03溶液和相平衡 1
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溶液-相平衡-化学平衡练习题
(D) Tb*< Tb， pA*> pA， ,A* >A
13 答:D 14 已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf分 别是20.2、9.3、6.9及39.7Kkg mol-1。今有一未知物能 在上述四种溶剂着溶解，欲测定该未知物的相对分子质 量，最适宜的溶剂是（ ） (A)萘 (B)樟脑 (C) 环己烷 (D)醋酸 14 答:B
fusHm,A bB
18 某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡， 则此时溶液的蒸气压一定 纯溶剂的蒸气压。 18 答：小于 19 均相多组分系统中，组分B的偏摩尔体积定义VB为
V 19 答： n B T , p ,n ( C, C B)
。
20 理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为
(B)摩尔体积
ห้องสมุดไป่ตู้
(C)摩尔吉布斯函数 (D)摩尔熵
Tb
4 答:B 5 在、两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡 时，下列三种情况正确的是： （ ）
(A)α α A B
(B)α β A A
(C)α β A B
5 答:B
6 100℃，101 325Pa的液态H2O(l)的化学势l， 100℃，101 325Pa的气态H2O(g)的化学势g ，二者的关系为（ ） (A) l> g 6 答:C 7 由A及B双组分构成的和两相系统，则在一定T、p下，物 质A由相自发向相转移的条件为（ ） (B) l < g (C) l = g
5 在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa，当非挥发性 组分B溶于A中，形成xA=0.800的液态混合物时，液态混合 物中A的蒸气压为5.33kPa，以纯液体A为 标准态，则组分 A的活度为 ，活度因子为 。 5答：0.454 0.568
第二章相平衡(1)
两相的相对量可按杠杆定理计算。如果边界线是 倾斜的而不是垂直的，则表示两相的成分和相对量均 随温度变化而发生变化，即可能会发生相互溶解或析 出的变化。两个单相区只能相交于一点、而不能交了 一条线。 在二元系相图中，三相区必为一水平线，它表示 的是等温反应。三个单相区分别交于水平线上的三个 点，即水平线的两个端点相线中间的某一点。水平线 的上下方分别与三个单相区毗邻，根据与水平线相连 的三个单相区的类型相分布特点，即可确定三相平衡 的类型。
图5二元系各类恒温转变图型
4 如何分析和使用二元系相图
实际的二元系相图往往要比我们前面介绍 的相图复杂的多，有的令人看起来眼花缭乱， 似乎无从下手。其实，仔细分析就可以看出， 它多是由各类基本相图综合而成。只要我们掌 握了基本相图的特点和某些规律，就可以做到 化繁为简，易于分析和使用任何复杂的二元系 相图。则将分析二元系相田的主要方法归纳如 下。
(6)平衡状态 当一个系统的各热力学参量在不受外界 条件影响下，不再随时间而变化，我们 就称这个系统处在平衡状态下。 力学平衡条件 压强相等 热平衡条件 温度相等 相平衡条件 平衡相的化学势相等
(7)相平衡 在一多相体系中，如果它的各个相关 相之间彼此互相转化的速率部相等，也 就是各物质在每相中的化学势部相等， 我们就说这个体系处于相平衡状态。
(2)配料成分的选择 晶体生长的方法确定之后，配料就成了 生长的一个关键问题了。配料成分的选择 和相图的形态是密切相关的，必须根据系 统中诸相的关系来确定，这不仅关系到晶 体生长的成败，同时也关系到所生长晶体 的质量。
T S T m(CB CS )
a)同成分点生长, 长什么成分就配什 么成分
单相区代表一种具有独持结构和性质的相的成分和温度范围若是单相区为一根垂直线则表示该相的成分不变两相区中所包含的两个相就是该相区两边相邻的单相区中的相其边界线分别表示该两相约平衡成分即两相约成分随温度改变分别沿其边界线变化
