最新物理化学傅献彩版复习题答案第五章相平衡
5物理化学第五版(南京大学.傅献彩)相平衡
当系统达平衡时 d A d A d A 0
d A p d V p d V 0
dVdV
p p
当系统达平衡时，两相的压力相等。
同理，可以推广到多相平衡系统
(3) 相平衡条件
设多组分系统中只有 和 两相，并处于平
衡状态。在定温、定压下，
有 d n B 的物质B从 相转移到了 相
根据偏摩尔量加和公式
S 1 d T V 1 d p S 2 d T V 2 d p
dpS2S1 H dT V2V1 TV
单组分系统的两相平衡——Clapeyron方程
dp H dT T V
这就是Clapeyron方程，可应用于任何纯物质的 两相平衡系统
设有1 mol物质，则气-液、固-液和气-固平衡 的Clapeyron方程分别为
p /Pa
C
水f
A
冰
P
610.62 D O
q
B
水蒸气
273.16
T C T /K
临界点： T647.4K p2.2107Pa 临界温度时，气体与液体的密度相等，气-液
界面消失。
高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化
OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论
上可延长至0 K附近。
OC 是液-固两相平衡线 OC线不能任意延长
单相区，物系点与相点重合；两相区中，只有 物系点，它对应的两个相的组成由对应的相点表示
单组分系统的两相平衡——Clapeyron方程
在一定温度和压力下，任何纯物质达到两相平 衡时，在两相中Gibbs自由能相等
G1 G2
若温度改变dT，则压力改变dp，达新的平衡时
dG1 dG2
根据热力学基本公式，有
物理化学傅献彩习题课-第五、六章
例5. 在630K时，下列反应：2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)的 =44.3kJ· −1。 mol (1) 求上述反应的标准平衡常数； (2) 求630K时HgO(s)的分解压力； (3) 若将HgO(s)投入到630K，1.013×105Pa的纯O2气的定 体积容器中，在630K时使其达平衡，求与HgO(s)呈平衡的气 相中H
C、3
D、2
3.上述系统在恒定压力和温度下平衡共存的最多相为
A、5
B、4
C、3
D、2
4.上述系统能形成的低共熔混合物最多有多少个
A、5
B、4
C、3
D、2
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5.二组分合金处于低共熔温度时，系统的自由度为
A、0 B、1 C、2 D、3
6.在1000K时反应CO (g)＋H2O (g)＝CO (g) +H2 (g)的Kp为1.39， 则反应的Kc、Kx与Kp的关系是 A、1.39<Kc<Kx B、 1.39>Kc>Kx
8
解：(1) 1000K 时的 Kpø = 3.42 ∴ ∆rGmө = −RT lnKpø = −10.22 kJ·mol−1 ∆rHm ө = −RT2×(dlnKpø/dT) = −188.4kJ·mol−1 ∆rUm ө = ∆rHm ө − ∑νBRT = −180.14 kJ·mol−1 (2) ∵ Qp = 22.5 ∴ Qp > Kpø 故反应自右向左进行
动了，标 准平衡常数也一定会改变。
10
6.在相平衡系统中，若各相均有组分B，则组分B在
各相中的化学势一定相等。
7. 不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分
离为两个纯组分。
8．杠杆规则，只能用于固液两相平衡区。
傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(相平衡)
第5章相平衡一、选择题1．某系统存在C（s）、H2O（g）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）五种物质，相互建立了下述三个平衡：H 2O（g）＋C（s）H2（g）＋CO（g）CO 2（g）＋H2（g）H2O（g）＋CO（g）CO 2（g）＋C（s）2CO（g）则该系统的独立组分数为（）。
[北京科技大学2011研]A．4B．3C．2D．1【答案】B【解析】系统的独立组分数可表示为C＝S－R－R’。
该体系中独立的物种数S＝5，由于第三个反应可以由第一个和第二个反应相加得到，故真正独立的化学平衡数R＝2，系统附加的强度条件数R’＝0，故C＝S－R－R’＝5－2－0＝3。
2．以下各系统中属单相的是（）。
[首都师范大学2010研]A．极细的斜方硫和单斜硫混合物B．漂白粉C．大小不一的一堆单斜硫碎D．墨汁【答案】C【解析】A项，含有斜方硫和单斜硫两相；B项，漂白粉是由氯气与氢氧化钙（消石灰）反应制得的含多种化合物的复合体，为多相；C项，只含有单斜硫相；D项，墨汁的主要原料为炭烟、胶料、添加剂和溶液等，为多相。
3．二元恒沸混合物的组成（）。
[首都师范大学2010研]A．固定B．随温度而变C．随压力而变D．无法判断【答案】C【解析】恒沸混合物在恒沸点达气液平衡，平衡的气、液组成相同。
同一双液体系在不同压力下，恒沸点及恒沸混合物是不同的。
4．下列化学反应同时共存并达平衡（温度在900～1200 K）CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）H2O（g）＋CO（g）＋CaO（s）CaCO3（s）＋H2（g）该平衡系统的自由度为（）。
[北京航空航天大学2010研]A．1B．2C．3D．4【答案】C【解析】该平衡系统物种数S＝6；有两个独立的化学反应，R＝2；无独立限制条件，R'＝0；存在两个固相和一个气相共三相，Φ＝3；所以，()()f C S R R=-Φ+=---Φ+=---+2'262032=35．水与苯胺的最高临界溶点温度为T0。
