第5章多相平衡

第五章多相平衡

一、选择题

1 •在含有C(s)、H 20(g)、CO(g)、C02(g)、H 2(g)五个物种的平衡体系中，其独立 组

分数C 为(a )

(諾)3 (b) 2 (c) 1 (d) 4

2•二元合金处于低共熔温度时物系的自由度 f 为(b )

(a) 0 (』)1 (c) 2 (d) 3

3. 298K 时蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度 数为

(b )

(a) C=2

0=2 f*=1 (』)C=2 0=2 f*=2

(c) C=2 0=1 f*=2 (d) C=2 0=1 f*=3

4. F eCb 和 H 2O 能形成 FeCb 6H2O , 2FeCb 7 H 2O , 2FeCl 3 5 H 2O , FeCb 2H 2O

四种水合物，该体系的独立组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存相数 ①分 别

为(c )

(a ) C=3 0=4 (b) C=2 0=4 (V c) C=2 0=3 (d) C=3 0=5

5 •对于恒沸混合物，下列说法中错误的是( d )

6 •单组分体系的固液平衡线斜率 dp/dT 的值(d )

(a )大于零 (b )等于零 (c )小于零 (V d )不确定

7. A ，B 两种液体混合物在T - x 图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产 生

(b )

9 •某一固体在25C 和101325Pa 压力下升华，这意味着(b )

(a)固体比液体密度大 (V b )三相点压力大于101325Pa

(c) 三相点温度小于25C (d) 三相点压力小于101325Pa

10•在低温下液氦(I)和液氦(II)有一晶体转变，属于二级相变过程，对二级相

变的特征描述在下列说法中那一点是错误的(d )

(a)无相变热 (c)相变时二相密度相同 二、填空题

1 •下列化学反应，同时共存并达到平衡(温度在900K-1200K 范围内)

CaCO 3(s)= CaO (s)+ CO 2(g)

CO 2(g )+ H 2(g)= CO(g)+ H 2O (g)

H 2O(g)+ CO(g)+ CaO(s)= CaCO 3(s)+ H 2(g)

该体系的自由度f 为 3

。 2.

在N 2(g)和O 2(g)共存的体系中加入一种固体催化剂， 可生成多种氮的氧化物， (a )不具有确定组成 (c )其沸点随外压的改变而改变

(b) 平衡时气相和液相组成相同

(V d )与化合物一样具有确定组成 (a )正偏差 (V b )负偏差 (c )没偏差 (d )无规则 8•下列过程中能适用方程式 (V a) 12(沪 12(g) (c) Hg 2Cl 2(s)=2HgCI(g) 込二兰的是(a ) dT RT (b) C(石墨)=C(金刚石)

(d) N 2(g,「,P 1)= N (g,T ,P ) (b )相变时无熵变化

(V d)相变时两相的热容相同

则体系的自由度为_3 _______ 。

3. NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数为—2_

4 •右图为二组分A和B的T-x图，当组成为M的溶液缓缓冷却至温度T i时，液体中A的活度随标准态的选择而异。当以纯固体A为标准态

时a A_=_1, 当以过冷液体为标准态时，3A_V 1 (填〉、

二、V)。

5. Al2(SO4)3的不饱和溶液，此体系最大物种数为

6_，组分数为_3_，自由度数为_3_。

6. CaCO3(s)、BaCO3(s)、BaO(s)和CO2(g)构成的多

相平衡体系的组成分数为_3_，相数为_4_，自由度

数为 1 。

7. 298K时A B和C彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与固相A和由B和C

组成的气相同时平衡，贝够体系的自由度f为_2_，平衡共存的最大相数①

为_5_，在恒温条件下如果向溶液中加组分A,则体系的压力将_不变—，若向溶液中加入B,则体系的压力将—增大_。

8. 水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6kJ.mol-1，贝吐匕时冰的升华

热为—51JcJ.mol -。

三思考题指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数。

1. Ca(OH)2 与Ca(s)和H2O(g)呈平衡

2. 在A和B形成的二元凝聚体系中，在转熔点发生转熔反应：

B(晶)+ L(熔液)=A m B n(晶)

3. CaSC4与其饱和水溶液达平衡

4. 5gNH3通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存

5. 12在液态水和CCl4中分配达平衡(无固体存在)

6. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中恒温至400K，NH4HCO3(s)按下式分解达平衡：NH4HCO3(S) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

7. NaH2PO4溶于水中与蒸气呈平衡，求最大物种数、组分数和自由度数

8. Na+、Cl-、K+、NOJ、H2O(l)达平衡

9. NaCI(s)、KCl(s)、NaNO3(s)与KNO3(s)的混合物与水平衡

10. 含有NaNO3和NaCI的水溶液与纯水达渗透平衡

11. 含有CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)的体系与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡解：

S R R'C①f

1.310231

2.310231

3.210222

4.310222

5.300323

6.41212f*=0

7.200222

8.S=5[Na+、CI-

、K+、NO3-、H2O]R=0 R'=1 {[+]=[-]}

C=S-R-R'=5-0-仁4 ①=1 液相）f=C

-① +2 =41+2=5

9.S=9［四种离

子、四种固态盐、H2O］R=4［四个平衡］R'=1 {[+]=[-]}

C=S-R-R'=9-4-仁4 ①=（4 个固相，一个液相）f=C-① +2 =4-5+2=1 或S=5[Na+、Cl-、K+、NO『、H2O] R=0 R'=1 {[+]=[-]}