第六章习题

l (A +B )
* tB
l(A+B) 0.4 xB 0.6 0.8 1.0 C3H6O(B)
Û î ß ã Ð ã » Ë ¦ ¢ × · º ·µ £ ´ ´ yB£ xB£ Æ Ï Ï Ó Ò Ï ½ ¬ ø à ß ë º à ß à Ð » Ï Ï Ç £ ¢ º ·µ ײ xB £ yB£ Ü ã Ð ã ó à ¾ ¬ Ò à Ó ² xB £ yB ¡ ¼ £
(3)请用克拉佩龙方程的微分式解释OA曲线的斜率为何为负？
dp ls H m l dT T sV
ls H m 0 lsV 0
1
2. 根据A-B的沸点-组成图画出相对应的压力-组成图， 并指出各相区分别由哪些相组成。 yB
0.0 t/¡ æ 70 65
* tA
0.2 yB=0.215
•
8
(1)
* pB pB xB yB * 0.6 * * p p A ( pB p A ) xB
x B 0.3333
p p B p A p B x B p（ x B） 66.67 kPa A 1 p p B p A p B x B p（ x B） 100 kPa A 1
B.大于120℃
D.无法确定范围
11
二、填空题 1.在通常情况下,对于二组分系统能平衡共存的最多相为 2.两组分系统的最大自由度数为 3.单组分系统的最大自由度数为
3
2 3 4
相。
。 。
4. 在通常情况下，对于单组分系统，最多能
相平衡共存。
5.体系中含有H2SO4· 2O（s）、H2SO4· 2O（s）、H2SO4水溶液， 4H 2H 其组分数C为
6
9. 对于A—B二组分系统，已知A和B的熔点分别为60℃和200℃，它们可 形成化合物A3B2，熔点为100℃。A、B、A3B2两两之间液态完全互溶， 固态完全不互溶，形成的低共熔混合物的组成分别为0.10、0.60（B 的摩尔分数)，相对应的温度分别为40℃、80℃。画出A—B二组分系 统的相图(示意图)。标出各区域的稳定相。绘出B组成为0.10、0.4、 0.50的液态混合物的步冷曲线并标出冷却过程的相变情况。
2
,相数为
3
，自由度数为
1
。
12
6.在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)， 此平衡体系的组分数C为 自由度数为
0 2
,相数为
3
，
。
7.在一个抽空的容器中放入任意量的NH3(g)和HCl(g)， 与NH4Cl(s)成平衡，则系统的自由度数F=
2
。
8.在反应器中通入n(NH3)：n(HCl)=1:1.2的混合气体， 发生下列反应并达到平衡：NH3 (g)+ HCl (g)= NH4Cl (s)， 此系统的组分数C=
¼ 3-12 CH3Cl(A) - C3H6O(B) Ï Í µ ·µ -׳ Í Í µ ³ Ä Ð ã é É ¼
2
4. 下图为二组分凝聚系统相图 (1)试画出a、b、c三个样品的步冷曲线 (2)标出各区的相态 l l+SA ；3 l+SB 1 ；2 ；4 SB+SA (3)三相线上系统的相平衡关系及自由度数。 SB+SA→l 相平衡关系 ；自由度数F=
A
)
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
10
3. A与B是互不相溶的两种液体，A的正常沸点80℃， B的正常沸点120℃。把A、B混合组成一个系统，
那么这个混合物的正常沸点为(
A
)
A.小于80℃
C.介于80℃与120℃之间
1. 下图为单组分系统水的相图
(1)根据相图标出图上1，2,3区系统的相态和 系统的自由度数。
1、
2、 3、
l s g s↔l
；F=
；F= ；F=
2 2 2
。
。 。
(2)指出当系统分别处于a、b、c点时系统的相平衡关系和自由度数。 a、 b、 c、 ；F=
1
。 。 。
s↔g l↔g
；F= 1 ；F= 1
0.4
0.6
0.8
1.0
p=101325Pa g(A+B)
Á ¼ ª ã º ¶ Í Ò µ £ ¢ Ó Í 3-9 Ù ë ¼ Ô È » ¶ ±£
64.4¡ æ
60 55 xB=0.215 0.0 0.2 CH3Cl(A)
g(A +B )
¢ µ ¡ Ï ¡ Ç µ º Ò £ Ú ã ¢ ß ¢ ø Ä ¬ å »
a b
。
0
。
c
3
6. 下图为二组分凝聚相系统的相图，试根据相图回答下列问题：
(1)A、B形成几种稳定化合物； (2)标出各相区的稳定相态； (3)绘出物系点a、b、c的步冷曲线。
a
b
c
4
7. A 和 B可形成化合物AB。 A、AB、B彼此固态完全不互溶， 液态完全互溶。 从相图中判断AB是否是稳定化合物。 在相图中标出所有相区的稳定相。 在相图的右侧画出a，b，c三种熔融物的步冷曲线。
(2)
x B 0.75
* pB pB xB yB * 0.9 * * p p A ( pB p A ) xB
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1.具有最大负偏差的真实液态混合物，在恒沸状态下，
系统的自由度数F= ( A. 2 B. 0
B
) C. 1 D. 1
2.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪种是 不正确的(
请用克拉佩龙方程的微分形式解释。
斜率为负
dp ls H m l dT T sV
ls H m 0 lsV 0
2.为什么水的三相点会比冰点的温度高0.01℃？
三相点: 纯水在其饱和蒸气压下的凝固点。
冰点： 溶入空气的水在常压下的凝固点。
溶解了空气，凝固点降低 压力增大，凝固点降低
15
2
；自由度数F=
2
。
13
9.BaCO3（s）受热分解成BaO（s）和CO2（g）， 组分数C为
2
，相数P为
3
，自由度数F为
1
。
10.在一个抽空的容器中放入任意量的NH4HS(s)和NH3(g)及H2S(g)， 达平衡时,此系统的组分数C=
2
；自由度数F=
2
。
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三、简答题 1.在水的相图中冰的熔点曲线的斜率为正或负？
5
8. A 和 B 分别在 1200 K 和 903 K 时熔化，A 和 B可形成一种稳定化合 物AB，AB 在 730 K熔化。A、AB、B彼此固态完全不互溶，液态完全互溶。 A和AB的低共熔点为650K, 低共熔混合物的组成为x(B)=0.30， B和AB的低共熔点为458K, 低共熔混合物的组成为x(B)=0.85。 试画出符合上述数据的凝聚系统的相图，并指出所有相区的稳定相。 画出 x( B)=0.65 的熔融物的步冷曲线。
0.1 0.4 0.5
7
10. 在温度T时，纯A (l)和纯B (l)的饱和蒸气压分别是40kPa和120kPa，已 知A、B可形成理想液态混合物。试计算： (1)在温度T 下，将yB=0.6的A、B混合气体于气缸中进行恒温缓慢压缩，求 凝结出第一个小液滴时系统的总压力和小液滴的组成； (2)若A、B液态混合物在温度T、100kPa下沸腾， 则该混合物的组成是多少？沸腾时蒸气的组成是多少？