物理化学答案——第五章-相平衡[1]
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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 mH 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 mvap 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、p、X B（组成）的关系。
单组分体系，因C＝1 ，故相律表达式为f＝3－Φ。
显然f最小为零，Φ最多应为 3 ，因相数最少为 1 ，故自由度数最多为 2 。
在单组分相图中，（如图5-1，水的相图）有单相的面、两相平衡线和三相平衡的点，自由度分别为f＝2、f＝1、f＝0。
两相平衡线的斜率可由克拉贝龙方程求得。
图5-1二组分体系相图根据相律表达式f＝C－Φ＋2＝4－Φ，可知f最小为零，则Φ最多为 4 ，而相数最少为 1 ，故自由度最多为 3 。
为能在平面上显示二组分系统的状态，往往固定温度或压力，绘制压力-组成（p-x、y）图或温度-组成（T-x、y）图，故此时相律表达式为f*＝3－Φ，自然f*最小为 0 ，Φ最多为 3，所以在二组分平面图上最多出现三相共存。
物理化学第5章课后答案傅献彩_第五版
第五章相平衡1.As，DCs)分解的反应方程为AgRG—2Ag3) +寺。
S 当用A&O(s)进行分無达平衡时•系统的组分数、自由度数和可能平衡共存的最大相数各为多少？解:S=3, C=S~R=2(P—3»f~ C+2—^P=l/=0时4最大为4-2.搭出如下各系统的组分数、相数和自曲度数各为多少？{l)NH+CKs)在抽空容器中，部分分解为NH^Cgi.HCKg)达平衡：(2)NH1CKs)在含有一定量NHME的容器中，部分分解为NH J(g)T HCl(gJ达平衡；(3)NH<HS(5)与任竜量的NH,(g}和比虫g)混合,达分解平衡；(4)在900K 时CX叮与CO(g)1CO z(g)(G达平翫解：NHKHNH* (g) + HCKg)门)呂=3* C=S-R-R， {R=l f R f = r) [NHi]=[HCl]-C=1T贞=2, /=C—^+2 = 1(2)S=3, C=S-R-R"=2 f=C~^-\~2=2(3)S=3, C=S-'K-/?>=3-l~0=2t^=2同2)C<s)+yQ(g)—CO(g)①(4)9D0K 时’CCXg)+(^ (g)—Ct> (g) ②CW(◎中[CO]的慑不定龙=0、C=S-R-R f = 4-2-0=2^=2 厂=C+d_gL玉在制水煤气的过稈中，有五种物质,C(s)T CX)(g),COt(g},a(g)和H2(.)(g)建立如下三牛平衡，试求该系统的独立组分数.C(s> + H； 0(g)^=H2(g)4-CO(g) (1>COt(g) + H? H E 0( fi) +CO(g) (2)C02(g)+C(s>—2CO(g> <3)解:建立3个平衡，(3)式可由⑴十⑵得到5=5C=^S-R-R'=3t二已知2心為(打和压。
⑴可以生成如下三种水合物：N的CQ - H s O(s),Na s CCX・7H；O(s)和Na a C(.l * 10H2O(S)试求门)在大气压下•与Na^COj水溶液和冰平衡共存的忒合盐的最大值；(2)在时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值.解：(1〉S=5t R=3t R^O C=S-R~R f^=2每生咸一种含水盐*R增加1.S增加1：匚、值不变.在P•下屮=0+1-①r =0时血绘大为3.已知有Na’EQ水陪揪和H2O(3)两相•则还能生成一种含水盐.(2)同样地T/* =c+i-0 e毘大为3故还可最多有两种含水盐主成-5.在不同温度下•测得Ag2O(s)分解时氧气的分压如下:T/K 401 417 443 463 486p(CQ)/kPa 10 20 51 101 203试问(1)分别于413K和423K时，在空气中加热银粉，是否有Ag2O(s)生成？(2)如何才能使Ag2O(s)加热到443K时而不分解？△ 1解:⑴ Ag2O(s)^=^2Ag(s)4—|-Oz(g)空气中Oz 的分压为0. 21X/>。
《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)
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第十一章 表面现象
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第五章相平衡
《Lesson 7》教学反思
1、导入部分新颖自然，学生容易接受。
课堂的导入，是教师在新的教学内容活动开始时引导学生进入学习的行为方式。
导入是课堂教学的一个有机组成部分，是实际教学的前奏，起着“引子”的作用。
在本课中我首先播放恐龙片段，激发学生的学习兴趣，同时引出本课所学话题：dinosaurs，从而进行教学。
2、教学思路清晰，活动形式多样。
坚持以情景话题为核心，以功能、结构为主线，以任务型活动贯穿教学始终，运用直观教学法，情景教学法，全身反应法等教学方法，帮助学生在听、说、读、唱、玩、演等富有趣味活动中，相互合作，体验参与，自主的、愉快的学习英语，发展能力，维持兴趣。
3、对话如何教学成为我一直思考的问题，在教学中我不断进行改进和调整，寻找适合学生的教学方法，适合高年级的学习。
4、今天的教学中学生的练习还不够，单词过去式的形式如果在丰富一些，本课的教学效果会更好。