第五章 多相平衡(含答案)【复习准备】
第5章 相平衡习题解答
⑵ 图中，组成为 xB=0.800 的液相的泡点： t 110.2 C ； ⑶ 图中，组成为 yB =0.800 的气相的露点： t 112.8 C ； ⑷ 求 105℃时气-液平衡两相的组成： xB 0.417 ， yB 0.544 ；
xB
1
xA
0.541
p pA pB 54.22 0.459 136.12 0.541 98.53kPa
yA
pA pA pB
54.22 0.541
0.2526
54.22 0.459 136.12 0.541
yB
pB pA pB
136.12 0.459
0.7474
54.22 0.459 136.12 0.541
答: ⑴ p=98.54kPa，yB=0.7476；⑵ p=80.40kPa，xB=0.3197； ⑶ yB=0.6825，xB=0.4613，nB(l)=1.709mol，nB(g)=3.022mol 5-7 在 101.325kPa 下，水(A) -醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下：
t/℃
100
100 92 0.45
2.415
mB (2.415 100 / 92) 18 23.91kg
第五章 相平衡习题解答
5-1 指出下列平衡系统中的物种数 S、组分数 C、相数 P 和自由度数 f。 ⑴ C2H5OH 与水的溶液； ⑵ I2(s)与 I2(g)成平衡； ⑶ NH4HS(s)与任意量的 H2S(g)及 NH3(g)达到平衡； ⑷ NH4HS(s)放入抽空的容器中分解达平衡； ⑸ CaCO3(s)与其分解产物 CaO(s)和 CO2(g)成平衡； ⑹ CHCl3 溶于水中、水溶于 CHCl3 中的部分互溶系统及其蒸气达到相平衡。 解：（1）物种数 S=2，组分数 C=2、相数 P=1，自由度数 f=C-P+2=3；
第五章之5.3多相离子平衡
因为溶解的BaSO4完全电离，[Ba2+]=[SO42-]=1.04×10-5mol.l-1
所以298K时，BaSO4的溶度积常数为1.08×10-10
比较AgCl和Ag2CrO4溶解度
• 溶解度
在100g溶剂中，达到饱和时所加入的溶 质的量（g或mol）。
298K时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10， Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12 ，求它们的溶解度。
开始浓度 / mol.dm-3 溶解 / mol.dm-3 平衡浓度 / mol.dm-3 从而解得：
AgCl(s)
形成更多的 AgCl, 溶解度减小
Ag+ Cl-
• Ksp < Q
Ksp
Q
X*X=X2 AgCl在纯水中的溶解度为 1.32×10-5 mol.dm-3
反应发生的方向
例5-17 试求室温下，AgCl在 0.10 mol.dm-3 NaCl溶液中的溶 解度。已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10。
如果 C Ag CCl Q K sp ( AgCl ) 10 可形成AgCl, CCl- 多大时AgI可以转化为AgCl？临界时：
10
永久硬度的消除
CCa 2 C SO
4 2
5.3.5. 5.3.5. 沉淀的转化
Q K sp
+
Q’<Ksp,溶解
CCa 2 CCO 2 Q K sp
解：
所以可利用生成难溶氢氧化物将它们很好地分开。 如果不考虑因加入试剂而造成体积的改变，根据 溶度积原理使Fe3+沉淀完全(10-6M)而不使Mg2+沉淀 的条件是：
Mg2+ 开始沉淀时：
第5章 多相平衡
一、选择题1．在含有C(s)、H 2O(g)、CO(g)、CO 2(g)、H 2(g)五个物种的平衡体系中，其独立组分数C 为( a )（√a ）3 (b) 2 (c) 1 (d) 42．二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f 为 ( b )(a) 0 (√b) 1 (c) 2 (d) 33．298K 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 Φ=2 f*=1 (√b) C=2 Φ=2 f*=2 (c) C=2 Φ=1 f*=2 (d) C=2 Φ=1 f*=34．FeCl 3 和H 2O 能形成FeCl 3·6H2O ，2FeCl 3·7H 2O ，2FeCl 3·5H 2O ，FeCl 3·2H 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Φ分别为（ c ）（a ）C=3 Φ=4 (b) C=2 Φ=4 (√c) C=2 Φ=3 (d) C=3 Φ=55．对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（ d ）（a ）不具有确定组成 （b ）平衡时气相和液相组成相同 （c ）其沸点随外压的改变而改变 （√d ）与化合物一样具有确定组成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 （√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 ）（a ）正偏差 （√b ）负偏差 （c ）没偏差 （d ）无规则8．下列过程中能适用方程式2ln RT H dT p d ∆= 的是（ a ） (√a) I 2(s)＝I 2(g) (b) C(石墨)＝C(金刚石)(c) Hg 2Cl 2(s)=2HgCl(g) (d) N 2(g,T 1,P 1)＝N 2(g,T 2,P 2)9．某一固体在25℃和101325Pa 压力下升华，这意味着（ b ）(a)固体比液体密度大 （√b ）三相点压力大于101325Pa(c)三相点温度小于25℃ (d) 三相点压力小于101325Pa10．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（b）相变时无熵变化(c)相变时二相密度相同(√d) 相变时两相的热容相同二、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)CaCO3(s)＝CaO (s)+ CO2(g)CO2(g)﹢H2(g)＝CO(g)+ H2O (g)H2O(g)+ CO(g)+ CaO(s)＝CaCO3(s)+ H2(g)该体系的自由度f为3。
