相律相图答案Word文件下载.docx

1、若CaCO3量过少可能会发生什么现象?8. I2在水和CCl4间的分配平衡，当无固态I2存在时，其自由度为多少？9二液体组分若形成恒沸混合物，试讨论在恒沸点时组分数、相数和自由度各为多少。习 题1指出下列平衡系统的物种数、组分数、相数和自由度：（1）Ca（OH）2（s）与CaO（s）、H2O（g）呈平衡。（2）CaSO4与其饱和水溶液达平衡。（3）在标准压力下，水与水蒸气平衡。（4）由Fe（s）、FeO（s）、C（s）、CO（g）、CO2（g）组成的平衡系统；（5）由Fe（s）、FeO（s）、Fe3O4（s）、CO（g）、CO2（g）组成的平衡系统；解：（1）（2） （3）（4）（5）2固体N

2、H4HS和任意量的H2S及NH3气体混合物组成的系统达到平衡：（1）求该系统组分数和自由度；（2）若将NH4HS放在一抽空容器内分解，平衡时，其组分数和自由度又为多少?（2）3已知Na2CO3（s）和H2O（1）可形成的水合物有三种：Na2CO3H2O （s），Na2CO37 H2O （s）和Na2CO310 H2O （s），试问：（1）在101325 Pa下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种?（2）在293.15 K时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多可有几种?（1）设最多有x种含水盐，则 由相律得 ，所以，。即最多有一种含水盐与之共存。（2）分析同（1）可得，所以， 即最多

3、有两种含水盐与之共存。4固态氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为ln（p/p）= 4.707767.3T，液体氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为ln（p/p）=3.983767.3T。试求：（1）三相点的温度及压强；（2）三相点时的蒸发热、升华热和熔化热。（1）在三相点处液氨对应的饱和蒸气压应与固氨对应的饱和蒸气压相等，故有：解得：将所求温度数据代入任意一个饱和蒸气压与温度的关系式可解得： （2） 由克-克公式：与题目所给关系式相比较可得：5. 溜冰鞋下面的冰刀与冰接触的地方，长度为7.62102m，宽度为2.45105m，（1）若某人的体重为60kg，试问施加于冰的压力为若干？（2）在该压力下

4、冰的熔点为若干？已知冰的熔化热为6010 J/mol，冰和水的密度分别是920kg / m3和1000 kg / m3。（2）Clapeyron方程用于固液系统代入数据积分得，T =262.2K6. 试根据下列数据，画出HAc的相图（示意图）。（1）固体HAc的熔点为16.6，此时的饱和蒸气压为120Pa。（2）固体HAc有、两种晶型，这两种晶型的密度都比液体大，晶型在低压下是稳定的。（3）晶型和晶型与液体成平衡的温度为55.2，压力为2108Pa。（4）晶型和晶型的转化温度（即和的平衡温度）随压力的降低而降低。（5）HAc的正常沸点为118。7. 在标准压力和不同温度下，丙酮和氯仿系统的溶液

5、组成及平衡蒸气压有如下数据：t/ 56.0 59.0 62.5 65.0 63.5 61.0x（丙酮，l） 0.00 0.20 0.40 0.65 0.80 1.00y（丙酮，g） 0.00 0.11 0.31 0.65 0.88 1.00（1）画出此系统的T-x相图。（2）将4mol氯仿与1mol丙酮的混合物蒸馏，当溶液沸点上升到60时，整个馏出物的组成约为若干？（3）将（2）中所给溶液进行精馏，能得何物？若将4mol丙酮与1mol氯仿的混合物进行精馏，又能得何物？氯仿与丙酮的混合物能否用精馏法同时得到纯氯仿和纯丙酮？（1）根据数据，origin作图得T-x相图（2）如图所示，根据杠杆原理可

6、知气态混合物约为3.33mol，其中丙酮约为 0.53 mol，氯仿约为2.80 mol.（3）将（2）中所给溶液进行精馏，将得到纯丙酮以及丙酮与氯仿的共沸混合物。若将4mol丙酮与1mol氯仿的混合物进行精馏，将得到纯氯仿以及丙酮与氯仿的共沸混合物。无法用精馏法同时得到纯氯仿和纯丙酮。8图5-29是标准压力下正丁醇-水的溶解度图，在20时往100克水中慢慢滴加正丁醇，试根据相图求：（1）系统开始变浑浊时，加入的正丁醇质量；（2）正丁醇的加入量为25克时，两共轭液层的组成和数量；（3）至少应加入多少正丁醇才能使水层消失？（4）若加入正丁醇25.0克，并将此溶液加热至80，两共轭液层的质量比；（

7、5）若将（4）中的混合液在常压下一边搅拌一边加热，将在什么温度下系统由浑浊变清澈？图5-29 正丁醇-水溶解度图（1）约为8.8g；（2）约1.6g正丁醇和18.4g水共20g，以及约86.1g正丁醇和18.9g水共105g的共轭液层；（3）约456g；（4）类似（3）可计算；（5）393K。9NaCl-H2O所成的二组分系统，在252K时有一个低共熔点，此时冰、NaCl2H2O（s）与浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl水溶液共存。在264K时不稳定化合物NaCl2H2O分解，生成无水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

