,=7;C=7;,f,=7-7+2=2.,4.在平均海拔为4500m的青藏高原上，大气压只有57.328kPa，水的沸点为何？已知,。,解：,解之得：,T,=357.61K,5.液态As的蒸汽压与温度的关系为：,，固态As的蒸汽压与温度的关系为：,；试求As的三相点的温度和压力。,解：,在三相点，平衡三相的压力相等。有：,解之得：,T,=1092.39K。代入任一等式得：,解之得：,p,=371.28MPa,6.滑冰鞋下面冰刀与冰接触面长为7.6210,2,m，宽为2.4510,5,m。设人的体重为60kg，在此压力下冰的熔点是多少？已知，,(H,2,O,s)=920kgm,3,，,(H,2,O,l)=1000kgm,3,。,解：,施加于冰上的压力为：,7.25时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，求至100范围内水的平均摩尔汽化焓，视水蒸气为理想气体。,解：,解之得：,8.已知固态苯的蒸汽压在273.15K时为3.27kPa，293.15K时为12.303kPa，液态苯的蒸汽压在 293.15K时为10.02kPa，液态苯的蒸发焓为34.17kJmol,-,1,求：,（1）303K时液态苯的蒸汽压,（2）苯的摩尔升华焓,（3）苯的摩尔熔化焓,解：,根据,得：,（1）,p,2,=15.81kPa,(2),(3),9.SiO,2,-Al,2,O,3,系统在高温区间的相图如图所示。在高温下，SiO,2,有白硅石和磷石英两种变体，AB是这两种变体的转晶线，AB之上为白硅石，之下为磷石英；生成的不稳定化合物是多铝红柱石，其组成为2Al,2,O,3,3SiO,2,（图中O点）。,（1）指出各相区相态；,（2）图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存；,（3）画出从,x,、,y,、,z,点冷却的步冷曲线；,（4）现需一种以刚玉为骨架，外表包裹一定厚度多铝红柱石的催化剂载体，怎样用刚玉和石英制取这种载体？,A,B,C,D,J,E,F,I,SiO,2,Al,2,O,3,O,1,2,3,4,5,6,7,x,y,解：,7:熔体（单相）(2),1：熔体+白硅石（双相）(1),2：白硅石+多铝红柱石(1),3：鳞石英+多铝红柱石(1),4：熔体+多铝红柱石(1),5：熔体+Al,2,O,3,(1),6：多铝红柱石+Al,2,O,3,(1),CJD线：白硅石+熔体+多铝红柱石三相平衡线,AB：鳞石英+白硅石+多铝红柱石三相平衡线,EIF线：熔体+多铝红柱石+刚玉三相平衡线,A,B,C,D,J,E,F,I,SiO,2,Al,2,O,3,O,1,2,3,4,5,6,7,x,y,z,x,y,z,系统点位于E，I之间，冷却至接近CD线。,10.NaCl-H,2,O所成的二组分系统，在-20时有一个低共熔点，此时冰、NaCl2H,2,O（s）和浓度为22.3（质量百分数）的NaCl水溶液平衡共存。在-9时不稳定化合物(NaCl2H,2,O)分解，生成无水NaCl和 27的NaCl水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。,（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。,（2）若有1kg28的NaCl溶液，由160冷到-10，问此过程中最多能析出多少纯NaCl？,解：,w,NaCl,T,/,l,0,-20,H,2,O,NaCl,61.9,冰+NaCl2H,2,O(s),l,+NaCl(s),NaCl+,NaCl2H,2,O(s),p,s,o,q,11.镁（熔点651）和锌（熔点419）所组成的双组分固液系统形成两个低共熔物。其一温度为368，含Mg质量百分数为3.2；另一温度为347，含Mg质量百分数为49。系统的熔点曲线在590有一极大，该点混合物组成含Mg质量百分数15.7。,（1）画出凝聚相系统的温度组成图（示意图），标明各区平衡时共存的相态；,（2）根据相图作出含Mg30、49、80的液体混合物的步冷曲线并用相律分析。,Mg,Zn,15.7%,C,Mg+C,Mg+熔体,C+熔体,C+熔体,熔体,C+Zn,熔体+C,解：,s,p,m,s,p,m,f=0,f=1,f=2,f=1,12锑-镉系统能生成稳定化合物Cd,3,Sb,2,，其步冷曲线实验数据如下：,试作出该系统的相图，并标出各相区的相态和自由度数。,WCd%0 20 35 47.5 50 58.3 70 93 100,转折,温度 无 550 460 无 419 无 400 无 无,停顿,温度 630 410 410 410 410 439 295 295 321,解：,Sb,Cd,w,Cd,l,l,+Sb,C,C+,l,C+,l,Sb+C,C+Cd,Cd+,l,T/,f=2,f=1,f=1,f=1,f=1,f=1,f=1,