物理化学相平衡例题

例2答：系统中有反应：相平衡例题

系统中有C(s), H2O(g), CO2(g), CO(g), H2(g)共存，C=？(1)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)(2)C(s)+CO2(g) ?2CO(g)(3)CO(g)+H2O(g) ?CO2(g)+H2(g)其中S=5，独立化学平衡数R?3=2, ?C=5–2=3注意：系统确定后，其组分数是确定的，物种数有一定随意性。例1NH4Cl(s)=NH3(g) + HCl(g)C= S –R–R’S=3 R =1 Kp= P(NH3) ×P(HCl)R′=1 P(NH3)=P(HCl)C=1若体系中已有HCl(g), 则C=?例3R`=0 C=2NH4HS(s) 和任意量的NH3(g) 及H2S(g) 达平衡f = C–P+ 2(A)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 = 31000K下，NH3、H2、N2三气平衡F=? S=3，R=1 (2NH3=3H2+N2)，P=1F= C-P+1=2 (p、xNH3、xH2或xN2其中之二)(1)、冰水共存时F＝？C=1，P=2(冰、水)，F = 1-2+2=1

(T或p)

例4.指出含有CaCO3(s) 、CaO(s) 、CO2(g)的体系与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡时的物种数、组分数、相数和自由度数。答:S = 4 , R = 1, R′= 0 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)C = 3 , P = 4f = C –P + 3 = 3 –4 + 3 = 2※注意:相律f = C –P + 2 (体系各处的压力均相等,公式中的2表示温度和压力)而在此题渗透平衡中P1 ≠P2 ,所以相律应写为: f = C –P + 3例5 Na2CO3有三种含水盐：Na2CO, Na2COH, Na2CO0H3?H2O3?72O3?12O(1)p?下,与Na2CO3(aq)和冰共存的含水盐最多有几种？(2)30℃时，可与水蒸气共存的含水盐最多有几种？解：系统由Na2CO构成, C=23和H2O若S=5, 但存在三个平衡关系: R=3, Na2CO = Na2CO3+xH2O3.xH2O?C=21) 指定p?, f = 2 –P+ 1= 3 –P, f = 0, P = 3 ?P最多为3,与Na2CO3(aq)和冰(s)与共存的盐只有一种。2) 指定30℃, f = 3 –P,f = 0, P= 3 ?P最多为3，?与水蒸气共存的含水盐最多有2种

18．在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相： (A) 恒沸点 ； (B) 熔点 ； (C) 临界点 ； (D) 低共熔点 。

(C)

13．下列叙述中错误的是：A

(A) 水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ； (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变 ； (C) 水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325 Pa ； (D) 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。

16. 在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 40000 Pa，液体 B 的蒸气压为 60000 Pa，两者组成理想液体混合物，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 0.6，在气相中B的摩尔分数为：C

(A) 0.31 (B) 0.40 (C) 0.50 ( D) 0.60

30．液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是：A

(A) 恒沸混合物例题： ； (B) 纯A ； (C) 纯B ； (D) 纯A或纯B 。

某二元凝聚相图如下图所示。（1）标出①，②，③，④，⑤各区的相态及成分（按标号依次写出）；（2）确定在C,D点形成化合物的分子式；（3）画出a,b组成点的步冷曲线并标出自由度数及相变化（在右图上相应位置）；（4）如果有含B40%的熔体1kg，在冷却过程中可得何种纯固体物质？计算最大值，反应控制在什么温度？CD

C解：(1)相区①l相态及成分D⑤C (s)+ D (s)②③④l+ C（s）l + D(s) C(s)+ β(2)在C, D 点形成的化合物分别为AB和AB2

(3) lF=1l→C F=0lF=2l1+l2F=1l1→D+l2F=0l+D F=1F=0D+CF=1C F=1l →D+C (4) 纯C(AB)固体，反应接近200℃ m(AB) ×(0.52－0.40) = m(l)×(0.40－0.12) 解得 m(AB)= 0.7 kg。 m (AB)+m(l)=1kg 1、对标准态的理解下述正确的是（D ）。Ａ标准态就是273.15Ｋ，101.325ｋＰａ下的状态Ｂ?标准态就是不能实现的假想状态Ｃ?标准态就是活度等于１的状态Ｄ?标准态就是人为规定的某些特定的状态2、对于由两液相物质组分的实际溶液有下列说法：其中正确的说法是（B ）①在ｘＡ→１的区间内，Ａ的行为可用亨利定律来描述；②在ｘＢ→１的区间内，Ｂ的行为可用拉乌尔定律来描述；③在ｘＡ→１的区间内，Ａ的行为可用亨利定律来描述；④在ｘA→１的区间内，Ｂ的行为可用亨利定律来描述。Ａ?①③Ｂ?②④Ｃ?②③Ｄ?①②3、自然界中，有的高大树种可以长到100 m以上，能够提供营养及水位到树冠的主要动力是什么？C(A) 因外界大气压引起的树干内导管的空吸作用(B) 树干中微导管的毛细作用(C) 树内体液含盐浓度高，渗透压大(D) 营养和水分自雨水直接落到树冠上

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