第五章相平衡

第五章相平衡

1. Ag2O分解的计量方程为 Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1/2 O2(g) 当用Ag2O(s)进行分解

时，体系的组分数，自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少?

2. 指出下列各体系的独立组分数，相数和自由度数各为若干?

(1) NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)。

(2) 若在上述体系中额外再加入少量NH3(g）。

(3) NH4HS(s)和任意量的NH3(g)和H2S(g)混合达到平衡。

(4) C(s)与CO(g)，CO2(g)，O2(g)在973K时达到平衡。

3. 在制水煤气的过程中，五种物质：H2O(g)，C(s)，CO(g)，H2和CO2(g)相互建

立如下三个平衡：

H2O(g)+C(s) = H2(g)+CO(g)

CO2(g)+H2(g) = H2O(g)+CO(g)

CO2(g)+C(s) = 2CO(g)

该体系的独立组分数为多少？

4. 已知Na2CO3(s)和H2O (l)可以组成的水合物Na2CO３·H2O(s)， Na2CO3·7H2O(s)

和Na2CO3·10H2O(s)

（1）在101.325 kPa 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时与水蒸气共存的含水盐最多可有几种？

5. 在101.325kPa 时使水蒸气通入固态碘（I2）和水的混合物，蒸馏进行的温度

为371.6 K，使馏出的蒸汽凝结，并分析馏出物组成。已知每0.10 kg水中有

0.0819kg碘。试计算该温度时固态碘的蒸汽压．

6. 已知固体苯的蒸汽压在273.15 K时为3.27 kPa，293.15 K时为12.303 kPa，液

体苯的蒸汽压在293.15 K时为10.021 kPa，液体苯的摩尔蒸发热为34.17 kJ/mol。求：

（1）303.15 K时液体苯的蒸汽压。

（2）苯的摩尔升华热。

（3）苯的摩尔熔化热。

7. NaCl-H2O所形成的二组分体系，在252 K时有一个低共熔点，此时冰，

NaCl·2H2O（固）和浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。在264K时不稳定化合物（NaCl·2H2O）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，溶解度略有增加）。

（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。

（2）若有1.00 kg 28%的NaCl 溶液，由433 K冷却到263 K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？

8. Mg（熔点924K）和Zn(熔点692K)的相图具有两个低共熔点，一个为641 K

（3.2% Mg，质量百分数，下同），另一个为620 K（49% Mg），在体系的熔点曲线上有一个最高点863 K（15.7% Mg）。

（1）绘出Mg和Zn的T-x图，并标明各区中的相。

（2）分别指出含80% Mg和30% Mg的两个混合物从973 K冷却到573 K的步冷过程中的相变，并根据相律予以说明。

（3）绘出含49% Mg的熔化物的步冷曲线。

9. 固态和液态UF4的蒸汽压（单位：Pa）分别为

ln p(s)=41.67 - 10017K/T

ln p(l)=29.43 - 5899.5K/T

计算固，液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。

10. 某高原地区大气压力只有61.33kPa，如将下列四种物质在该地区加热，问哪

种物质将直接升华。

物质汞苯氯苯 氩

三相点的温度（T/K） 234.28278.62550.2 93.0

压力p/Pa 1.60×10-44813 5.7 ×104 6.87×10-4 11．电解LiCl制备金属锂时。由于LiCl熔点高（878 K），通常选用比LiCl难

电解的KCl（熔点1048 K）与其混合。利用低共熔点现象来降低LiCl熔点，节约能源。已知LiCl(A)-KCl(B)物系的低共熔点组成为含w（B）= 0.50，温度为629 K。而在723K时KCl含量w（B） = 0.43时的熔化物冷却析出LiCl(s)。

而w（B）= 0.63时析出KCl(s)。

（1）绘出LiCl-KCl的熔点-组成相图。

（2）电解槽操作温度为何不能低于629 K。

12．Pb（熔点600 K）和Ag（熔点1233 K）在578K时形成低共熔混合物。已知Pb熔化时吸热4858J/mol。设溶液是理想液体。试计算低共熔物的组成。