8、解度略有增加）。（1）绘制相图，并指出各相区的状态。（2）若有1.00kg28%的NaCl溶液由433K冷却到263K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？（2）按杠杆规则有Wb= Wc而=28-27=1 =100-28=72 又 Wb+ Wc=1 解得：Wc=0.0137Kg 即可得纯NaCl约13.7g10由Sb-Cd系统的一系列不同组成的熔点步冷曲线得到下列数据：W（Cd）（质量分数） 0 0.20 0.375 0.475 0.50 0.583 0.70 0.90 1.00t（开始凝固的温度）/ 550 460 419 400 t（全部凝固的温度）/ 630 410 410 410 4

9、10 439 295 295 321（1）试根据上述数据画出Sb-Cd系统的相图，并标出各区域存在的相和自由度。（2）将1kg含Cd0.80（质量分数）的熔液由高温冷却，刚到295时，系统中有哪两个相存在，其两相的质量各有若干？（1） 由数据表可知： 纯组分锑、镉的熔点分别为630和321； 含Cd 58.3%物系在冷却过程中出现一停顿温度,且为最高,又无转折温度,说明 生成了稳定化合物SbmCdn； 含Cd 58.3%的稳定化合物左边有一共同停顿温度（410）,此即为Sb与SbmCdn 的低共熔温度,其最低共熔点组成为含Cd 47.5%。 含Cd 58.3%稳定化合物右边有一共同停顿温度（2

10、95）,此即为SbmCdn和Cd之 低共熔点,其低共熔点组成为Cd 93%。 由以上分析可知，Sb-Cd相图为两个简单低共熔点相图合并而成,如图所示。（2）由杠杆原理可计算。11. 金属A和B的熔点分别是623K 和553K，热分析指出，在473K时有三相共存，其中一相是含30%B的熔化物，其余两相分别是含20%B和25%B的固溶体。冷却到423K时又呈现三相共存，分别是含55%B的熔化物、含35%B和80%B的两个固溶体。根据以上数据绘制出该合金系统的相图，并指出各相区的相。12. Ni-Cu系统从高温逐渐冷却时得到如下数据。Ni的质量百分数 0 10 40 70 100开始结晶的温度/K

11、1356 1413 1543 1648 1725结晶终了的温度/K 1356 1373 1458 1583 1725（1）试绘制出相图，并指出各部分存在的相。（2）今有含50%Ni的合金，使之从1673K冷却到1473K。问在什么温度开始有固体析出？此时析出的固相组成为何？最后一滴熔化物凝结时的温度是多少？此时液态熔化物的组成为何？（3）把浓度为30%Ni的合金0.25kg冷却到1473K时，Ni在熔化物和固溶体中的数量各为若干？（1）由给出数据，origin作图得Ni-Cu体系相图，如图所示。（2），（3）由图，根据杠杆原理可计算。13. Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图具有

12、两个低共熔点，一个为641K（3.2%Mg，质量百分数，下同），另一个为620K（49%Mg），在熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。（1）绘制出系统的T-x相图，并指明各区的相。（2）分别指出含80%Mg和30%Mg的两个混合物系统从973K冷却到573K的步冷过程中的相变，并根据相律予以说明。（3）绘制含49%Mg的熔化物的步冷曲线。（1）绘出Mg和Zn的Tx图（见下图）。图中各区域相态：1SZn+l 2l3Sc+l 4Sc+l5SMg+l 6SZn+Sc7Sc+SMg14. 指出图5-30中各二组分凝聚系统各区的相状态。1 4题图（a）1液相l 2固溶体 3+ l 4SC+

13、l 5SC+l 6SPb+ l 7+ SC 8SC+ SPb （b） 1液相l 2+ l 3固溶体 4+ l 5固溶体 6+ （c）1液相l 2SB+l 3l1+l2 4SC+l 5SC+ SB 6SC+l 7+ l 8固溶体 9+ SC 15. A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A、B熔点之间，AB2的不相合熔点介于A和A2B的熔点之间。（1）画出T-x相图。（2）注明各相区状态。（1）A的熔点比B低TATB*A2B为稳定化合物，在A2B熔点的两边为凝固点下降曲线。AB2为不稳定化合物，在熔点处分解为一液相和另一固相，题中没有给出液相组成，故该相图有两种可能，即不稳定化合物分解时液相组成为：a，在AB2和B之间；b，在A2B和AB2之间，故该相图示意图为：16. Mg的熔点为923 K，MgNi2熔点为1418 K，Ni的熔点为1725 K，Mg2Ni无熔点，但在l043 K分解成MgNi2及含Ni 50的液体，在783 K（含Ni25）及1353 K（含Ni 89）有两个低共熔点，各固相互不相溶。试作出Mg-Ni系相图（各组成均为质量分数）。MgNi2的质量百分浓度为：Ni=82.85%Mg2Ni的质量百分浓度为：Ni=54.70%依以上数据作出MgNi系相图如下：感谢下载!欢迎您的下载，资料仅供参考