第六章-相平衡习题课-习题

第六章相平衡

1、判断题

（1）、在单组分系统的相图中，最多只能存在一个三相点（）。

（2）若恒沸混合物的恒沸点在沸点-组成图上为最低点，则在压力-组成图上为最高点。（）

（3）在通常情况下，对于三组分系统，能平衡共存的最多相数为4。（）

2、选择题

（1）实验绘制水盐系统的相图时，一般常采用的方法是（）

A、电导法

B、溶解度法

C、热分析法

（2）FeCO3和H2O形成四种水合物FeCO3·6H2O(s)，2FeCO3·7H2O(s)，2FeCO3·5H2O(s)，和FeCO3·2H2O(s)，则系统的组分数为：（）

A 、2 B、3 C、4 D、5

（3）如同上题的系统，在恒定温度和压力下平衡共存的最多的相数为（)。

A 、2 B、3 C、4 D、5

3、填空题

（1）固体NH4HS放入真空瓶内，在一定温度下分解反应达到平衡时，系统的组分数C=______，相数P=_______和条件自由度F’=_______ 。

（2）二组分混合物处于低共熔温度是，系统的条件自由度f’=_______ 。

一、指出下列几个系统的组分数C、相数P和自由度数F:

（1）N2(g)和O2(g)溶于水，且达到气液平衡；

（2）NH4Cl(s)在一个容器中部分分解且达到化学平衡；

（3）同（2），但在容器中原来已有HCl(g)；

（4）固态CaCO3在一个预先抽空的的容器中部分分解且达到化学平衡。

二、氢醌的饱和蒸汽压与温度的数据如下：

根据上述数据计算：

（1）氢醌的摩尔蒸发焓Δvap H m、摩尔熔化焓ΔfusH m和摩尔升华焓Δsub Hm （假设摩尔相变焓均与温度无关）；

（2）气、液、固三相平衡共存时的温度和压力；

（3）氢醌在500K沸点时的外压p。

三、下图是碳的相图，试根据该图回答下列问题：

（1）、说明曲线OA、OB、OC三条线的物理意义；

（2）说明O点的物理意义；

（3）碳在250C、100kPa下以什么状态稳定存在？

（4）在2000K时，增加压力，使石墨转变成金刚石是一个放热反应，试从相图判断两者的

摩尔体积V m哪个大？

（5）试从相图上估计2000K时，将石墨转变成金刚石需要多大压力？

四、A、B二组分系统在恒压下的气液平衡相图如下图：

（1）表明各相区及自由度数；

（2）试说明a,b,c,d,e点温度的意义及自由度数；

（3)将x B=0.3的溶液升温，问刚开始出现气相的组成是什么？该溶液用精馏法能否得到纯B？

（4)、当系统点为O点时，试在相图上做辅助线，指出有几相平衡共存，各相的组成及相对数量。

五、苯酚（A）的熔点40O C， -萘胺（B）的熔点50O C。该凝聚系统的相平衡数据如下：A和B形成一个等分子的相合熔点化合物，其熔点为28o C；

x B=0.25为一个低共熔混合物，其低共熔点为17o C；

x B=0.65为一个低共熔混合物，其低共熔点为23o C；

（1）画出该系统的相图；

（2）表明各相区，并指出其自由度数；

（3）指出三相线及自由度数；

（4）画出x B=0.6溶液的冷却曲线；

（5）今有1kg上述混合物加热，冷却后最多能得到多少纯化合物。

六、二元凝聚系统的熔点组成图如下。请根据相图：

（1）列表填写1—9各相区的相数，相的聚集态及成分和条件自由度数；（2）以下各点（e, f, g点）的物理意义；

（3）将p点和q点的冷却曲线画在右图中。