高等工程热力学 童钧耕 第章溶液和相平衡
高等工程热力学童钧耕第章溶液和相平衡第一节：溶液的基本概念1.1 溶液的定义溶液是指由两个或两个以上的物质在一定温度和压力下混合形成的均相体系。
1.2 溶解度溶解度是指在某一温度和压力下，单位体积溶剂中最多溶解的物质的量，通常用摩尔溶解度表示。
在给定的温度和压力下，溶液中溶质的摩尔浓度等于溶解度，此时称为饱和溶液。
1.3 等温线等温线是指在恒定温度下，溶质在溶剂中溶解度随压力变化的曲线。
当某一压强下，溶质的摩尔浓度等于溶解度时，称为等温线上的点，该点就是该压强下的平衡点。
第二节：相平衡2.1 相平衡的定义相平衡是指在一定温度和压力下，两个或两个以上的不同相处于平衡状态时所对应的状态，即两个或两个以上的相间存在相互转化的正逆反应，并且反应速率相等，达到动态平衡。
2.2 平衡常数平衡常数是指在一定温度下，反应物与生成物之间的摩尔浓度比值，即为反应的平衡常数。
反应的正逆反应之间的平衡常数满足比例关系。
2.3 相图相图是描述物质（纯物质或混合物）在不同条件下相平衡关系的图形记录。
它通常是以温度和压力为轴，画出不同相的出现范围，用以研究物质在不同条件下的相变规律。
第三节：二元液体体系3.1 物质在不同条件下的相变物质在不同条件下的相变表现为液态、固态、气态之间的相互转化。
同一物质在不同条件下的相变规律与其在相图上的相变曲线有关。
3.2 系统的有序性和无序性在研究液体体系时，通常采用统计力学的方法。
在这种方法中，系统的有序程度通常用熵来描述。
对于二元液体体系，其混合熵对于温度和组成都是函数，因此可以得到相互作用参数。
3.3 凝聚度模型凝聚度模型用于描述液-液混合，其核心是假设体系可以分为两类分子，一类是聚集分子（偏好型分子），一类是单体分子（排斥型分子）。
据此可以得到混合自由能，用于计算热力学性质。
第四节：非理想溶液4.1 溶液中混合气体的非理想性在高压条件下，气体分子之间的相互作用不能忽略，导致混合气体的非理想性。
相平衡
（24课时）第三章：相平衡（1课时）引言：相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。
研究多相体系的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义，例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。
3.1相律I 基本概念： 1、相和相数相（phase ） 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。
相数：体系中相的总数称为相数，以P 表示。
如以水为例：11000;2100;1100(=----<<=----==---->P Y P P P 液相度气液两相平衡度气相度θ2、物种数与组分数（1）组分：用以确定平衡体系中所有各相组成所需的最少数目的独立物质（2）组分数（C ）：组分的数目 （3）物种数（S ）：体系中化学物质的数目--考虑问题的不同，物种数不同。
（4）C 和S 的换算：C =S -R-R'R ：独立的化学平衡数（通常一个反应就是对应一个化学平衡数，但要注意反应之间是否有包含关系）R'：独立的浓度限制条件数（要注意限制条件之间是否有包含关系；物质之间的浓度限制条件只能在同一相中应用，不同相之间不存在浓度限制条件）举例：（说明独立的含义）1、一个体系中有如下几种物质：CO,H 2O,H 2,CO 2,O 2,他们之间可以发生以下反应：2321321222122212222=⇒=---------→+--------→+-----+→+R CO O CO O H O H H CO O H CO 有 2、NH 4Cl 部分分解为NH 3（g ）和HCl （g ）---R ’=?（1），假如将任意量的NH 4Cl 、NH 3（g ）和HCl （g ）混合，-R ’=?（0） 3、CaCO 3分解：CaO CO CaCO +⇔23---R ’=0---！-。
4、3']{],[},[)()()(22232322334=---===++→R CO O H CO NH O H NH g CO g O H g NH HCO NH2'][},[2323=---==R CO NH O H NH √举KCl 为例可说明组分数引入的必要性： KCl 水溶液 S R R ’C总结1无电离2（KCl+H2O）2 体系的物种数随考虑问题的角度不同而不同，但组分数不变。