物理化学第五章相平衡练习题及答案
物理化学第五章相平衡练习题及答案第五章相平衡练习题⼀、判断题:1.在⼀个给定的系统中,物种数可以因分析问题的⾓度的不同⽽不同,但独⽴组分数就是⼀个确定的数。
2.单组分系统的物种数⼀定等于1。
3.⾃由度就就是可以独⽴变化的变量。
4.相图中的点都就是代表系统状态的点。
5.恒定压⼒下,根据相律得出某⼀系统的f = l,则该系统的温度就有⼀个唯⼀确定的值。
6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以⽤克拉贝龙⽅程定量描述。
7.根据⼆元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相就是否就是理想液体混合物。
8.在相图中总可以利⽤杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。
9.杠杆规则只适⽤于T～x图的两相平衡区。
10.对于⼆元互溶液系,通过精馏⽅法总可以得到两个纯组分。
11.⼆元液系中,若A组分对拉乌尔定律产⽣正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产⽣负偏差。
12.恒沸物的组成不变。
13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸⽓压与系统中A的摩尔分数成正⽐。
14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何⼀个系统点的液相组成都相同。
15.三组分系统最多同时存在5个相。
⼆、单选题:1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数就是:(A) K = 3 ; (B) K = 5 ; (C) K = 4 ; (D) K = 2 。
2.克劳修斯－克拉伯龙⽅程导出中,忽略了液态体积。
此⽅程使⽤时,对体系所处的温度要求:(A) ⼤于临界温度; (B) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间; (D) ⼩于沸点温度。
3.单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所⽰,则:(A) V m(l) = V m(s) ; (B) V m(l)＞V m(s) ;(C) V m(l)＜V m(s) ; (D) ⽆法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可⽤来:(A) 可使体系对环境做有⽤功; (B) 可使环境对体系做有⽤功;(C) 不能做有⽤功; (D) 不能判定。
第五章 相平衡 复习题及答案
第五章相平衡复习题及答案1．某两相在同一温度下但压力不等，这两相能否达到平衡？答：不能：两相达平衡时，必须满足三个条件：（1）热平衡（2）力学平衡（压力平衡）（3）化学势相等。
这三个条件缺一不可。
两相虽在同一温度下，但压力不等，两相之间会有功的传递所以达不到平衡，但如果存在渗透问题，却可以达到渗透平衡，但力不平衡。
2．在一个密闭容器中，装满了温度为373.2K的水，一点空隙也不留，这时水的蒸气压约为多少？是否等于零？答：根据水的相图，在373.2K时，要使水以液相稳定存在，则水的蒸汽压必须大于该温度下水的平衡蒸汽压101325Pa，不等于零。
3．在298.2K和PΘ的压力下，纯水的蒸气压为P*，若增加外压，这时P*是变大还是变小？答：由外压与蒸汽压的关系（P148）ln（Pg/Pg*）=[Vm（l）/RT]*（Pl-Pg*）。
若外压增加，（Pl-Pg*）>0，Pg>Pg*。
即纯水的蒸汽压随外压增加而增加。
4．小水滴与水蒸气压混在一起，它们都有相同的组成和化学性质，它们是否是同一相？答：不是同一个相，而是两个相。
虽然它们有相同的组成和化学性质，但物理性质不同，而体系中具有完全相同的物理性质和化学性质的均匀部分才称为相。
5．米粉和面粉，混合得十分均匀。
再也无法彼此分开，这时混合体系有几相？答：混合体系有两个相。
这种混合物貌似均匀，实际上并不均匀。
6．金粉和银粉混合后加热，使之熔融然后冷却，得到的固体是一相还是两相？答：是一个相。
因为金粉和银粉加热熔融，然后冷却得到完全互熔的固熔体。
即两个组分在固态和液态时彼此能以任意比例互熔，是原子与原子之间的均匀混合而为合金，物理性质和化学性质完全均匀。
7．在一个真空容器中，分别使NH4HS（S）和CaCO3（S）加热分解，两种情况的独立组分数是否都等于1？答：NH4HS（S）=NH3（g）+H2S（g）S=3，R=1，R´=1，C=3-1-1=1CaCO3（S）=CaO（S）+CO2（g）S=3，R=1，C=3-1=28．纯水在三相点处，自由度为零，在冰点时，自由度是否也等于零？为什么？答：纯水在三相点处是纯水的固、液、气三相平衡共存。
多相平衡习题及参考答案(物理化学,热力学均可)
上出现( )
A.拐点
B.平台
C.无拐点和平台
D.一个拐点两个平台
21、如右图所示，在 ABC 相区内，当温度一定时，
两相的组成( )
A.一定
B.不一定
C.决定于系统的总组成
D.相同。
4
22、右图中，气液两相组成相同的点为( )
A.A、B 点
B.C 点
C.A、B、C 点
D.气相线和液相线上各点
23、若步冷曲线出现平台， 此时体系的条件自由度数为
A.体系的组成一定
B.两相的组成与体系的总组成无关。且两相的量之比为常数
C.两相的组成与体系的总组成关有。且两相质量分数之比为常数
D.两相的组成不定
2
8、恒沸混合物( )
A.气液两相的量相同
B.气液两相中某种组分 B 的物质的量相同
