物理化学第六章课后答案完整版
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F。（1） I
2
(s)与其蒸气成平衡；
（2） CaCO
3(s)与其分解产物CaO(s)和CO
2
(g)成平衡；
（3） NH
4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH
3
(g)和H
2
S(g)成平衡；
（4）取任意量的NH
3(g)和H
2
S(g)与NH
4
HS(s)成平衡。
（5） I
2作为溶质在两不互溶液体H
2
O和CCl
4
中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1–2 + 2 = 1.
（2）C = 3–1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2–3 + 2 = 1.
（3）C = 3–1–1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1–2 + 2 = 1.
（4）C = 3–1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2–2 + 2 = 2.
（5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3–2 + 1 = 2.
6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90℃时的饱和蒸气压分别为
=
和
。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为的甲苯
-苯混合物5 mol，在90 ℃下成气-
液两相平衡，若气相组成为求：
（1）
平衡时液相组成及系统的压力p。
（2）
平衡时气、液两相的物质的量
解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从拉乌尔定律，因此
（2
）系统代表点，根据杠杆原理
mol
.
n
mol
.
n
n)
.
.
(
n)
.
.
(
. n
n
n)
x
x
(
n)
x
y(
l
g
l
g
g
l
l
l,
B
o,B
g
o,B
g,B
784
3
216
1
25
3
3
4556
5
=
=
-
=
-
=
+
-
=
-
6.3单组分系统的相图示意如右图。试用相律分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度。
6.4 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa 和136.12 kPa 。两者可形成理想液态混合物。取200.0 g 甲苯和200.0 g 苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。在恒温90℃下逐渐降低压力，问 （1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？ （2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？
（3）压力为92.00 kPa 时，系统内气-液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各位多少？
6.6 101.325 kPa下水(A)-醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下。
（2）从图上找出组成为的气相的泡点。
（3）从图上找出组成为的液相的露点。
（4）105.0 ℃时气-液平衡两相的组成是多少？
（5）9 kg水与30 kg醋酸组成的系统在105.0 ℃达到平衡时，气-液两相的质量各为多少？解：（1）气-液平衡的温度-组成图为
（2）的气相的泡点为110.3℃。
（3）的液相的露点为112.7℃。
（4）105.0℃时气-液平衡两相的组成，。
6.7 已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成
为：L 1（苯酚溶于水），8.75 %；L 2（水溶于苯酚），
69.9 %。
（1） 在30℃，100 g 苯酚和200 g 水形成的系统达液-液平衡时，两液相的质量各为多少？
（2）在上述系统中若再加入100g 苯酚，又达到相平衡时，两液相的质量各变到多少？ 解：（1）系统代表点
，
根据杠杆原理
6.8 水-异丁醇系统液相部分互溶。在101.325 kPa 下，系统的共沸点为89.7 ℃。气(G)、
液(L 1)、液(L 2)三相平衡时的组成
依次为：70.0 %；8.7 %；85.0 %。今由350 g
水和150 g 异丁醇形成的系统在101.325 kPa 压力下由室温加热，问：
（1）温度刚要达到共沸点时，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，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？