相平衡齐齐哈尔大学物理化学答案

50 天津大学第四版习题解答

第六章 相平衡

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) MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)成平衡；

(3) NH4Cl(s)放入一抽空的容器中，与其分解产物NH3(g)和HCl (g) 成平衡； (4) 取任意量的NH3(g)和H2S (g)与NH4HS(g)成平衡；

(5) 过量的NH4HCO3(s)与其分解产物NH3(g)，H2O(g)和CO2(g) 成平衡； (6) 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?C?P?2?1；

（2）C=2，P=3，F?C?P?2?1； （3）C=1，P=2，F?C?P?2?1； （4）C=2，P=2，F?C?P?2?2； （5）C=1，P=2，F?C?P?2?1； （6）C=3，P=2，F?C?P?1?2。

6.2常见的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3?H2O (s)，Na2CO3?7H2O(s)和 Na2CO3?10H2O (s) （1）101.325kP

第5章 相平衡

复习、讨论

基本内容：

? 相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。气相、液相、固相 ? 相数：体系内相的数目?≥1

? 相图：描述多相体系状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图

形

? 均相体系：只有一相的体系?=1 ? 多相体系：含多相的体系?>1

? 凝聚体系：没有（或不考虑）气相的体系 ? 物系点：相图中表示体系总组成的点 ? 相点：表示某一个相的组成的点

? 液相线：相图中表示液相组成与蒸气压关系的曲线 ? 气相线：相图中表示气相组成与蒸气压关系的曲线 ? 步冷曲线：冷却过程温度随时间的变化曲线T-t

? 独立组分数：C = S - R - R'，S为物种数，R为体系中各物种之间独立的化学

平衡关系式个数，R’为浓度和电中性限制条件的数目。对于浓度限制条件，必须是某个相中的几种物质的浓度之间存在某种关系时才能作为限制条件。C=1单组分体系，C=2二组分体系。若没有化学变化：C=S；含单质的体系且R’=0：C=N；含单质的体系且S>N：R = S – N。

? 自由度：确定平衡体系状态所需要的独立强度变量的数目f≥0

? 最低（高）恒沸点：对拉乌尔定律正（负）偏差很大的双液系的T—x图上

的最低（高）点。恒

相平衡

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

②CaCO3(s)与其分解产物CaO（s）和CO2（g）成平衡; ③NH4HS(s)与其分解产物NH3（g）H2S（g）成平衡； ④任意量的NH3（g）,H2S(g)与NH4HS成平衡； ⑤I2在两互不相容的溶液H2O和CCl4中达到分配平衡。

3.用相率分析硫的相图中，各点，线及相区的相平衡关系及自由度。

7.水异丁醇系统液相部分互溶，在101.325KPa下，系统的共沸点为89.7℃，气（G）,液（l1）,液（l2）三相平衡时的组成ω（异丁醇）依次为：70.0%，8.7%，85.0%，今有350g水和150g异丁醇形成的系统在101.325KPa压力下，由室温加热，问： ①温度刚要达到其共沸点时，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？

②当温度由共沸点刚有上升趋势时，系统处相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？

14.固态完全互溶，具有最高熔点的A-B二组分系统的相图如下，

指出各相点的相平衡关系，各条线的意义，a,b样品的冷却曲线。

18.二元凝聚系统Hg-Cd相图示意如附图，指出各个相区的稳

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、

中南大学物理化学答案

【篇一：中南大学物理化学考试试卷-2013】

012 -- 2013 学年 二 学期时间100分钟 物理化学Ⅱ-2 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 化工、制药、应化、矿物、粉体、材化、无机、资生高工、材料高工、粉冶高工、化学高工、材料中澳、化学中澳11级总分： 100 分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上！ 一、单选题（每题2分，共20分）

1、化学反应的反应级数是一宏观概念、实验的结果，其值（）。 a. 只能是正整数； b. 一定是大于1的正整数； c. 可为任意值； d. 一定是小于1的负数。

?k1?2、某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应的速率常数之间的关系为 k ? k 2 ?? ，那?k??3?

么表观活化能 e a 与各基元反应的活化能 e 及 e a ,3 之间的关系为（ ）。 a,1,ea,2

?ea,3??ea,1??? ? b. ea?ea,2?a. e a ? a , e2?e??ea,??a,1??3?

c. e? e ? e ? e ;d. eaa,2a,1

化学平衡课后习题

一、是非题

下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“?”，错误的画“?”。

1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的?rGm<0时，则该反应能正向进行。 ( )

2. 如果某一化学反应的?rH? 0，该反应的K随着温度升高而减小。（ ） 3. 对理想气体反应：0 = ?B?BB，在定温定压下当?B?B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（ ）

4. 对理想气体反应：0 = ?B?BB，在定温定压下当?B?B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（9. 如果某一化学反应的?rH不随温度变化，那么其?rS也不随温度变化，但是其?rG却与温度有关。（ ）

5. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K仅仅是温度的函数。（ ）

二、选择题

选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：

1. PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（ ） （1）吸热反应； （2）放热反应； （3）反应的标准摩尔焓变为零的反应

第一学期期末考试物理化学

一、单选题（每题1分，共 分） 1、一个隔离体系的熵（）

A、 永不改变 B、 总是减少 C、总是增加 D、 永不减少 2、对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是 D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和

A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4、在水的三相图中存在几条两相平衡线（） A 、0 B、1 C、2 D 、3

5、在100℃和25℃之间的热机其最大效率是（） A、100％ B、75 ％C、25％ D、20％

6.放射性元素B的半衰期是8h，16克B在32h后还剩

A、8g B、4g C、2g D、1g 7.一反应物转化率与其初始浓度无关，该反应的速率方程是

A、-dc/dt=kc B、-dc/dt=k C、-dc/dt=kc2 D、-dc/dt=kc3 8.有关活化能的下列说法正确的是： A、活化能与反应本性有关 B、活化

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

物理化学相平衡1试卷

一、选择题 ( 共21题 40分 )

1. 2 分 (2442) 由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由

度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C) f=0 (D) f=3 2. 2 分 (2398)将 N2,H2,NH3三种气体充进 773 K,32 424 kPa 的合成塔中，在有催化剂存

在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数 C(1),C(2),C(3)各为多少? (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入 NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2

3. 2 分 (2562)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 373.1

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