C.气液两相的组成相同
D.气液两相的组成相同，在 P-X 图和在 T-X 图上均为同一值
E.步冷曲线上出现拐点时，条件自由度 f*将减小
12、在二组分双液 T-x(或 p-x)相图中，状态点由单相区进入两相区时，体系的自由度数
3
B.代表压力为 p1 时液相的组成 C.是压力为 p1 时气相中物质 B 的物质的量 D.是压力为 p1 时液相中物质 B 的量 16、已知苯的 lgp~1/T 的图中，其直线斜率为-1.767×103，
则苯的摩尔蒸发热为( )
A.33.83J·mol-1
B.33.83kJ·mol-1
C.14.29 J·mol-1
()
A.0
B.1
C.2
D.3
24、在 101325Pa 压力下， 冰与被空气饱和了的水成平衡的温度叫( )
第五章 多相平衡(含答案)
第五章相平衡一、选择题1、下列体系中哪一个是均相体系：( )(A)水雾和水蒸气混合在一起； (B)乳状液(C)水和被水饱和的空气 (D)两种不同的金属形成的固熔体2、克拉佩龙方程表明：( )(A)两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率(B)任意状态下压力随温度的变化率(C)它适用于任何物质的两相平衡(D)以上说法都不对3、压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：（）(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定４、对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；③H2 和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：（）(A) ①K = 1，f= 1 ②K = 2，f= 2 ③K = 3，f = 3 ；(B) ①K = 2，f= 2 ②K = 3，f= 3 ③K = 1，f = 1(C) ①K = 3，f= 3 ②K = 1，f= 1 ③K = 2，f = 2(D) ①K = 1，f= 2 ②K = 2，f= 3 ③K = 3，f = 3５、水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存６、298 K 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、自由度为：（）(A) C= 2，φ= 2，f*= 1 (B) C= 2，φ = 2，f*= 2 (C) C= 2，φ= 1，f*= 2 (D) C= 2，φ = 1，f*= 3７、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？ ( )(A)气相、固相消失，全部变成液态；(B)气相、液相消失，全部变成固态；(C)液相消失，固相、气相共存；(D)固相消失，液相、气相共存8、对简单低共熔体系，在最低共熔点，当温度继续下降时，体系存在( )(A)一相 (B)二相 (C)一相或二相 (D)三相9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压p A*<p B*，且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。
第五章难溶强电解质的多相离子平衡习题解析
第五章难溶强电解质的多相离子平衡习题解析1、如何应用溶度积常数来比较难溶强电解质的溶解度？答：(1)对于相同类型的难溶强电解质来说，由于溶度积与溶解度的关系表达式相同，所以可以根据溶度积直接比较它们的溶解度的大小。
K sp 越大，S 越大，反之亦然。
(2) 对于不同类型的难溶电解质来说，其溶度积与溶解度的关系表达式是各不相同的，因此，不能根据溶度积来直接比较它们的溶解度的大小，但可以通过用溶度积常数来计算它们的溶解度，然后再比较它们的溶解度大小。
2、溶度积常数与温度和离子浓度有关吗？答：溶度积常数在一定温度下是一个常数，它是溶液处在平衡状态（或饱和溶液状态）时的有关离子幂的乘积，所以溶度积常数与温度有关，温度不同溶度积常数也不同。
但它与离子的浓度无关，在一定温度下，不管溶液中离子浓度怎么变化，溶度积常数都是不变的。
3、同离子效应和盐效应对难溶强电解质的溶解度有什么影响？答：同离子效应就是在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质具有共同离子的强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的效应，它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度大大地降低；而盐效应就是在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质不具有共同离子的强电解质，由于强电解质的加入，增大了离子强度而使难溶电解质溶解度略微增大的效应，它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度稍有增加。
当两种效应共存时，同离子效应起主要作用，可忽略盐效应作用的影响。
4、难溶强电解质的溶度积越大，其溶解度也越大吗？为什么？答：不能简单地用溶度积的大小来比较溶解度的大小，对于同类型的难溶电解质，可以直接用溶度积的大小来比较溶解度的大小。
而对于不同类型的难溶电解质，要通过计算来比较溶解度的大小，不能直接根据溶度积的大小来比较。
所以难溶电解质的溶度积越大，其溶解度不一定也越大。
5、解释为什么BaSO4 在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的，而AgCl 的溶解度在生理盐水中却小于在纯水的。
答：BaSO4 在纯水中的溶解度小于在生理盐水中的溶解度，这是因为在生理盐水中有NaCl 电解质而产生盐效应，致使BaSO4 在生理盐水中的溶解度稍有增加。
第五章多相平衡（含答案）
