相平衡练习题(共12页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上第五章相平衡练习题一、判断题: 1在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。2单组分系统的物种数一定等于1。3自由度就是可以独立变化的变量。4相图中的点都是代表系统状态的点。5恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。7根据二元液系的px图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。9杠杆规则只适用于Tx图的两相平衡区。10对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。11二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12恒沸物的组成不变。13若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。14在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。15三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题:1H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是:(A)K = 3 ;(B)K = 5 ;(C)K = 4 ;(D)K = 2 。 2克劳修斯克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求:(A)大于临界温度 ;(B)在三相点与沸点之间 ;(C)在三相点与临界温度之间 ;(D)小于沸点温度 。 3单组分固液两相平衡的pT曲线如图所示,则:(A)Vm(l) = Vm(s) ;(B)Vm(l)Vm(s) ;(C)Vm(l)Vm(s) ;(D)无法确定 。 4蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:(A)可使体系对环境做有用功 ;(B)可使环境对体系做有用功 ;(C)不能做有用功 ;(D)不能判定 。 5压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:(A)升高 ;(B)降低 ;(C)不变 ;(D)不一定 。 6硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在p下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:(A)1 种 ;(B)2 种 ;(C)3 种 ;(D)0 种 。 7在Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体系的自由度为:(A)1 ;(B)2 ;(C)3 ;(D)0 。 8NaCl水溶液和纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系的自由度数是:(A)f = 1 ;(B)f = 2 ;(C)f = 3 ;(D)f = 4 。 9对于下列平衡系统:高温下水被分解;同,同时通入一些H2(g) 和O2(g);H2和O2同时溶于水中,其组元数K和自由度数f的值完全正确的是:(A)K = 1,f = 1 K = 2,f = 2 K = 3,f = 3 ;(B)K = 2,f = 2 K = 3,f = 3 K = 1,f = 1 ;(C)K = 3,f = 3 K = 1,f = 1 K = 2,f = 2 ;(D)K = 1,f = 2 K = 2,f = 3 K = 3,f = 3 。 10在下列体系中自由度f = 2的体系是:(A)298K时,H2O(l)H2O(g) ;(B) S(s)S(l)S(g) ;(C)C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物 ;(D)一定量的PCl5(g) 分解平衡时:PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。 11某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、Na2CO3·10H2O(s)三种结晶水合物。在p下,f = K - + 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明:(A)体系不是处于平衡态 ;(B)Na2CO3·10 H2O(s) 不可能存在 ;(C)这种情况是不存在的 ;(D)Na2CO3·7H2O(s) 不可能存在 。 12相图与相律之间是:(A)相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 ;(B)相图由相律推导得出;(C)相图由实验结果绘制得出,与相律无关 ;(D)相图决定相律 。 13下列叙述中错误的是:(A)水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62 Pa ;(B)三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变 ;(C)水的冰点温度是0(273.15K),压力是 Pa ;(D)水的三相点f = 0,而冰点f = 1 。 