现代化学基础第七章相平衡习题解答.docx
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现代化学基础第七章相平衡习题解答
第七章相平衡
习题解答
2.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的相。
解:
（1.L（溶液;（2.Lβ+（固溶体;（3.β;（4.Lα+（固溶体;
（5.α;（6.αβ+
3.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的平衡相态。
解:
（1.L;（2.α（固溶体;（3.Lα+（固溶体;（4.CL+（化合物;（5.
CL
+（化合物;（6.
PbL
+;（7.
Cα+（化合物（固溶体
;
（8.CPb+（化合物
.
6.在p$
下,Ca和Na在1423K以上为完全互溶的溶液,在1273K时部分互溶。
此时两液相的组成为
33%（质量分数,下同的Na与82%的Na,983K时含Na14%与93%的两液
相与固相Ca平衡共存,低共熔点为370.5K,Ca和Na的熔点分别为1083K和371K,Ca和Na不生成化合物,而且固态也不互溶。
请根据以上数据绘出Ca-Na系统等压相图,并指明各区相态。
解:
相图如图所示:
题7.5.6
7.银（熔点为960C︒和铜（熔点为1083C︒在779C︒时形成一最低共熔混合物,其组成为含铜的摩尔分数（Cu0.399x=。
该系统有α和β两个固溶体,在不同温度时其组成如下表所示:
/Ct︒
（Cu（x固溶体中
α
β
7790.1410.951500
0.031
0.990
2000.0035
0.999
（1绘制该系统的温度-组成图;（2指出各相区的相态;
（3若有一含Cu的摩尔分数为（Cu0.20x=的溶液冷却,当冷却到时500C︒,α-
固溶体占总
量的摩尔分数为若干?
解:
（1绘制该体系的温度-组成图如图所示;（2各相区的相态如图所示;
（3500C︒时,根据杠杆规则:
（0.9900.200.79
4.67（0.200.0310.169
mmαβ-===-题7.5.7
α
-固溶体占总量的摩尔分数为:
82.36%。
8.HAc和6
6
CH系统的相图如下示:
（1低共熔点为265K,含苯为64%,试问将含苯75%及25%的溶液各100kg,由293K冷却时,首先析出的固体是何物?
最多析出多少kg?
题7.5.8
（2试述将含苯75%的溶液冷却到263K的过程中的相态变化,画出步冷曲线。
解:
（1含苯75%溶液冷却时首先析出（6
6
CHs,由杠杆规则:
（756411
（1007525
msml-==
-11（10030.636mskg=⨯=而含苯25%溶液冷却时首先析出（HAcs,由杠杆规则:
（642539
（25025
msml-==-39（10060.964mskg=⨯=
（2略
9.已知HgTl-二组分系统的数据如下:
（1绘制其温度-组成图（示意图;（2指出各相区、水平线段、交点的相数;
（3为扩大低温测量范围,应选什么组成的Hg-Tl混合物做温度计较合适?
解:
（1绘制其温度-组成图（如示意图所示;（2各相区、水平线段、交点的相数;
（3为扩大低温测量范围,应选什么组成的HgTl-混合物中含
Tl8Hg92%、%的组成,温度略高于60-℃的液相区较合适。
12.指出下列平衡系统中的相数、组分数和自由度数。
（1（（（4
2
3
NHHSsHSgNHg、和构成的系统。
（2固体（4
NHHSs处于真空容器中分解达到平衡。
（3（2
COg与其水溶液呈平衡。
（4（（（（2
NaClsNaClaqHOlHClaq、、、平衡共存。
解:
（12,2、2;（22,1,1;（32,2,2;（42,3,313.硫酸铜与水可生成4
24242CuSO
HOCuSO3HOCuSO5HO⋅⋅⋅、和三种水合物,请说明:
物质
Hg
26T1Hg
T1
最低共熔点
1E（T1=8%w最低共熔点
2
E
（T1=41%w
熔点/C︒
-3915303-600.4
（1在一定压力下,与4
CuSO水溶液和冰共存的含水盐最多有几种?
（2一定温度下可与水蒸气平衡共存的含水盐有几种?
解:
（11;（22
16.单斜硫（α与斜方硫（β是硫的两种不同晶型,已知95.5℃时下列数据
4311mm4.510dmmol;417.3JmolVHββ
αα---∆=-⨯⋅∆=⋅
求压力对单斜硫（α→斜方硫（β晶型转变温度的影响。
解:
4371m
m
368.5（4.51010
3.9710KPa417.3
TVdTdp
Hβ
αβ
α----∆⨯-⨯⨯==
=-⨯⋅∆
17.氯仿在不同温度下的蒸气压数据如下:
温度/t℃20304050蒸气压
/kPa
21.3
33.0
49.1
71.4
试计算氯仿的摩尔蒸发焓。
解:
*
vapm1
lg/{}2.303HppCRT
∆=-
+
*vapm*
11lg/{},2.303vapmHppmHTRT
∆=-∆以对作图,得一直线,其斜率为:
由斜率计算。
19.苯在303K和333K时的蒸气压分别为15.3kPa和52.0kPa,计算在此温度范围内苯的平均摩尔
蒸发热。
解:
*
vapm221112
lg（
HpTTpRTT∆-=
*-1vapm34.21kJmolH∆=⋅
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