物化相平衡课后题答案

第四章 相平衡

一、思考题

1．指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： （1） Ca(OH)2（s）==CaO（s）+H2O（g） 答：3，2 ，3，1；

（2） CaSO4的饱和水溶液。 答：2，2，2，2；

（3） 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 答：3，2，2，2

2．回答下列问题：

（1）在下列物质共存的平衡体系中，有哪几个独立反应？

（a）C(s)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)、H2O(l)、O2(g)

答：C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)；C(s)+O2(g)== CO2(g)；H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l) （b）C(s)、CO(g)、CO2(g)、Fe (s)、Fe O(s) (g)、Fe 3O4(s)、Fe 2O3(s) 答：C(s)+ O2(g)==CO2(g)； Fe (s)+ CO2(g)==Fe O(s) + CO2(g)

Fe (s)+ Fe 2O3(s)==3 Fe O(s)； Fe (s)+Fe 3O4(s) ==4 Fe O(s) （2）判断下列结论正确与否

（a）1mol NaCl溶于1升水中在298

第四章 相平衡

一、思考题

1．指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： （1） Ca(OH)2（s）==CaO（s）+H2O（g） 答：3，2 ，3，1；

（2） CaSO4的饱和水溶液。 答：2，2，2，2；

（3） 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 答：3，2，2，2

2．回答下列问题：

（1）在下列物质共存的平衡体系中，有哪几个独立反应？

（a）C(s)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)、H2O(l)、O2(g)

答：C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)；C(s)+O2(g)== CO2(g)；H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l) （b）C(s)、CO(g)、CO2(g)、Fe (s)、Fe O(s) (g)、Fe 3O4(s)、Fe 2O3(s) 答：C(s)+ O2(g)==CO2(g)； Fe (s)+ CO2(g)==Fe O(s) + CO2(g)

Fe (s)+ Fe 2O3(s)==3 Fe O(s)； Fe (s)+Fe 3O4(s) ==4 Fe O(s) （2）判断下列结论正确与否

（a）1mol NaCl溶于1升水中在298

选择题

1. 二元恒沸混合物的组成

(A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断 答案：C

2. 一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为

(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝4 3．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 答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。 4．正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中

(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。 5. 以下各系统中属单相的是

(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁 答案：C。

6. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。

7. 如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P

选择题

1. 二元恒沸混合物的组成

(A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断 答案：C

2. 一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为

(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝4 3．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 答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。 4．正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中

(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。 5. 以下各系统中属单相的是

(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁 答案：C。

6. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。

7. 如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P

第六章 习题解答

6.1 指出下列平衡系统中的组分数C，相数P，及自由度数F。 (1) I2（S）与其蒸气成平衡；

(2) CaCO3（s）与其分解产物CaO（s）和CO2（g）成平衡；

(3) NH4HS（s）放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3（g）和H2S（g）成平衡； (4) 取任意量的NH3（g）和H2S（g）与NH4HS（s）成平衡；

(5) I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。

解：（1）C＝1；P＝2；F＝1－2＋2＝1

（2）C＝2；（∵S＝3；R＝1，∴C＝3－1＝2）；P＝3；F＝2－3＋2＝1

（3）C＝S－R－R'＝3－1－1＝1（浓度限制条件，产物成NH3(g):H2S(g)=1:1）；P=2; F＝1

（4）C＝3－1＝2；P＝2；F＝2

（5）C＝3；P＝2；F＝C－P＋1＝3－2＋1＝2 （凝聚相可以不考虑压力的影响）

6.2 已知液体甲苯（A）和液体（B）在90℃时的饱和蒸气压分别为PA=54.22kPa和PB=136.12kPa。两者可形成理想液态混合物。

今有系统组成为xB,0=0.3的甲苯-苯混合物5mol

6. 2 分 (2392) 2392

将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到

平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

体系的组分数 C 和自由度数 f 为： ( C ) (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f= 0 (D) C= 3， f= 2

S = 4

C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1 f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0 7. 2 分 (2613) 2613

已知苯―乙醇双液体系中,

第五章 相平衡 答案

第五章 相平衡 答案

一、选择题 ( 共69题 )

1. 2 分 (2328) (D) 2. 2 分 (2329) (C) 3. 2 分 (2333) （B） 4. 2 分 (2384) (A) 5. 5 分 (2390)

[答] (D) R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S 为物质种数，N 为元素数 ) C= S - R - R' = 5 - 2 - 0 = 3

Φ= 4 ( 三固，一气 ) f = C+ 2 -Φ= 3 + 2 - 4 = 1

物化朱文涛,物理化学,朱文涛

作业: , , 作业:19,20,30补充题: 补充题:指出相图中各区域所代表的相态T

l

A

B

阅读: 阅读:A. 10.3 10.4

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§6-10 关于二元相图的总结一, 七张基本相图① ② ③

④

⑤

⑥

⑦

物化朱文涛,物理化学,朱文涛

①

高温相和低温相均完全互溶, 且低温相理想或近于理想.

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②

高温相和低温相均完全互 溶,且低温相不理想.

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③

部分互溶双液系或部分互 溶双固系

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④

高温相完全互溶,低温相完全不 互溶.例如苯-水的g-l图

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⑤

具有稳定化合物的s-l图

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⑥

具有不稳定化合物的s-l图

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⑦

高温相完全互溶,低温相部分互溶

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相图的关系与演变 + : +

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+ :

+

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⑦互溶度变小极限=④

⑦互溶度变大极限=

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二,关于二元相图的基本要求 读图,作图,用图 关键是读图:能熟练地读懂由七张基本 相图组合而成的稍微复杂的相图.

如何找三相线上的三个相点

第五章 相平衡 答案

第五章 相平衡 答案

一、选择题 ( 共69题 )

1. 2 分 (2328) (D) 2. 2 分 (2329) (C) 3. 2 分 (2333) （B） 4. 2 分 (2384) (A) 5. 5 分 (2390)

[答] (D) R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S 为物质种数，N 为元素数 ) C= S - R - R' = 5 - 2 - 0 = 3

Φ= 4 ( 三固，一气 ) f = C+ 2 -Φ= 3 + 2 - 4 = 1

第四章 相平衡

§4.1 引言

4.1.1 相图 1、定义

用图解的方法来研究（表达）由一种或数种物质所构成的相平衡系统的性质与条件之间的函数关系。我们把表示这种关系的图叫做相平衡状态图，简称相图。 性质：如沸点、熔点、蒸汽压、溶解度等； 条件：温度、压力及组成等。 2、分类

多组分多相系统相平衡的研究有着重要的实际意义。

在金属冶炼、人工合成、分离技术（如溶解、蒸馏、结晶、萃取、凝结等）方面，都运用到关相平衡的知识。

4.1.2 相与相律 1、相律

研究多相平衡系统中，相数、独立组分数与描述该平衡系统的变数之间的关系。它只能作定性的描述，而不能给出具体的数值。 2、相（phase）

系统内部化学组成、物理和化学性质完全均匀的部分称为相。

相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。

4.1.3 多相系统平衡的一般条件

在一个封闭的多相系统中，相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。 对具有?个相系统的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡： （1）热平衡 （2）力学平衡 （3）相平衡 （4）化学平衡

1、热平衡条件

设系统有?，? 两个相构成，在系统的组成、总体积和热力学能