第六章 相平衡章末习题(1)

第六章 相平衡 章末复习

一、内容提要 1. 几个重要概念

（1）相：系统内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。 相数（P）：系统中想的数目称为相数，用符号P表示。

气态混合物：只有一个相；固体：一个固体就是一个相；液体：有一、二、三相。 （2）相图：用来表示多相系统的状态随温度、压力和组成变量的改变而改变的图形称

为相图。相图有平面相图和立体相图之分。 （3）自由度数（f）：能够维持现有系统的相数不变，而可以独立改变的温度、压力及组

成等变量的数目称为自由度数，用符号f表示。

（4）组分数（C）：系统的组分数等于系统中所有物种的数目S减去独立的化学平衡

数R，再减去独立的限制条件R'，即C?S?R?R'

（5）相律：表明自由度与组分数、相数及温度、压力之间的相互关系，用公式表示为

f?C?P?2。指定温度或压力时，f*?C?P?1；指定温度和压力时，f**?C?P

2. 相图

相图的识别：点、线和面

水的三相点温度：273.16K，压力：610.62Pa，是水的特性，不随压力而改变。 水的冰点温度：273.15K，压力：101325Pa， 随压力的改变而改变。 3. 克拉贝龙方程

dp?H （适用于任何纯物质的两相平衡系统） ?dTT?Vp2?H11dlnp?Hln?(?) 或 ?2p1RT1T2dTRT 克劳修斯-克拉贝龙方程

（适用于物质两相平衡，其中有一相为气相的系统）

4. 二组分系统的相图

两液体混合物对拉乌尔定律产生偏差情况：

最大正偏差：在p?x图上，有最高点，在T?x图上，有最低点； 最大负偏差：在p?x图上，有最低点，在T?x图上，有最高点。

5. 杠杆规则

利用杠杆原理，求算任何两相区各相的量的方法称为杠杆规则。如果横坐标用摩尔分数 表示，并已知混合物的总的物质的凉，则可以求出各相所含各组分的物质的量。若不知总的 物质的量，则可以求出两相所含两组分的物质的量之比，这比值等于对应线段长度的反比。 若横坐标用质量分数表示，杠杆规则同样适用，只是将物质的量换成质量即可。 二、习题 1. 填空题

（1）在石灰窑中，分解反应CaCO3(s)?CaO(s)?CO2(g)已达到平衡，则该系统的组分

1

数C? ，相数P? ，自由度数f? 。

（2）CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)和CO2(g)达到平衡时，此系统的相数

是 ，组分数是 ，自由度数是 。 （3）二元液系相图中，其沸点的自由度数f? 。 （4）水的三相点温度为 ，压力为 。

（5）C(s)与CO(g)、CO2(g)、O2(g)，在973K时达到平衡，其自由度为 。 （6）标准压力下，水的冰点为 。

（7）A、B两液体混合物的T?x图上出现最高点，在该混合物对拉乌尔定律产生 偏

差，最高点的自由度为 。

（8）在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)的平衡体系中，其独立组分数为 。 （9）克拉贝龙方程适用的条件是 。

2. 选择题

（1）克劳修斯-克拉贝龙方程适用于（ ） A.I2(s)?I2(g) B. C(石墨） ?C（金刚石）I2(g,T2,p2) D. I2(l)?I2(s)

C. I2(g,T1,p1)?6H2O、2FeCl3?7H2O、2FeCl3?5H2O、FeCl3?2H2O （2）FeCl3和H2O能形成FeCl3?四种化合物，在该系统的独立组分数和在恒压下最多可能平衡共存的相数分别为

（ ）

A.C=3，P=4 B.C=2，P=4 C.C=2，P=3 D.C=3，P=5 （3）纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 0

（4）对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中不正确的是（ ）

A. 与化合物一样，具有确定的组成 B. 不具有确定的组成

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 （5）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达到平衡时，有（ ） A.C=2，P=2，f=2 B.C=1，P=2，f=1

C.C=2，P=3，f=2 D.C=3，P=2，f=3

3H2O和CuSO4?5H2O三种水合物，则H2O、CuSO4?（6）CuSO4与水可生成CuSO4?在一定温度下水蒸气平衡的含水盐最多为（ ）

A. 3种 B.2种 C.1种 D.不可能有共存的含水盐 （7）当克-克方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则（ ）

2

A.p必随T之升高而降低 B. p必不随T而改变

C. p必随T之升高而变大 D. p必随T之升高可变大或变小 （8）在100kPa的压力下，I2在液态水和CCl4中达到分配平衡（无固体碘存在），在该系

统的条件自由度数为（ ）

A.f?1 B.f?2 C. f?3 D. f?4

（9）在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)的平衡体系中，其独立组分数为（ ） A. 3 B. 2 C. 1 D. 4 （10）下列过程中能适用方程dlnP/dT＝ΔH /RT2的是（ ）

A. I2(s)＝I2(g) B. C(石墨)＝C(金刚石) C. Hg2Cl2(s)＝2HgCl(g) D. N2(g, T1, P1)＝N2(g, T2, P2)

3. 计算：

（一）固体苯和液态苯的蒸气压与温度的关系分别如下： lgp(s)/Pa?11.971?2310/T/K ① lgp(l)/Pa?10.097?1784/T/K ②

求（1）苯的三相点温度及三相点蒸气压；（2）苯在三相点是的熔化焓及熔化熵。 （二）已知固体苯的蒸气压在273.15K时为3.27kPa，293.15K时为12.303kPa，液体苯

的蒸气压在293.15K时为10.021kPa，液体苯的摩尔蒸发热为34.17kJ?mol。 求：（1）303.15K时液体苯的蒸气压；（2）苯的摩尔升华热；（3）苯的摩尔熔化热。

?1****

3

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库第六章 相平衡章末习题(1)在线全文阅读。