物理化学第五章

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物理化学答案 - 第五章 相平衡

标签:文库时间:2025-01-31
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第五章 相平衡

一、基本公式和内容提要

基本公式

1. 克劳修斯—克拉贝龙方程

dp?相Hm?(克拉贝龙方程,适用于任何纯物质的两相平衡) dTT?相Vm

dlnp?相Hm(克劳修斯—克拉贝龙方程,适用与其中一相为气相,且服从?2dTRT理想气体状态方程的两相间平衡)

2.特鲁顿(Trouton)规则

?vapHmTb3.相律

??vapSm?88J?mol?1?k?1(Tb为该液体的正常沸点)

f+Φ=C+n C=S-R-R′ f+Φ=C+2 (最普遍形式)

f* +Φ=C+1 (若温度和压力有一个固定,f* 称为“条件自由度”)

*4. Ehrenfest 方程

Cp2?Cp1dp(Cp,?为各相的恒压热容,膨胀系数) ?dTTV(?1??2)基本概念

1. 相:体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分,用Φ表示。相的数目叫相数。 2. 独立组分数C=S-R-R′,S 为物种数,R 为独立化学反应计量式数目,R′ 为同一相中

独立的浓度限制条件数。

3. 自由度:指相平衡体系中相数保持不变时,所具有独立可变的强度变量数,用字母 f 表

示。 单组分体系相图

相图是用几何图形来描述多相平衡系统宏观状态与 T、

物理化学第五章化学平衡小结

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物理化学第五章化学平

衡小结

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第四章 化学平衡 核心内容: 恒T 、p 、W ˊ=0下,化学反应

自发

00,,><=?∑='B B W p T G μν 平衡

反向自发

主要内容:化学反应△G 、K 的计算及过程方向的判断。

一、内容提要

1、化学反应自发进行和达到平衡的条件

自发

00,,><=?∑='B B W p T G μν 平衡

反向自发

其中,B ν为B 的化学计量数,对于产物B ν取正值,对于反应物B ν取负值。

2、理想气体化学反应的等温方程(分压的影

响)和反应方向的具体判据

θK Q RT p ln = <0 自发 (Qp <θ

K ) =0 平衡 (Q p=θK )

>0 反向自发(Qp >θK )

式中:θθμνB B m r G ∑=?为标准摩尔反应吉布斯函数变化,θ

K 为标准平衡常数,

)ex p(RT G K m r θθ?-==B p p eq B B νθ)(∏=f(T) 3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系

除了标准平衡常数外,实际应用中常用经验平衡常数K P 、K C 、K n 、K y

(1)K P :

θK =∑∏=∏-B B B p p p p eq B B eq

B B νθννθ)()()( θK

=∑-B p K

物理化学课后习题第五章答案

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第五章 化学平衡

5.1 在某恒定的温度和压力下,取no?1mol的A(g)进行如下化学反应 若,试证明,当反应进度

时,系统的吉布斯函数G值为最小,

这时A, B间达化学平衡。

5.3 一定条件下,Ag与H2S可能发生下列反应:

25℃,100 kPa下将Ag置于体积比为10:1的H2与H2S的混合气体中。 (1) Ag是否会发生腐蚀而生成Ag2S?

(2) 混合气体中气体的体积分数为多少时,Ag不会腐蚀生成Ag2S?

解:(1)设H2和H2S的起始量分别为10mol和1mol,H2S的解离度为α,则

2Ag(s) + H2S(g)Ag2S(s) + H2(g)2Ag(s) + H2S(g)??rGm??rGm?RTlnJpAg2S(s) + H2(g)

1 10

?(?40.26?33.56)?103?8.314?298.15?ln10??992.3kJ?mol?1?0所以,Ag会发生腐蚀。

J?mol?1

(2)设H2S气体的体积分数为y,若想要Ag不腐蚀,那么必须满足

??rGm??rGm

物理化学答案——第五章-相平衡教学内容

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物理化学答案——第五章-相平衡[1]

精品文档

收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 第五章 相平衡

一、基本公式和内容提要

基本公式

1. 克劳修斯—克拉贝龙方程

m m

H dp dT T V ?=?相相(克拉贝龙方程,适用于任何纯物质的两相平衡) 2ln m H d p dT RT

?=相(克劳修斯—克拉贝龙方程,适用与其中一相为气相,且服从理想气体状态方程的两相间平衡)

2.特鲁顿(Trouton)规则

1188vap m

vap m b

H S J mol k T --?=?≈??(T b 为该液体的正常沸点)

3.相律 f+Φ=C+n C=S-R-R ′

f+Φ=C+2 (最普遍形式)

f* +Φ=C+1 (若温度和压力有一个固定,f * 称为“条件自由度”)