第五章多相平衡（含答案）第五章相平衡一、选择题1、下列体系中哪一个是均相体系：( )(A)水雾和水蒸气混合在一起； (B)乳状液(C)水和被水饱和的空气 (D)两种不同的金属形成的固熔体2、克拉佩龙方程表明：( )(A)两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率(B)任意状态下压力随温度的变化率(C)它适用于任何物质的两相平衡(D)以上说法都不对3、压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：（）(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定４、对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；③H2 和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：（）(A) ①K = 1，f= 1 ②K = 2，f= 2 ③K = 3，f = 3 ；(B) ①K = 2，f= 2 ②K = 3，f= 3 ③K = 1，f = 1(C) ①K = 3，f= 3 ②K = 1，f= 1 ③K = 2，f = 2(D) ①K = 1，f= 2 ②K = 2，f= 3 ③K = 3，f = 3５、水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存６、298 K 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、自由度为：（）(A) C= 2，φ= 2，f*= 1 (B) C= 2，φ = 2，f*= 2 (C) C= 2，φ= 1，f*= 2 (D) C= 2，φ = 1，f*= 3７、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？ ( )(A)气相、固相消失，全部变成液态；(B)气相、液相消失，全部变成固态；(C)液相消失，固相、气相共存；(D)固相消失，液相、气相共存8、对简单低共熔体系，在最低共熔点，当温度继续下降时，体系存在( )(A)一相 (B)二相 (C)一相或二相 (D)三相9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压p A*10、甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸，不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。
第五章 多相平衡答
第五章相平衡答案一、选择题二、判断题三、计算题1、解：该体系的总组成为含酚: 60/(90+60)×100%=40%根据题意及杠杆规则,两者质量之比为[(1-0.449)-0.4]/解：(0.4-0.168)=0.65 2、解：当出现两相时，溶液开始变混浊，即：0.832>H2O%>0.449设再加入水为xg，则[100(1-0.8)+x]/[100(1-0.8)+x+100×0.8]>0.449解之，得x>45.2g3、解：ln(p2/p1)=Δvap H mø(T2-T1)/(2.303RT1T2)Δvap H mø=30796J∵Δvap H mø/T b=88 J·K-1·mol-1∴T2=30796/88=350K4、解：ln(p2/p1)=Δvap H mø(T2-T1)/(2.303RT1T2)∴ T b=307.1Kln(p 2/101.3)=360.2×74(309.8-307.9)/(2.303×8.314×307.9×309.8) p 2=108×103Pa=108 kPa 5、解：dp/dT=Δvap H m øp/RT 2dp/dT=2255×18×101325/(8.314×373.22)Pa·K -1 dp/dT=3552Pa·K -1 6、 解：三相点的压力：三相点温度时NH 3(l)和NH 3(s)的蒸气压。
所以三相点的温度和压力即为上两方程联立之后的解。
解之, 得：T=195.2K p=5.93×103Pa 7、解：溶液的组成为：100×94%/(100+100)=0.47根据杠杆规则：m l (0.47-0.43)=m s (1-0.47)即(200-m s )×0.04=m s ×0.53 ∴ m s =14.0g ，固析出晶体14.0g 。
浙江工业大学物理化学考研复习资料 多相平衡(习题)
此时 P 3 则 F CP2 4323
对于下列各体系，求其组分数和自由度： 1. 等温等压下,将固态碘溶解于CCl４以后,再加适 量水摇振后,静置分成二液层
1. C=3 (I２ CCl４水); P=2 ; f = 3 -2 = 1 2. 在等压下将NaCl加入水中形成饱和溶液,并且有过 量的NaCl与冰, 然后,再加过量的KCl;
已知 0℃,101325Pa下冰的密度为0.917g·cm-3, 水的密度为0.998g·cm-3,若设冰和水的 CV,m为常数。 试计算 400×101325Pa下冰的熔点。(冰的熔化热 为6025J/mol)
dP/dT =ΔH/(TΔV)= 6025/[273(Vl- Vs)] = 6025/[273(18/0.998 -18/0.917)×10-6] = - 13.853×106
答：S=6 6种物质存在如下化学平衡：
CO(g) H2O(g) CO2 (g) H2 (g) NiO(s) CO(g) CO2 (g) Ni(s) NiO(s) H2 (g) Ni(s) H2O(g)
其中仅有两个化学平衡是独立的，故
R 2, R' 0 所以，组分数为 C S R R' 6 2 0 4
D、E 各点处的平衡相和自由度 F*( F*=K-P+1)。
解：
区域 相
F*
Ａ 熔化液
２
Ｂ 熔化液＋Ｍｇ
１
Ｃ
第五章相平衡习题及解答.docx
第五章习题及解答1.Ag2O 分解的计量方程为Ag2O(s)=2Ag(s)+102(g),当I Ag2O 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？解本题S=3, R=l, C=S-R-R, =3-1-0=2,⑦二3,f=C- 0+2二2-3+2二1。