物理化学课件第六章节相平衡
通过测量不同温度下的蒸气压， 确定相平衡状态。
热力学性质测定
利用热力学仪器测量物质的热容、 熵、焓等热力学性质，推算相平衡 常数。
相分离实验
观察不同条件下物质是否发生相分 离，确定相平衡状态。
计算方法
热力学模型法
利用热力学模型计算相平衡常数， 如van der Waals方程、 Redlich-Kister方程等。
表达式
ΔU = Q + W
应用
计算封闭系统中能量的变化，以及热量和功之间的转换关系。
热力学第二定律
热力学第二定律定义
自然发生的反应总是向着熵增加的方向进行，即系统总是向着更 加混乱无序的状态发展。
表达式
ΔS ≥ 0
应用
判断反应自发进行的方向，以及热量传递和转换的方向。
热力学第三定律
热力学第三定律定义
液液相平衡的应用
液液相平衡是指两种不同物质液体之 间达到平衡状态的过程。
液液相平衡在工业上有广泛应用，如 石油工业中的油水分离、化学工业中 的萃取过程等。
液液相平衡的原理
当两种液体混合达到平衡时，各组分 的浓度不再发生变化，系统达到动态 平衡状态。
05 相平衡的实验测定与计算 方法
实验测定方法
蒸气压测定
分子模拟法
利用计算机模拟分子运动，计算 分子间的相互作用力和相平衡常
数。
统计力学法
利用统计力学原理计算相平衡常 数，如Maxwell
分子动力学模拟
模拟分子在相平衡状态下的运动轨迹，分析分子 间的相互作用和排列方式。
Monte Carlo模拟
通过随机抽样方法模拟分子在相平衡状态下的分 布和排列，计算相平衡常数。
界面张力
相界面上的物质传递是相平衡的重要特征之一，界面张力的大小对于物 质在相界面上的吸附、溶解和传递等过程具有重要影响。研究界面张力 有助于深入理解相平衡的机制和规律。
热力学性质测定
利用热力学仪器测量物质的热容、 熵、焓等热力学性质，推算相平衡 常数。
相分离实验
观察不同条件下物质是否发生相分 离，确定相平衡状态。
计算方法
热力学模型法
利用热力学模型计算相平衡常数， 如van der Waals方程、 Redlich-Kister方程等。
表达式
ΔU = Q + W
应用
计算封闭系统中能量的变化，以及热量和功之间的转换关系。
热力学第二定律
热力学第二定律定义
自然发生的反应总是向着熵增加的方向进行，即系统总是向着更 加混乱无序的状态发展。
表达式
ΔS ≥ 0
应用
判断反应自发进行的方向，以及热量传递和转换的方向。
热力学第三定律
热力学第三定律定义
液液相平衡的应用
液液相平衡是指两种不同物质液体之 间达到平衡状态的过程。
液液相平衡在工业上有广泛应用，如 石油工业中的油水分离、化学工业中 的萃取过程等。
液液相平衡的原理
当两种液体混合达到平衡时，各组分 的浓度不再发生变化，系统达到动态 平衡状态。
05 相平衡的实验测定与计算 方法
实验测定方法
蒸气压测定
分子模拟法
利用计算机模拟分子运动，计算 分子间的相互作用力和相平衡常
数。
统计力学法
利用统计力学原理计算相平衡常 数，如Maxwell
分子动力学模拟
模拟分子在相平衡状态下的运动轨迹，分析分子 间的相互作用和排列方式。
Monte Carlo模拟
通过随机抽样方法模拟分子在相平衡状态下的分 布和排列，计算相平衡常数。
界面张力
相界面上的物质传递是相平衡的重要特征之一，界面张力的大小对于物 质在相界面上的吸附、溶解和传递等过程具有重要影响。研究界面张力 有助于深入理解相平衡的机制和规律。
溶液气液相平衡ppt课件
6.2 溶液的气、液相平衡
蒸馏过程：气液两相间的传质过程； 过程的极限：气、液相平衡。 相平衡关系：两相或多相接触达物理平衡时，各相组成之间
的关系。
1
6.2.1 气、液相平衡的自由度
根据相律有： F c 2
对于双组分物系的气液平衡：
C2 2 F2
即双组分物系气、液相平衡的自由度为2。 对多组分物系的气、液相平衡的自由度为组分数C。 双组分物系的独立变量：
yA
pA P
PA0 x A P
yB
pB0 xB P
7