14Na 2CO3可形成三种水合盐:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O,在常压下,将Na2CO3投入冰水混合物中达三相平衡时,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液,则另一相是:(A)Na2CO3 ;(B)Na2CO3·H2O ;(C)Na2CO3·7H2O;(D)Na2CO3·10H2O。 15如图,对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程:(A)a点物系 ;(B)b点物系 ;(C)c点物系 ;(D)d点物系 。 16如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当物系的组成为x,冷却到t时,固液二相的重量之比是:(A)w(s)w(l) = acab ;(B)w(s)w(l) = bcab ;(C)w(s)w(l) = acbc ;(D)w(s)w(l) = bcac 。 17如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当物系点分别处于C、E、G点时,对应的平衡共存的相数为:(A)C点1,E点1,G点1 ;(B)C点2,E点3,G点1 ;(C)C点1,E点3,G点3 ;(D)C点2,E点3,G点3 。 18在相图上,当物系处于哪一个点时只有一个相:(A)恒沸点 ;(B)熔点 ;(C)临界点 ;(D)低共熔点 。 19甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍,三人约定:各吃质量的三分之一;只准吸,不准咬;按年龄由小到大顺序先后吃。结果,乙认为这只冰棍没有放糖,甲则认为这冰棍非常甜,丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄:(A)甲最大,乙最小 ;(B)甲最小,乙最大 ;(C)丙最大,甲最小 ;(D)丙最小,乙最大 。 20如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图,图中有几个单相区:(A) (A) 1个 ;(B) (B) (B)2个 ;(C) (C) (C)3个 ;(D) (D) (D)4个 。 21有一形成不稳定化合物的双组分A与B凝聚体系,系统的组成刚巧与不稳定化合物的组成相同,当其从液态冷却到不相称熔点,系统内建立如下平衡:液相 + A(s) = AxBy(不稳定化合物),如果在此时系统由外界吸取热时,则上述的平衡将:(A)向左移动 ;(B)向右移动 ;(C)不移动 ;(D)无法判定 。 22A与B可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物,那么A与B的体系可以形成几种低共熔混合物:(A)2种 ;(B)3种 ;(C)4种 ;(D)5种 。 23如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图,有几个两固相平衡区:(A) (A) 1个 ;(B)2个 ;(B) (B) 3个 ;(D)4个 。 24在第一种物质中加入第二种物质后,二者的熔点发生什么变化? (A)总是下降 ;(B)总是上升 ;(C)可能上升也可能下降 ;(D)服从拉乌尔定律 。 25如图是FeO与SiO2的恒压相图,那么存在几个稳定化合物:(A) (A) 1个 ;(B) (B) (B)2个 ;(C) (C) (C)3个 ;(D) (D) (D)4个 。 26A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物,则于常压下在液相开始冷却的过程中,最多有几种固相同时析出?(A)4种 ;(B)5种 ;(C)2种 ;(D)3种 。 27在温度为T时,A(l) 与B(l) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa,A与B完全互溶,当xA = 0.5时,pA = 10.0kPa,pB = 15.0kPa,则此二元液系常压下的Tx相图为: 28两组分理想溶液,在任何浓度下,其蒸气压:(A)恒大于任一纯组分的蒸气压 ; (B)恒小于任一纯组分的蒸气压 ;(C)介于两个纯组分的蒸气压之间 ;(D)与溶液组成无关 。 29设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合物AmBn,其Tx图如图所示,其中阿拉伯数字代表相区,根据相图判断,要分离出纯净的化合物AmBn,物系点所处的相区是:(A)9 ; (B) 7 ;(C)8 ; (D) 10 。 30液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液,在精馏塔中精馏时,塔釜得到的是:(A)恒沸混合物 ;(B)纯A ;(C)纯B ;(D)纯A或纯B 。 31如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图,图中有几个两相区:(A)1个 ;(B)2个 ;(C)3个 ;(D)4个 。 32水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的:(A)完全互溶双液系 ;(B)互不相溶双液系 ;(C)部分互溶双液系 ;(D)所有双液系 。 33下图是二元凝聚体系相图,其中物系点与相点合一的是:(A)F点,G点 ;(B)I点,D点 ;(C)H点,D点 ;(D)H点,G点 。 