*4. Ehrenfest 方程

2112()

p p C C dp dT TV αα-=-(C p ,α为各相的恒压热容,膨胀系数) 基本概念

1. 相:体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分,用Φ表示。相的数目叫相数。

2. 独立组分数C =S -R -R ′,S 为物种数,R 为独立化学反应计量式数目,R ′ 为同一相中

独立的浓度限制条件数。

3. 自由度:指相平衡

物理化学 傅献彩 第五章 相平衡 - 图文

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物理化学习题解答(五)

2、指出如下各系统的组分数、相数和自由度各为多少? (1) NH4Cl(s)在抽空容器中,部分分解为NH3(g),HCl(g)达平衡;

(2) NH4Cl(s)在含有一定量NH3(g)的容器中,部分分解为NH3(g),HCl(g)达平衡; (3) NH4HS(s)与任意量的NH3(g)和H2S(g)混合,达分解平衡。 (4) 在900K时,C(s)与CO(g),CO2(g),O2(g)达平衡。 解: NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)

(1) S=3,R=1,R/=1,C=S-R-R/=1,Ф=2,f=C+2-Ф=1 (2) S=3,R=1,R/=0,C=S-R-R/=2,Ф=2,f=C+2-Ф=2 (3) S=3,R=1,R/=0,C=S-R-R/=2,Ф=2,f=C+2-Ф=2 (4) S=4,R=2,R/=0,C=S-R-R/=2,Ф=2,f=C+1-Ф=1

3、在制水煤气的过程中,有五种物质:C(s),CO(g),CO2(g),O2(g)和H2O(g)建立如下三个平衡,试求该系统的独立组分数。

C(s) + H2O(g) == H2(g) + CO(g) (1) CO2(

物理化学第五章相平衡练习题及答案

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第五章 相平衡练习题

一、判断题:

1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是 一个确定的数。

2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。

5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。

10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。

11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产 生负偏差。

12.恒沸物的组成不变。

13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分 数成正比。

14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。

二、单选题:

1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是: (A) K

物理化学第五章相平衡练习题及答案

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第五章 相平衡练习题

一、判断题:

1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是 一个确定的数。

2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。

5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。

10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。

11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产 生负偏差。

12.恒沸物的组成不变。

13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分 数成正比。

14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。

二、单选题:

1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是: (A) K

物理化学第五章相平衡练习题及答案

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第五章 相平衡练习题

一、判断题:

1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是 一个确定的数。

2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。

5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。

10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。

11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产 生负偏差。

12.恒沸物的组成不变。

13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分 数成正比。

14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。

二、单选题:

1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是: (A) K

物理化学第五版复习

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第七章 电化学

一、填空题

??1. 已知25℃时,Na?及Na2SO4水溶液的无限稀释摩尔电导率??m(Na),?m(Na2SO4)分别是

12121??12?离子的 0.00501和0.01294S?m2?mol?1。 则该温度下SO2?4m(SO4)?22 S?m2?mol?1。 2.今有以下两电池

a.HgHg2Cl2(s)KCl?a(KCl)?Cl2?g,p(Cl2)?Pt b.ZnZnCl2?a(ZnCl2)?AgCl(s)Ag 其中

的电动势与氯离子的浓度a(Cl?)无关。

3.当有电流密度为i/(A?m?2)的电流通过电解池和原电池时,其极化曲线分别为:

22??m) i/(A??m i/(A )

E/V E/V 电解池 原电池

4.

物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案

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物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案

5-1 在某恒定的温度和压力下,取n0?1mol的A(g)进行如下反应:

A(g)?B(g)

???若??BA,试证明,当反应进度??0.5mol时,系统的吉布斯函数G

值为最小,这时A,B间达到化学平衡。

证明:

A(g)?B(g)

设开始时,A的物质的量为nA,0,B的物质的量为nB,0,而反应过程中A、B的物质的量分别为nA与nB,此时系统的吉布斯函数为

dG?(?B??B)d?

设反应从A开始时nA0?1mol,当反应进度?BnA?nB?0.5mol,?0.5mol时,

??n?1mol???,及p?p?0.5p?BABBA代入上式得

dG?(?B??B)d??{(?????B??RTlnpB)?(A?RTlnpA)}d? ?{(?B??A)?(RTlnpB?RTlnpA)}d??0??

或 A??????G???0 ?????T,p?0.5mol时,系统的吉布斯函数

?这就证明了若??B??A,反应进度?G

值为最小,此时A??????G???0,A,B间达到化学平衡。 ?????T,p5-2 已知四氧化二氮的分解反应

N2O4(g