关于平衡计算的说明： （1）已知 P、 t ， 求 相互平衡的 x 、 y ， 不必试差 t → pA0, pB0 → x , y （2）已知 x ， 求与之平衡的 y, t 或 已知 y 求与之平衡的 x , t ，试差计算 试算过程为：
假设 t
x
判断x
y
假设 t
x
y
判断 y x
8
（2）相图 ① 温度-组成图（t-x-y） 总压一定时，给定 t p0A，pB0 x，y
9
图线说明： ① 曲线 t-x 表示恒定压力下，饱和液体组成与泡点的关系，
称为饱和液体线或泡点曲线。 ② 曲线t-y表示恒定压力下，饱和蒸气的组成和露点的关系，
称为饱和蒸气线或露点曲线。 ③ 在t-x 线下方为过冷液相区。 ④ 在t-y 线上方为过热气相区。 ⑤ 在两线之间为两相共存区，即气、液相平衡区。
13
压力对温度组成图的影响
14
② 气、液平衡组成的 x-y 图 标绘：略去温度坐标，依x-y 的对应关系做图 ，得x-y图。
15
说明： （1）组成 均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方
蒸馏过程：气液两相间的传质过程； 过程的极限：气、液相平衡。 相平衡关系：两相或多相接触达物理平衡时，各相组成之间
的关系。
1
6.2.1 气、液相平衡的自由度
根据相律有： F c 2
对于双组分物系的气液平衡：
C2 2 F2
即双组分物系气、液相平衡的自由度为2。 对多组分物系的气、液相平衡的自由度为组分数C。 双组分物系的独立变量：
yA
pA P
PA0 x A P
yB
pB0 xB P
7
关于平衡计算的说明： （1）已知 P、 t ， 求 相互平衡的 x 、 y ， 不必试差 t → pA0, pB0 → x , y （2）已知 x ， 求与之平衡的 y, t 或 已知 y 求与之平衡的 x , t ，试差计算 试算过程为：
假设 t
x
判断x
y
假设 t
x
y
判断 y x
8
（2）相图 ① 温度-组成图（t-x-y） 总压一定时，给定 t p0A，pB0 x，y
9
图线说明： ① 曲线 t-x 表示恒定压力下，饱和液体组成与泡点的关系，
称为饱和液体线或泡点曲线。 ② 曲线t-y表示恒定压力下，饱和蒸气的组成和露点的关系，
称为饱和蒸气线或露点曲线。 ③ 在t-x 线下方为过冷液相区。 ④ 在t-y 线上方为过热气相区。 ⑤ 在两线之间为两相共存区，即气、液相平衡区。
13
压力对温度组成图的影响
14
② 气、液平衡组成的 x-y 图 标绘：略去温度坐标，依x-y 的对应关系做图 ，得x-y图。
15
说明： （1）组成 均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方
高分子溶液的相平衡和相分离
化学位∆u1与浓度的关系为：
Δμ1
=
RT [ln(1 −
φ1)
+
(1 −
1 x
1)φ2
+
χφ22
]
假定x=1000，可得到一系列不同 χ值的∆u1对 φ2的理论曲线
χ12值比较小时，Δμ1随φ2单调下降 χ12值比较大时，Δμ1随φ2有极大值和极小值 当两个极值点重合成为拐点，即临界点
φc
=
1 1+ r1 2
不同的相平衡图
相分离由温度、压力和浓度三个条件控制
UCST- Ultra critical solvency temperature 最高临界共溶温度
LCST- Low critical solvency temperature最低临界共溶温度
3.5 高分子溶液的相平衡和相分离
3.5.1 高分子溶液的相平衡 ( Phase equilibrium of polymer solution )
聚合物能够溶解于溶剂中的必要条件： 吉布斯自由能∆G<0
高分子的溶解过程具有可逆性，一般来说，温度降低， 高分子在溶剂中溶解度减小而使溶液分成两相，温度上 升后又能相互溶解成一相。
∂(Δμ1) = 0
∂φ2
∂
2 (Δμ1
∂φ2 2
)
=
0
χ12c
=
1 2
+
1 r1 2
+
1 2r
≈
1 2
+
1 r1 2
M不太大时，χ12可以超过1/2 M→无穷大时， χ12→ 1/2，体系处于θ状态，也就是M趋于 无穷大时的θ温度就是临界温度Tc 相分离的分子量依赖性，可以用逐步降低温度法把聚合物按分子量大小分离开来
溶液相平衡条件