可能平衡共存的最大相数：当户0时0最大二4。
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) NH4C1(S)在抽空容器中部分分解为NH3(g)和HCl(g)达平衡。
⑵NH4C1(S)在含有一定量NH3(g)的容器中，部分分解为NH3(g)和HCl(g)达平衡。
⑶NH4HS⑸和任意量的NH3(g)和H2S(g)®合达到平衡。
⑷ C(s)与CO(g), CO2(g), O2(g)在973K 时达到平衡。
解(1) NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)C=S-R-R‘ =3-1-1=1,。
二2,f=C- 0+2二1-2+2二1。
(2)在上述体系中加入一定量NH3(g),设为p0(NH3) =nQ RT/V f 对体积固定的容器，內只与温度有关。
设平衡后分解出的氨气压力为P，则平衡时(p Q+p)p=K pf温度为定值时，內和何都为定值，P 可以求出，说明自由度数仍为1,即浓度限制条件仍然成立。
R' —1, C=S-R-R' =3-1-1=1,①=2, f=C- 0+2二1-2+2二1。
(3)NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)C二S—R-R' =3-l-0=2,①=2,f=C- 0+2二2-2+2二2。
(4)C(s)+|o2(g)=CO(g), CO(g)+|o2(g)=CO2(g) C=S-R-R‘ =4-2-0=2,①=2, f=C~ 0+1 二2-2+1=1。
3.在制水煤气的过程中,五种物质:H2O(g)> C(s)、CO(g)、H2(g) 和C02(g)相互建立如下三个平衡：H2O(g)+C(s)= CO(g)+H2(g)CO2(g)+H2(g)= H2O(g)+CO(g)C02(g)+C(s)= 2C0(g)该体系的独立组分数为多少？解给上述三个反应式编号H2O(g)+C(s)= CO(g)+H2(g) (1)CO2(g)+H2(g)= H2O(g)+CO(g) (2)C02(g)+C(s)二2C0(g) (3)发现(3)式减去(2)式等于(1)式，所以独立的化学平衡数R=2。
第5章 相平衡习题解答
5-5 根据下面给出的 I2 的数据，绘制相图。（已知： s l ）来自三相点临界点熔点
t/℃
113
512
114
p/kPa
12.159
11754
101.325
解：碘的相图如下：
答：t=84℃
沸点 184 101.325
所以，压力降到 98.53kPa 时，开始产生气相，此气相的组成 yB=0.7474；
（2）当气相组成： yB 0.541时，
yB
136.12 xB 54.22(1 xB ) 136.12xB
，解得：
xB
0.319
此时，压力 p 54.22 0.681 136.12 0.319 80.35kPa ，
5-6 已知甲苯、苯在 90℃时纯液体的饱和蒸气压分别为 54.22kPa 和 136.12kPa。两者可
形成理想液态混合物。取 0.200kg 甲苯和 0.200kg 苯放入带活塞的导热容器中，始态为一定
压力下 90℃的液态混合物。在恒温 90℃下逐渐降低压力，问：
⑴ 压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？
第五章 相平衡习题解答
5-1 指出下列平衡系统中的物种数 S、组分数 C、相数 P 和自由度数 f。 ⑴ C2H5OH 与水的溶液； ⑵ I2(s)与 I2(g)成平衡； ⑶ NH4HS(s)与任意量的 H2S(g)及 NH3(g)达到平衡； ⑷ NH4HS(s)放入抽空的容器中分解达平衡； ⑸ CaCO3(s)与其分解产物 CaO(s)和 CO2(g)成平衡； ⑹ CHCl3 溶于水中、水溶于 CHCl3 中的部分互溶系统及其蒸气达到相平衡。 解：（1）物种数 S=2，组分数 C=2、相数 P=1，自由度数 f=C-P+2=3；
第五章相平衡练习题答案
第五章相平衡练习题答案第五章相平衡练习题答案在学习物理的过程中，练习题是巩固知识的重要环节。
而相平衡作为力学中的一个重要概念，也是物理学习中不可或缺的一部分。
本文将为大家提供第五章相平衡练习题的答案，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
一、选择题1. D2. C3. B4. A5. D二、填空题1. 平衡2. 力臂3. 重心4. 物体5. 作用力6. 力矩7. 杠杆8. 轴承三、计算题1. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 × d1 = F2 × d2。
代入已知数值计算得到：F1 × 0.6 = 100 × 0.4，解得F1 = 66.67N。
2. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 + F2 = F3。
代入已知数值计算得到：F1 + 100 = 150，解得F1 = 50N。
3. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 + F2 = F3。
代入已知数值计算得到：F1 + 20 = 50，解得F1 = 30N。
4. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 + F2 = F3。
代入已知数值计算得到：F1 + 50 = 80，解得F1 = 30N。
5. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 × d1 = F2 × d2。
代入已知数值计算得到：F1 × 0.4 = 100 × 0.6，解得F1 = 150N。
四、应用题1. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 + F2 = F3。
代入已知数值计算得到：F1 + 50 = 100，解得F1 = 50N。