34A与B是两种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混合组成一个体系,那么这个混合物的正常沸点为:(A)小于80;(B)大于120;(C)介于80与120之间 ;(D)无法确定范围 。 35右图是三液态恒温恒压相图,ac、be把相图分成三个相区、,每个相区存在的相数是:(A) (A) 区1、区1、区1 ;(B)区1、区3、区2 ;(B) (B) 区1、区2、区2 ;(D)区1、区2、区1 。 36金(熔点1063)与铜(熔点1083)形成合金;取含金量50的融熔体冷却,首先析出固溶体的含金量是:(A)大于50 ;(B)小于50 % ;(C)等于50 ;(D)不一定 。 37H2ONaClNa2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合物Na2SO4·10 H2O(D)。相图中,在DBC区中存在的是:(A)水合物D与溶液 ;(B)水合物D、NaCl和组成为F的溶液 ;(C)水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存 ;(D)纯NaCl、纯Na2SO4和水溶液 。 38H2OKNO3NaNO3物系的相图如下。那么在BEC区内平衡的相是:(A)纯NaNO3与其饱和溶液 ;(B)纯KaNO3与其饱和溶液 ;(C)含KNO3、NaNO3与不饱和溶液 ;(D)含KNO3、NaNO3与双饱和溶液(E) 。 39分配定律不适用下列哪个体系:(A)I2溶解在水与CCl4中 ;(B)Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中 ;(C)NH4Cl溶解在水与苯中 ;(D)Br2溶解在CS2与水中 。 40如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图,复盐可形成水合物,存在几个三相平衡区:(A)2个 ;(B)3个 ;(C)4个 ;(D)5个 。 三、多选题:1通常所说的水的冰点为0的含义是什么?(A)在101.33kPa压力下,冰和纯水平衡时的温度 ;(B)冰、水、水蒸气三相平衡时的温度 ;(C)冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度 ;(D)压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度 ;(E)压力在101.3kPa时,冰、水、水蒸气三相共存时的温度 。 2下列系统 = 1的是:(A)PbSnSb形成的固溶体 ;(B)-SiO2和-SiO2 ;(C)左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ;(D)氯化钠和蔗糖溶于水 ;(E)白糖与面粉混合物 。 3克克方程可适用于下列哪些体系?(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 2HI(g) 。 4对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状,下列判断正确的是:(A)步冷曲线上,一定存在“拐点” ;(B)一条步冷曲线上有平台,就一定有“拐点” ;(C)一条步冷曲线上有“拐点”,就一定有“平台” ;(D)一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台” ;(E)一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点” 。5在CaF2CaCl2的凝聚系统相图中,物系点为a,当降低系统温度时,不正确的是:(A) (A) a点 = 1,f* = 2 ;(B)b点 = 1,f* = 1 ;(B) (B) c点 = 2,f* = 1 ;(C) (C) d点 = 2,f* = 1 ;(E)c点 = 3,f* = 0 。 6关于杠杆规则的适用性,下列说法错误的是:(A)适用于单组分体系的两个平衡相 ;(B)适用于二组分体系的两相平衡区 ;(C)适用于二组分体系相图中的任何区 ;(D)适用于三组分体系中的两个平衡相 ;(E)适用于三相平衡线上的任意两个平衡相 。 7加压于冰,冰可部分熔化成水,这是什么原因?(A)加压生热 ;(B)冰的晶格受压崩溃 ;(C)冰熔化时吸热 ;(D)冰的密度小于水 ;(E)冰的密度大于水 。 8A和B二元凝聚系相图如图所示,在下列叙述中错误的是:(A)1为液相, = 1,f = 2 ;(B)要分离出纯A,物系点必须在3区内 ;(C)要分离出纯AmBn,物系点必须在6区内 ;(D)J、F、E、I和S诸点f = 0 ;(E)GC直线、DI直线上的点,f = 0 。 920时苯和甲苯的蒸气压分别为9959.2Pa和2973.1Pa,苯(A)和甲苯(B)形成的溶液近似于理想溶液,当x(苯) = 0.5时,气相中苯的分压p(苯) = 4979.6Pa,甲苯的分压p(甲苯) = 1486.6Pa,在图中,px图和Tx图正确的是: 10下述说法中,哪一个是错误的?(A)通过相图可以确定一定条件下体系由几相构成 ;(B)相图可表示出平衡时每一相的组成如何 ;(C)相图可表示出达到相平衡所需的时间长短 ;(D)通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少 ;(E)相图上物系点与相点都是分开的 。 四、主观题:1在25时,A、B、C三种物质(相互之间不发生反应)所形成的溶液与固态A和由B、C组成的气相同时达到平衡,问:(1) 此体系的自由度为多少?(2) 此体系中能平衡共存的最多有几相? 2滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm,宽为0.00245cm。(1) 若滑冰者体重为60kg,试求施于冰面的压强为多少?(双脚滑行)(2) 在该压强下,冰的熔点是多少?巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1,冰的密度为0.92g·cm-3,水的密度为1.0 g·cm-3 。 3乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂,它的蒸气压方程为:lnp = -5960/T + B,p的单位是Pa,此试剂在正常沸点181时部分分解,但在70是稳定的,可在70时减压蒸馏提纯,压强应降到多少?该试剂的摩尔气化热是多少? 4液体A与B形成非理想溶液,在一定温度下,蒸气总压与溶液组成的关系图如右:(1) 粗略画出pAxB 、pBxB线 ;(2) 粗略画出TxB 和TyB线(沸点组成线) 。 5在1678之间,液态汞的蒸气压公式为 :lg(p/p) = 7.6483328/T 0.848lg(T/K),汞的三相点温度为243.3K,摩尔熔融热为2320 J·mol-1,试求固态汞在 -78时的蒸气压。 6下面是两组分凝聚体系相图,注明每个相图中相态,并指出三相平衡线。 7Ni与Mo形成化合物MoNi,在1345时分解成Mo与含53 Mo的液相,在1300有唯一最低共熔点,该温下平衡相为MoNi,含48 Mo的液相和含32 Mo的固熔相,巳知Ni的熔点1452,Mo的熔点为2535,画出该体系的粗略相图tc图。 8AgCl与LiCl体系不形成化合物,固态部分互溶,在480时,熔融体与分别含15及30 AgCl的固熔体成平衡,AgCl与LiCl的熔点分别为455与610,试绘制其相图。 9如图,是NaCl(NH4)2SO4H2O在298K、101.325kPa时的相图。现有NaCl与(NH4)2SO4混合盐100克,其中(NH4)2SO4含量为25%,物系点相当图中f点,利用相图计算,可以最多提纯得到多少克NaCl晶体? 10CaCO3在高温分解为CaO和CO2。(1) 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解;(2) 证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。 11在101.325kPa下,CaCO3分解成CaO(s) 和CO2(g),在1169K时达到分解平衡。(1) 画出两组分CaOCO2在101.325Pa时的等压相图;(2) 标出各个相区的相态。 12NaClH2O二组分体系的低共熔点为 -21.1,此时冰、NaCl·2H2O(s) 和浓度为22.3(重量百分数)的NaCl水溶液平衡共存,在 -9时有一不相合熔点,在该熔点温度时,不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27 的NaCl水溶液,已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略有增加)。(1) 请绘制相图,并指出图中线、面的意义;(2) 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度?(3) 若有1000g 28 的NaCl溶液,由160冷到 -10,问此过程中最多能析出多少纯NaCl ? 12现有处于263K的1 mol过冷水,假定水自发地结晶,结晶过程一直延续到体系平衡。(1) 体系达到最终温度为多少?(2) 平衡时有几相共存?(3) 计算平衡时各相的量;(4) 计算结晶过程的Sm。已知Cp,mH2O(l) = 75.31 J·K-1·mol-1;Cp,mH2O(s) = 37.66 J·K-1·mol-1;熔化热HmH2O(s) = 6.02 kJ·mol-1 。 13已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以及11.00 kJ·mol-1、5.98 kJ·mol-1,预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成(设形成理想混合物)。实验值为140和Cd的含量(质量百分数)为40 。 14指出下列各图中所形成的化合物的经验式,并说明各相区是由哪些相组成的?(1) 图中设生成的化合物为X ;(2) 没有化合物;(3) 图中设生成X、Y两种化合物;15酚水体系在60分成两液相,第一相含16.8 (质量百分数) 的酚,第二相含44.9 的水。(1) 如果体系中含90g水和60g酚,那么每相重量为多少?(2) 如果要使含80 酚的100g溶液变成浑浊,必须加水多少克? 1680时溴苯和水的蒸气压分别为8.825kPa和47.335kPa,溴苯的正常沸点是156。计算:(1) 溴苯水蒸气蒸馏的温度,已知实验室的大气压为101.325kPa;(2) 在这种水蒸气蒸馏的蒸气中溴苯的质量分数。已知溴苯的摩尔质量为156.9 g·mol-1;(3) 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸气? 第五章 相平衡练习题答案一、判断题答案:1对。2错。3错,应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。4错,也有代表相的点。5错,f = l表示有一个强度变数可独立变化。6对。7对,在px图中理想液态混合物的液相线是直线。8对。9错,其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。