4.2.5 吉布，其宏观的物理性质和 化学性质一致
同一物质的气相和液相，不相溶的两种液体（氟利昂-水），大冰 块打碎成许多小块，一般的固体体系(除固溶体外)，气体混合物
----通过相的界面进行物质的转移称为相变 （2）相平衡：
– 在等温（T=C）、等压(p=C)的条件下，相平衡的条件 是同一成份在不同相内的化学势相等
• 举例：单组份——单相水蒸气（2），饱和态水蒸气（1），三相点（0） 单相物质——三元空气（4），两元空气（3）
（3）吉布斯定律
描述物质相平衡条件下的平衡规律; 表明物质达到相平衡时其约束条件(自由度)的个数与物质的组分数和物 质所处的相数之间的依赖关系。
• 约束条件数=物质组分数-相平衡的相数+2 • 即：Nf = Nc - Np +2
• Nf:约束条件数，即可独立变化的热力学参数的个数 Nc:组分数 Np:相数
同一物质的气相和液相，不相溶的两种液体（氟利昂-水），大冰 块打碎成许多小块，一般的固体体系(除固溶体外)，气体混合物
----通过相的界面进行物质的转移称为相变 （2）相平衡：
– 在等温（T=C）、等压(p=C)的条件下，相平衡的条件 是同一成份在不同相内的化学势相等
• 举例：单组份——单相水蒸气（2），饱和态水蒸气（1），三相点（0） 单相物质——三元空气（4），两元空气（3）
（3）吉布斯定律
描述物质相平衡条件下的平衡规律; 表明物质达到相平衡时其约束条件(自由度)的个数与物质的组分数和物 质所处的相数之间的依赖关系。
• 约束条件数=物质组分数-相平衡的相数+2 • 即：Nf = Nc - Np +2
• Nf:约束条件数，即可独立变化的热力学参数的个数 Nc:组分数 Np:相数
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在一定温度下，一开始向反应容器中加入 NH4HS，NH4Cl 两种固体以及物质的量之比 为 3：1 的氢气与氮气。试计算达到平衡时组分数和自由度数。 30. 5 分 (2221) 2221 三氯甲烷(A)和丙酮(B)形成的溶液，若液相的组成为 xB=0.713，则在 301.35 K 时的总 蒸气压为 29.39 kPa， 在蒸气中 yB=0.818。 已知在该温度时， 纯三氯甲烷的蒸气压为 29.57 kPa， 试求： （1）混合液中三氯甲烷的活度； （2）三氯甲烷的活度系数。 31. 5 分 (2527) 2527 在 p下,苯的正常沸点为 353.2 K。试近似计算须减压至多少才能使苯在 330K 沸腾? 四、问答题 ( 共 4 题 32. 10 分 (1886) 30 分 )
4. 2 分 (2328) 2328 用什么仪器可以区分固溶体和低共熔 混合物？ ( D,没见过 ) (A)放大镜 (B) 超显 微镜 (C) 电子显微镜 (D) 金相 显微镜
5. 2 分 (1914) 1914 在恒温恒压下形成理想液体混合物的混合吉布斯自由能ΔmixG ≠ 0，恒温下ΔmixG 对温 度 T 进行微商,则： (C ) (A) (ΔmixG/T)T < 0 (B) (ΔmixG/T)T> 0 (C) (ΔmixG/T)T = 0 (D) (ΔmixG/T)T≠ 0 6. 2 分 (2635) 在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态？( (A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态 (C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态 7. 2 分 (2056) 2056 已知水在正常冰点时的摩尔熔化焓ΔfusH 该溶液的浓度 xB 为： (A) 0.8571 (C) 0.9353 8. 2 分 (1948) 1948
15. 2 分 (2245) 2245 在 300 K 时， 液体 A 和 B 部分互溶形成 和 两个平衡相 , 在 相 ,A 的摩尔分数为 0.85,纯 A 的饱和蒸气压是 22 kPa,在相中 B 的摩尔分数为 0.89,将两层液相视为稀溶液, 则 A 的 亨 利 常 数 为 ： ( ) (A) 25.88 kPa (B) 200 kPa (C) 170 kPa (D) 721.2 kPa