由于F1与F2的大小相等，所以F2也为50N。
2. 解：根据力的平衡条件，我们可以列出方程：F1 + F2 = F3。
代入已知数值计算得到：F1 + 40 = 80，解得F1 = 40N。
由于F1的方向向左，所以F2的方向也向左，大小为40N。
05-相平衡答案
第五章相平衡答案一、选择题( 共69题)1. 2 分(2328) (D)2. 2 分(2329) (C)3. 2 分(2333) （B）4. 2 分(2384) (A)5. 5 分(2390)[答] (D)R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S为物质种数，N为元素数)C= S - R - R' = 5 - 2 - 0 = 3Φ= 4 ( 三固，一气)f = C+ 2 -Φ= 3 + 2 - 4 = 16. 2 分(2392)[答] (C) S= 4C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 07. 2 分(2394)[答] (C)S = 6 , R = 4 , R' = 0,C= 6 - 4 - 0 = 2f* = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 38. 2 分(2396)[答] (C)S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。
9. 2 分(2398)[答] (A)(1) 入塔前，物种数S = 3 ，独立组与数C= 3(2) 已达平衡C= S - R - R' = 3 - 1 - 0 = 2(3) 只充NH3气入塔并达平衡C= S - R - R' = 3 - 1 - 1 = 1因2NH3 N2+ 3H2R = 1又[H2] = 3[N2] R' = 110. 2 分(2399)[答] (A)C= C- R - R' = 5 - 2 - 0 = 311. 2 分(2400)[答] (C)S = n + 1 , R = 0 , R' = 0又C= n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 212. 2 分(2401)[答] (C)CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2OC= S - R - R' = 4 - 1 - 1 = 2f = C+ 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 213. 2 分(2402)[答] (C) f = C+ 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 314. 2 分(2403) (C)15. 2 分(2404)[答] (B)C= S - R - R' = 3 - 0 - 0 = 3f= C- Φ+ 1 = 3 - 2 + 1 = 216. 1 分(2406)[答] (B) f = C+ 2 - Φ = 2 + 2 - 3 = 117. 2 分(2407)[答] (B)C= 2 ( 蔗糖，水) ,Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水)f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f*= 2在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，即p(纯水)和p(糖水)所以,相律应写成：f + Φ = C+ 318. 2 分(2408)[答] (A)恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。
第五章 多相平衡
气体液化。
OB
是气-固两相平衡线，即冰的升
华曲线，理论上可延长至0 K附近。
OC
是液-固两相平衡线，当C点延长至压力大于 2 108 Pa 时，
相图变得复杂，有不同结构的冰生成。
OD
是AO的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。因
为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以
OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定状态，一旦有凝聚中 心出现，就立即全部变成冰。 O点 是三相点（triple
T
相区：
如图，可视为A-C和B-C 两张具有简单低共熔混合物 相图的组合。
l+A(s) E1
l+C(s) l+C(s)
l+B(s)
A(s)+l(E1)+C(s)
E2
B(s)+l(E2)+C(s)
A(s) +C(s)
B(s) +C(s)
A
AB（C）
B
应用： 分析相变，C(s)的制备
xB →
物系点通过两相平衡线时，步冷曲线上有一转折; 物系点通过三相线时，步冷曲线上有一平台。
负偏差在p-x图上有最低点
由于A，B二组分对拉乌尔定律的负偏差很大，在p-x 图上形成最低点。
(2) 科诺阿洛夫规则
① 在二组分溶液中，如果加入某一组份而使液体蒸
气压增加，那么该组份在平衡蒸气相中的浓度将大 于它在溶液相中的浓度。 ② 在溶液的蒸气压——液相组成图中，如果有极大 点或极小点，平衡蒸气相的组成和溶液相的组成相
热分析方法绘制相图
T Bi 20%Cd 40% 70% Cd 323
273
﹡
﹡ ﹡ ﹡
第五章 多相平衡答案
其组成为含铜的摩尔分数 x(Cu) = 0.399 。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：
x(Cu)(固溶体中) t / °C
α
779
0.141
500
0.031
200
0.0035
5.7系统中A, B 两物质的物质的量各为5mol, 当加热到某一温度时, 系统内气、液 共存的两相组成分别为yB = 0.7, xB= 0.2, 求两相中组分A, B 的物质的量各为多少?
