相平衡习题（答案） 2

第五章 相平衡

姓名： 学号： 班级： 1、同温下过冷水的蒸汽压高于冰的蒸汽压 （ ? ） 2、水的三相点处体系自由度为0 （ ? ） 3、二组分体系在最低恒沸点时f =1 （ ? ） 4、恒沸物是一个化合物 （ ? ） 5、二组分体系在恒沸点时其气液两相组成相同 （ ? ）

6、在室温和大气压力下，纯水的蒸汽压为P?，若在水面上充入N2（g）以增加外压，则纯水的蒸汽压下降。 （ ? ）

7、小水滴与水汽混在一起成雾状，因为它们都有相同的化学组成和性质，所以是一个相。 （ ? ） 8、Clausius-Clapeyron方程可适用于下列哪些体系？ ( A. D )

A. I2(s) ? I2(g) B. C(石墨) ? C(金刚石) C. I2(s) ? I2(l) D. I2(l) ? I2(g) E. I2(g)(n, T1, p1) ? I2(g) (n, T2, p2) F. I2(l) + H2(g) ? 2HI(g)

9、物质A和B的体系可构成低共沸混合物E，已知Tb?（B）> Tb?（A）。若将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏，则塔顶馏出物应是 （ C ） A． 纯B B.纯A C. 低共沸混合物E D. 不一定

10、若A与B可构成高共沸混合物E，则将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏，塔顶馏出物应是（ D ）

A． 纯B B.纯A C. 高共沸混合物E D. 不一定 11、压力升高时，单组分体系的沸点将如何变化 （ A ） A． 升高 B.降低 C. 不变 D. 不一定 12、进行蒸汽蒸馏的必要条件是什么？（ A ）

A． 两种液体基本不互溶 B.两种液体的蒸汽压都较大 C. 外压小于101Kpa D. 两种液体的沸点相近 13、二组分的低共熔混合物是几相？（ B ） A． 一相 B.两相 C. 三相 D. 四相

14．今将一定量的NaHCO3(s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡： 2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

则系统的浓度限制条件数R’ = 1 ；组分数C = 2 ；相数? = 3 ；自由度数? = 1 。

15、一个含有K+, Na+, NO3-,和SO42-四种离子的不饱和水溶液，其组分数组分数C = 4 ；相数? = 1 ；自由度数? = 5 。

16、碳酸钠与水可组成下列几种水合物：NaCO3.H2O，NaCO3.7H2O，NaCO3.10H2O，问在标准压力下，与NaCO3的水溶液和冰共存的含水盐最多可以有 1 种。

17、甲乙丙三个小孩共吃一支将要融化的冰棍，三人约定：（1）各吃质量的三分之一；（2）只准抿，不准咬；（3）按年龄从小到大的顺序拍先后。结果乙认为这支冰棍中没有糖；甲则认为这支冰棍非常甜；丙觉得他们两人的说法都太绝对化。问此三人中 乙 的年龄最大， 丙 次之， 甲 最小。

18、 下图是形成稳定化合物的二组分固态完全不互溶体系的相图。请回答： (1)指出各相区分别由哪些相组成？

(2)图中DE和GH分别代表哪些相平衡共存？

(1) 区域 相

(2) DE: L+SA+SC GH: L+SB+SC

1 液相L 2 L+SA 3 L+SC 4 SA+SC 5 L+SC 6 L+SB 7 SB+SC 19. 恒压下A-B体系凝聚相图如下：

(1)．列表注明各相区稳定存在的相态和条件自由度f* 相区 相态 f*

(2) 图中DF和GN分别代表哪些相平衡共存？其条件自由度f*为多少？

DF: Sα+ L+SC f*=0 GN: SC+ SB+ L f*=0

(3) 画出从a降温到b以及从c降温到d的步冷曲线

1 液相L 2 2 固溶体α 2 3 4 5 L+SC 1 6 L+SB 1 7 8 L+Sα L+SC 1 1 Sα+ SC SC+ SB 1 1 20、由A-B二组分体系相图回答下列问题： (1) 标明各区域的相态；(2)指出各三相线上的相平衡关系；(3) 指出C、D、E、F点的意义，计算自由度数；(4) 画出组成在E、K之间的体系由高温降温过程的步冷曲线；(5) 欲制备最大量的纯净化合物C1，体系的组成应控制在什么范围？ 解：(1)如图所示 (2)通过D点的水平线：l+α+C1 通过K点的水平线：l +C1+C2 通过G点的水平线：l +C2+B

tll+C2l+Bl+C2l+αl+C1αα+C1AC1wBC1+C2C2BC2+B(3) C点：A的熔点，f??1?2?1?0 D点：α与C1的低共熔点，f??2?3?1?0 E点：C1分解出的液相点，f??2?3?1?0 F点：C2的熔点，f??1?2?1?0 (4) 如图：

(5) 控制在D、E之间

21、Zn（A）与Mg（B）形成的二组分低共熔相图具有两个低共熔点，一个含Mg的质量分数为0.032，温度为641K，另一个含Mg的质量分数为0.49，温度为620K，在系统的熔液组成曲线上有一个最高点，含Mg的质量分数为0.157，温度为863K。已知Zn（s）与Mg（s）的熔点分别为692K和924K。

（1）试画出Zn（A）与Mg（B）形成的二组分低共熔相图，并分析各区的相态和自由度；

（2）分别用相律说明，含Mg的质量分数为0.80和0.30的熔化物，在从973K冷却到573K过程中的相变和自由度变化；

（3）分别画出含Mg的质量分数为0.80，0.49和0.30的熔化物，在从973K冷却到573K过程中的步冷曲线。

解：（1）生成稳定化合物的组成为0.157/MMg= (1-0.157)/MZn 得：Zn2Mg