。
20. 2 分 (2053) 2053 已知在 p下,纯水的凝固点为 273.15 K,在 100 g 水中溶入 0.5 g 溶质 A(MA=500 gmol-1),溶 液凝固点降低了 0.019 K, 上述溶液中再加入 0.4 g 溶质 B(MB=200 g mol-1), 设平衡固相为纯 冰,A,B 与水不形成固溶体,估计溶液最后的凝固点(较纯水)降低_________ 。 21. 2 分 (2735) 2735 在二级相变过程中， V 0， C p 0（填=或 ）
1886 已知实际气体的状态方程为：
pVm RT 1 p /(1 p )
式中 仅为温度的函数。试导出该气体逸度与压力的关系式。 33. 10 分 (2585) 2585 在 p 下，Na 与 Bi 的熔点分别为 371 K 和 546 K，Na 与 Bi 可生成两种化合 物。 NaBi 的熔点为 1048 K，NaBi 于 719 K 分解成熔液与 Na3Bi(s)，有两个低共熔点，其温 度分别为 370 K 和 491 K。各固态之间都不互溶，而液态则完全互溶。 (1) 请大致画出该体系的等压相图； (2) 请标出各个相区的相态及自由度； (3) Bi(s) 与 Na3Bi 能否一同结晶析出? 34. 5 分 (2099) 2099 回答下列说法是否正确，并简述原因。 （1）二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气压； （2）298 K 时，0.01 mol kg 糖水的蒸气压与 0.01 mol kg 食盐水的渗透压相等； （3）农田中施肥太浓植物会被烧死，盐碱地农作物长势不良甚至枯萎。试述原因。 35. 5 分 (2580) 2580 下图为二元合金的等压相图，请按相律找出图中的错误之处。
物理化学试卷
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 15 题 30 分 ) 1. 2 分 (2030) 2030 1000 g 水中加入 0.01 mol 的食盐，其沸点升高了 0.01 K，则 373.15 K 左右时,水的蒸气 压随温度的变化率 dp/dT 为： ( K-K 定律 ) -1 -1 (A) 1823.9 Pa·K (B) 3647.7 Pa·K -1 (C) 5471.6 Pa·K (D) 7295.4 Pa·K-1 2. 2 分 (2738) 2738 二级相变符合的爱伦菲斯方程式是： （A） dp / dT CV /(TV ) （B） dp / dT C p /(TV ) （C） d ln( p / p ) / dT CV /(TV ) （D） d ln( p / p ) / dT C p /(TV )
25. 10 分 (2175) 2175 已知 303 K 时，乙醚(1)-丙酮(2)溶液的蒸气压数据如下：
A. 在 x2= 0.4 的溶液中,丙酮的活度和活度系数； (1) 以纯液态丙酮为标准态 (2) 以 x2→1 ,仍服从 Henry 定律的假想态为为标准态 B. 在 303 K 时,将 1 mol 纯丙酮溶入大量 x2= 0.4 溶液中，求丙酮的ΔGm 为多少？ 26. 10 分 (9417) 9417 水-酚体系在 60 °C 时分成 A，B 两个液相，A 相含酚的质量分数为 0.168，B 相含水
$ m
2635 )
=6025 Jmol-1,某水溶液的凝固点为 258.15 K , ( )
(B) (D)
0.1429 0.0647
理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是错误的。 (A) Δ mix V=0 (C) Δ mix H=0 (B) Δ mix F=0 (D) Δ mix U=0
二、填空题 ( 共 7 题 20 分 ) 16. 5 分 (2222) 2222 已知在氧的压力为 101 325 Pa, 25°C 时，1000 g 水中溶解 0.001 15 mol O2 气。则当氧 的活度为 1 时，氧气的平衡压力为 。