解：气相中B 的物质的量:nB(g) =4.2mol 气相中A 的物质的量:nA(g) = 1.8mol 液相中B 的物质的量:nB (l) = 0.8mol 液相中A的物质的量:nA(l) = 3.2mol 5.8 两个挥发性液体 A 和 B 构成一理想溶液，在某温度时溶液的蒸汽压为 54.1kPa， 在气相中 A 的摩尔分数为 0.45，液相中为 0.65，求此温度下纯 A 和纯 B 的蒸汽压。
(3) p总＝p酯＋p水＝18.56 + 6.31＝24.87kPa
5.12 已知 A、B 两组分系统在 101325Pa 下的相图(T-x)如下图所示：（1）标出各区
(1∼6)的相态，水平线 EF 、GDH 及垂线 CD 上的系统自由度是多少？（2）画出从 a、
b 点冷却的步冷曲线（按图 B 的方式画图）。
（3） 500°C 时，根据杠杆规则：
m= (α ) 0.990 −= 0.20 0= .79 4.67 m(β ) 0.20 − 0.031 0.169
α -固溶体占总量的摩尔分数为：82.36%。
第五章 相平衡参考答案
第五章相平衡参考答案一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C A B A C A D C 题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A B B D D C B C A D二、填空题1．0 (f = C + 0 -Ф = 1 + 0 - 1 = 0)2．2 (f= C + 2 -Ф = 2 + 2 - 2 = 2)3．当温度略高于低共熔温度时所对应的组成4．x (g) > x (总) > x(l)5．饱和蒸气压和摩尔质量6. 3 (S = 6 , R = 2 , C = 6 - 2 = 4 ∴f = 4 - 3 + 2 = 3)7. 1；2；0 (C = 4 – 1 – 2 = 1; P = 2; F = 1 – 2 + 1 = 0)8. 大于9. 195.2 K；5.93 kPa；25.47 kJ·mol-110. 2；2；2；温度、压力三、简答题1. 答：相点是相图中表示某平衡相组成的点。
从相点位置可看出该相的状态、组成、温度、压力等。
相点位置可随压力、温度的改变而改变。
在单组分系统的相图上，所有点全部是相点。
物系点是在多组分系统的相图上表示系统总组成的点，在单相区，物系点可与相点重合，而在两相区内只有物系点。
该物系所对应的两个相组成由两个相点表示。
在T-x图上，物系点可沿着与温度坐标平行的直线上下移动；在水盐系统图上，随着水的含量不同，物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。
2. 答：共同点：都是三相共存。
不同点：单组分系统的三相点是气-液-固三相共存，这时的自由度为零，它的压力、温度由系统自身性质决定，不受外界因素影响。
而二组分系统的低共熔点如T-x图上的E点，是固体A、固体B和组成为E的液体三相共存。
这时的自由度为1，在等压的条件下自由度为零。
E点的组成由A和B的性质决定，但E点的温度受压力影响，外压改变，E点的温度和组成也会随之而改变。
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第五章相平衡
一、选择题
1、下列体系中哪一个是均相体系：( )
(A)水雾和水蒸气混合在一起； (B)乳状液
(C)水和被水饱和的空气 (D)两种不同的金属形成的固熔体
2、克拉佩龙方程表明：( )
(A)两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率
(B)任意状态下压力随温度的变化率
(C)它适用于任何物质的两相平衡
(D)以上说法都不对
3、压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：（）
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定
４、对于下列平衡系统：①高温下水被分解；
②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；③H2 和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：（）
(A) ①K = 1，f= 1 ②K = 2，f= 2 ③K = 3，f = 3 ；
(B) ①K = 2，f= 2 ②K = 3，f= 3 ③K = 1，f = 1
(C) ①K = 3，f= 3 ②K = 1，f= 1 ③K = 2，f = 2
(D) ①K = 1，f= 2 ②K = 2，f= 3 ③K = 3，f = 3
５、水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )
(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种
(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存
６、298 K 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、自由度为：（）
(A) C= 2，φ= 2，f*= 1 (B) C= 2，φ = 2，f*= 2 (C) C= 2，φ= 1，f*= 2 (D) C= 2，φ = 1，f*= 3
７、如右图所示，
当水处在三相点
平衡时，若系统发
生绝热膨胀，水的
相态将如何变
化？ ( )
(A)气相、固相消
失，全部变成液
态；
(B)气相、液相消失，全部变成固态；
(C)液相消失，固相、气相共存；
(D)固相消失，液相、气相共存
8、对简单低共熔体系，在最低共熔点，当温度继续下
降时，体系存在( )
(A)一相 (B)二相 (C)一相或二相 (D)三相
9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压p A*<p B*，且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。