10错,对有恒沸物的系统,最多只能得到一个纯组分。11错,通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。12错,恒沸组成与压力有关。13错,因不互溶,pA = pA,与组成无关。14对。15对。 二、单选题答案:1. C;2. C;3. C;4. C;5. D;6. B;7. B;8. C;9. D;10.D;11.A;12.A;13.A;14.D;15.C;16.C;17.B;18.C;19.B;20.C;21.A;22.B;23.D;24.C;25.D;26.C;27.B;28.C;29.B;30.D;31.C;32.B;33.D;34.A;35.D;36.B;37.C;38.D;39.C;40.B。 三、多选题答案:1. D;2. AD;3. AD;4. DE;5. BC;6. AC;7. D;8. BC;9. CD;10. CE。 四、主观题答案:1解:N = 3 C = 3 = 3 (s,l,) (1) f* = 3-3 + 1 = 1 ;(2) f*min = 0 ,3-max + 1 = 0 ,max = 4 。 2解:(1) p = W/2S = 60/(7.62 × 0.00245 × 3) = 1607 kg·cm-2 = 1549 × 104 Pa(2) dp/dT = H/TV ,dp = (H/TV) ·dT 积分:p2-p1 = (H/V) × ln(T2/T1),p2 = 15749 × 104 Pa,p1 = PaT1 = 273.15 K, V = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3 ln(T2/T1) = (p2-p1) × V/H = (15746 × 104-) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即: t2 = - 11 3解:T = 273 + 181 = 454 K ,p = Paln = - 5960/454 + B,B = 24.654lnp = - 5960/T +24.654,T2 = 273 + 70 = 343K lnp2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278,p2 = 1448.1 Pa 因为 ,由克-克方程:Hm,vap(气化) = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol-1 4解: 5解:Hm(气化) = a + bT + cT2 dlnpl/dT = Hm(气)/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R (1) 2.303lgpl = 7.648×2.303 3328×2.303/T 0.848×2.303lgT lnpl = 7.648×2.303 7664/T8.848lnTdlnpl/dT = 7664/T2-0.848/T 与(1)式比较,a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = -7.05 c = 0 Hm(气化) = 63718-7.05 THm(升华) = Hm(熔融) + Hm(气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 Tdlnps/dT = Hm(升华)/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T积分 : lnps = - 7943/T-0.848lnT + C lgps = - 3449/T-0.848lgT + C' 三相点 T = 243.3K lgps = lgpL-2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3C' = 8.145 lgps = - 3449/T-0.848lgT + 8.145 当 T = 273.2-78 = 196.2 Klgps = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460ps = 3.92 × 10-12 p= 3.29 × 10-12 × = 3.98 × 10-7 Pa 6解: 7解: 化合物中含Mo为 62 % 。8. 解: 9解:在图上联结 Cf,交AD线于g点,量出Cf = 3.7 cm,Cg = 2.6 cm,用杠杆规则计算g点物系质量,w(g) = 100 × 3.7/2.6 = 142.3 g ,加水 42.3 g量出AD = 2.6 cm ,Dg = 0.9 cm, w (NaCl) = 142.3 × 0.9/2.6 = 49.26 g10解:(1) 根据题意,体系中只存在CaCO3和CO2S = 2 ,R = R = 0 K = S-R-R = 2因为压力p固定,且 = 2CaCO3(s),CO2 (g) 所以: f = K- + 1 = 2-2 + 1 = 1这说明体系尚有一个自由度,此即为温度,在温度可自由变化的情况下,体系中CaCO3不分解。