17. 5 分 (2576) 2576 Pt-Ag 体系的相图如下: (1) 填写下列各相区的相态( 液相用符号 l, 固溶体用 s 表示, 若有几个固溶体则分 别用 s1, s2, …，表示) 1 区： 2 区：
22. 2 分 (2189) 2189 溶质 B 的活度可作如下两种选择： (1) lim aB xB
xB 1
(2) lim a B x B
' xB 0
若溶液上方的蒸气看作理想气体,在同一温度 T 时则两种活度的比值 aB/a'B=______,两种活度
系数的比值 xB /' xB =___________。 三、计算题 ( 共 9 题 70 分 ) 23. 10 分 (9301) 9301 在 80.3 K 下， 氧的蒸气压为 3.13 kPa,氮的蒸气压为 144.7 kPa,设空气为 21%的氧和 79% 的氮组成(体积分数),并认为液态空气是理想溶液。问在 80.3 K 时，最少要加多大压力才能 使空气全部液化?并求液化开始和终止时气相和液相组成。 24. 10 分 (2589) 2589 等压下，Tl，Hg 及其仅有的一个化合物 (Tl2Hg5) 的熔点分别为 303℃，-39℃，15℃。 另外还已知组成为含 8％(质量分数)Tl 的溶液和含 41％ Tl 的溶液的步冷曲线如下图。 Hg，Tl 的固相互不相溶。 (1) 画出上面体系的相图。(Tl，Hg 的相对原子质量分别为 204.4，200.6) (2) 若体系总量为 500 g，总组成为 10％Tl，温度为 20℃，使之降温至 -70℃时， 求达到平衡后各相的量。
的质量分数为 0.449。 （1）在 60 °C 时，如果一体系含水 90 g，含酚 60 g，试计算 A，B 两相的质量各为若 干？ （2）在 60 °C 时，欲使 100 g 含酚的质量分数为 0.800 的溶液变混浊，最少应加水多 少克？最多应加水多少克？ 27. 10 分 (2081) 2081 纯净的氮以足够慢的速率通过一由 3.0 g 非挥发性有机物(2)溶于 200 g 苯(1)构成的溶液 后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了 2.1540 g,同时苯减轻了 0.0160 g,求该有机物的分子量。 已知苯的摩尔质量为 0.078 kgmol-1。 28. 5 分 (1820) 1820 某油田向油井注水,对水质要求之一是含氧量不超过 1 kgm-3,若河水温度为 293 K,空气 中含氧 21%,293 K 时氧气在水中溶解的亨利常数为 4.063×109 Pa。 问 293 K 时用这种河水作 为油井用水,水质是否合格? 29. 5 分 (2343) 2343 有下列化学反应存在： N2(g)+3H2(g) NH4HS(s) NH4Cl(s) 2NH(g) NH3(g)+H2S(g) NH3(g)+HCl(g)
(B
)
3. 2 分 (1817) 1817 298 K 时 ,HCl(g,Mr=36.5) 溶解在甲苯中 的亨利常数为 245 kPa kg mol-1, 当 HCl(g) 在 甲苯溶液中的浓度达 2%时,HCl(g)的平衡压 力为： ( 浓 度比化为组成比，再亨利定律 ) (A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa
3 区： 4 区： 5 区： 6 区： (2) 指出下列各点或线上存在的相。 a 点： b 点： EFG 线(不包括两端点):
c 点：
18. 2 分 (1952) 1952 理想溶液的特点是： （1） （2） 19. 2 分 (2441) 2441 NaCl(s)和含有稀 HCl 的 NaCl 饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是
(
)
14. 2 分 (2155) 2155 氯仿 (1) 和丙酮 (2) 形成非理想液体混合物,在 T 时,测得总蒸气压为 29 398 Pa，蒸气 中丙酮的物质的量分数 y2= 0.818 ,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为 29 571 Pa， 则在溶液中 氯仿的活度 a1 为： ( ) (A) 0.500 (B) 0.823 (C) 0.181 (D) 0.813