向A中不断加入B，则溶液的蒸气压( ) (A)不断增大 (B)不断减小 (C)先增大后减小 (D)先减小后增大
10、甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸，不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。
结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。
则三人年龄：
(A) 甲最大，乙最小；
(B) 丙最小，乙最大
(C) 丙最大，甲最小；
(D) 甲最小，乙最大。
11、部分互溶双液系，一定温度下若出现两相平衡，则( )
(A)体系的组成一定
(B)两相的组成与体系的总组成无关。
且两相的量之比为常数
(C)两相的组成与体系的总组成关有。
且两
相质量分数之比为常数
(D)两相的组成不定
12、在相图上,当体系处于下列哪一点时只
存在一个相? ( )
(A) 恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点
(D) 低共熔点
13、恒沸混合物( )
(A)气液两相的量相同
(B)气液两相中某种组分B的物质的量相同
(C)气液两相的组成相同
(D)气液两相的组成相同，在P-X图和在T-X
图上均为同一值
14、右图中PQ
线上( )
(A) f*=0
(B)f*=1
(C) A和B不
互溶
(D)A和B完全
互溶
15、在有低共
熔点存在的体系，若步冷曲线上出现平台，
此时，体系存在的相数( )
(A)1 (B)2 (C) 3
(D)2或3
16、在双组分体系T-X图上，若有一极小点，
则该点( )
(A)叫最低恒沸混合物
(B)叫最高恒沸混合物
(C)所对应的组成在任何情况下都不发生变
化
(D)在该点气液两相的量相同
17、定压下，在最低共熔点，系统存在( )
(A)一相 (B)二相 (C)三相
(D)四相
18、如下图所示，在相合熔点，形成的化合
物的步冷曲线
上出现( )
(A)拐点
(B)平台
(C)无拐点和平台
(D)一个拐点两个平台
19、右图中，气液两相组成相同
的点为( )
(A)A、B点
(B)C点
(C) A、B、C点
(D)气相线和液相线上各点
20、若步冷曲线出现平台，此时体系的条
件自由度数为( )
(A)0 (B)1 (C) 2
(D)3
21、在101325Pa压力下，冰与被空气饱和
了的水成平衡的温度叫( )
(A)凝固点 (B)冰点 (C)三相
点 (D)露点
22、两相平衡的标志是( )
(A)p(α)=p(β)
(B)T(α)=T(β)
(C)μi(α)=μi(β)
(D)x i(α)+ x i(β)=1
23、在不考虑重力场、电磁场等外界因素时，
定温定压下，相律的表达式为( )
(A)f=K-Φ(B)f=K-Φ+1 (C)
f=K-Φ+2 (D)f=K-Φ-2
24、如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存
在几个稳定化合物：（）
(A)1个
(B) 2个
(C) 3个
(D) 4个
25、如图所示,当物系点在通过A点的一条
直线上变动时，则此物系的特点是：
( )
(A) B和C的百分
含量之比不变
(B) A的百分含量
不变
(C) B的百分含量不变
(D) C的百分含量不变
二、判断题
1、对于形成最低恒沸混合物的二组分体系，在最低恒沸点时f*=1。
（ ）
2、相律是热力学中基本定律之一，它适用于任何宏观系统。
( )
3、恒沸混合物与化合物一样，具有确定的组成。
( )
4、由CaCO 3(s)、CaO(s)、BaCO 3(s)、及CO 2（g ）构成的平衡物系的自由度为0。
( )
5、FeCl 3和H 2O 能形成FeCl 3·6H 2O 、2FeCl 3·7H 2O 、2FeCl 3·5H 2O 、FeCl 3·2H 2O 四种水合物，在恒压下，最多可能平衡共存的相数为4。
( )
6、若A 和B 可形成最高恒沸混合物E （含A40%），欲在精馏塔中将含A60%的混合物分离。
则塔顶将馏出纯A （ ）
7、克拉贝龙方程
m
m
V T H dT dP ∆∆=适用条件是多组分的多相平衡系统。
( ) 8、克拉贝龙方程
m
m
V T H dT dP ∆∆=，其压力随温度的变化率一定大于0。
( ) 9、共沸物是混合物，而不是化合物，其组成随压力改变而改变。
( )
10、具有最低沸点的A 和B 二组分系统，恒沸物为C ，精馏后的残液是C 。
( ) 三、计算题
1、苯酚-水体系在60℃时，分为两个液相，第一相含酚16.8%(质量)，第二相含水44.9%(质 量)。
如果该体系中含有90g 水和60g 苯酚，则各相质量是多少?
2、在含80%(质量)苯酚的100g 水溶液中需要再加多少水，才能使溶液变混浊? (水-苯酚两 相平衡时水相含酚16.8%，酚相含水44.9%)。
3、70℃时，CH 4的蒸气压为82.8kPa ，80℃时为112.4kPa ，计算：(1) CH 4的摩尔气化热；(2) 正常沸点。
4、乙醚在正常沸点34.66℃时的气化热为360.2 J·g -1
，求：(1) 压力为98.7 kPa 时的沸 点；(2) 温度为36.6℃时的蒸气压。
5、100℃时水的气化热为2255 J·g -1
，求水的蒸气压随温度的变化率。
6、固态氨的饱和蒸气压与温度的关系有：ln(p/Pa)=27.92-3754/(T/K)，液态氨的饱和蒸气压与温度的关系为：lnc(p/Pa)=24.38-3063/(T/K)，试求氨的三相点的温度与压力。
7、(NH 4)2SO 4 20℃时在水中的溶解度为43.0%(质量分数)。
现将纯度为94%的粗盐100g 溶于100g 水中，然后降温至20℃，得到多少结晶?
8、固态苯和液态苯的蒸气压与温度的关系分别如下：
求：（1）苯的三相点温度及三相点的蒸气压； （2）苯在三相点时的熔化焓及熔化熵。
9、图为Sb-Cd 的温度一组成图，（1）标明各区域相态；（2）确定物系形成化合物的组成；（3）确定该化合物的化学式（M cd =112.41 M sb =121.75）
()[]T K
Pa s p 2310971.11/lg -=()[]T K Pa l p 1784097.10/lg -=。