(2) 体系中有CaCO3(s),CaO(s)和CO2 (g)同时存在化学平衡 CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)故 S = 3 ,R = 0 ,R = 1 K = S-R-R = 2因为压力p固定,且 = 3CaCO3(s),CaO(s),CO2 (g)所以 f = K- + 1 = 2-3 + 1 = 011解:区:CaO(s) + CO2(g)区:CaO(s) + CaCO3(s)区:CO2(g) + CaCO3(s)11解:(1) 图中的 ac 为水的冰点下降曲线;ec 为水化物NaCl·2H2O的溶解曲线;eh 为NaCl的溶解度曲线;bd 为三相线,线上任意一点代表冰、水化物和具有 c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存;eg 为三相线,线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。是液相区;是固 (NaCl) 液平衡区;是冰液平衡区;是固 (NaCl·2H2O) 液平衡区。(2) 由相图可知,在冰水平衡体系中加入NaCl,随着加入NaCl的增多,体系温度沿c线下降,至c点温度降为最低,这时体系的温度为 -21.1。(3) 在冷却到-9时,已达到低共熔点,此时已开始有NaCl·2H2O析出,到-10,纯NaCl已消失,因此在冷却到-10过程中,最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计算:w (液) × 1 = w (NaCl) × 72 w (NaCl) / w总 = 1/(72 + 1) = 1/73w (NaCl) = w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g即冷却到-10过程中,最多能析出纯NaCl 13.7 g。12解:(1) 由于 1.00mol 过冷水升高到 0.01 (即273.16 K) 时需要的热量约为:75.31 × (273.16-263) = 765.15 J·mol-1 ,小于1mol过冷水结晶为冰放出的热量 6020 J·mol-1 ,所以无法使过冷水全部结成冰,最终温度为0.01(273.16 K)的冰水共存体系。(2) 平衡时是三相 (冰、水、蒸气) 共存。(3) 假设有x mol H2O(s) 生成,由于过冷水结冰过程很快,故体系是绝热的,即 263K时结出x mol冰的放热,使冰水体系升温至 273.16K 。75.31 × 10.16 × (1-x) + 37.66 × 10.16·x = x·6020 + (37.66-75.31) × 10.16x = 0.127 则平衡时有 0.127 mol 冰和 0.873 mol 水。(4) 结晶过程的Sm包括两部分,第一部分是 1mol过冷水由 263K升温至 273.16K:S1 = = 2.855 J·K-1·mol-1第二部分是 x mol 水结成冰:S2 = -Hm·x / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J·K-1·mol-1所以结晶过程的 Sm = 2.855-2.799 = 0.056 J·K-1·mol-113解:lnx(Bi ) = - (11.00 × 103/R) × (1/T-1/544.2)lnx(Cd) = - (5.98 × 103/R) × (1/T-1/594.1)x(Bi) + x(Cd) = 1 解得:T = 404.7 K131.5x(Bi) = 0.4325,换算成Cd的质量百分数为41.4 。14解:(1)由图知X为A3B。1:L + A(s);2:A(s) + A3B(s);3:A3B(s) + L;4:A3B(s) + B(s);5:B(s) + L(2) 由图知: 1:;2:L + ;3:L + ;4:;5: + (3) 由图知X为A2B,Y为AB 。1:L;2:;3:L + ;4:L + A2B(s);5: + A2B(s); 6:L + AB(s);7:A2B(s) + AB(s); 8:L+ AB(s); 9:L+B(s) 10:AB(s) + B(s) 15解:在相中含16.8 的酚;在相中含 44.9 的水,则含酚为 55.1 。(1) 设物系点为 o ,其中酚含量为: 60/150 = 40于是 w1 + w2 = 150 且 w1/w2 = (55.1-40) / (40-16.8)解得:w1 = 59.1 g ,w2 = 90.9 g(2) 80 / 100 + w(水) = 55.1 需加水 w(水) = 45.2 g16解:(1) lnp(溴苯) = -A/T + B由:ln 8.825(kPa) = - A/353 + B;ln 101.325(kPa) = -A/429 + B得:lnp(溴苯) = - 4863.4/T + 22.86(1)对H2O而言:353K,p* = 47.335 kPa ;373K,p* = 101.325 kPa得:lnp*(水) = -5010.6/T + 24.96(2)又因为:p*(溴苯) + p*(水) = 101.325 kPa(3)联立方程(1)、(2)、(3) ,解得p*(溴苯) = 15.66 kPa ,p*(水) = 85.71 kPa代入得:T = 368.4 K = 95.2(2) 由p*(溴苯) = p总y(溴苯) ;p*(水) = p总y(水) 可得:p*(溴苯) / p*(水) = y(溴苯) / y(水) = n(溴苯) / n(水) = w(溴苯)/M(溴苯) / w(水)/M(水)w(溴苯) / w(水) = p*(溴苯)·M(溴苯) / p*(水)·M(水) = (15.66 × 156.9) / (85.71 × 18) = 1.593所以 w(溴苯) = 1.593 / 2.593 = 61.4(3) w(水) = w(溴苯) / 1.593 = 10 / 1.593 = 6.28 kg专心-专注-专业