物理化学习题课(相平衡)参考答案

物理化学习题（相平衡）

一．选择

1.在α、β两相中均有A和B两种物质，达到相平衡时，下列各式正确的是

（1）。

（1）μαB=μβB（2）μαA=μβA

（3）μαB=μαA（4）μαB=μβA

2．组分B从α相扩散到β相中，则下列说法中正确的是（4）。

（1）总是从浓度高的相扩散到浓度低的相（2）平衡时两相的浓度相等

（3）总是从浓度低的相扩散到浓度高的相（4）总是从高化学势移向低化学势

3. 室温下氨基甲酸铵分解反应为 NH2CO2NH4(s)====2NH3(g)+CO2 (g)

若在300K时向系统中加入一定量的氨基甲酸铵固体，则此系统的物种数S和组分数C应为（3）。

（1）1，1（2）3，2（3）3，1（4）3，3

4．将克拉贝龙方程应用于水的液固两相，随压力的增长，水的凝固点将（2）。（1）上升（2）下降（3）不变（4）无法判断

5.在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:1的KI和I2，此系统的自由度是（2）。

（1）1（2）2（3）3（4）4

6.对于二组分系统，能平衡共存的最多相数为（4）。

（1）1（2）2（3）3（4）4

7.对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（4）。

（1）不具有确定的组成

（2）平衡时气相和液相组成相同

（3）其沸点随外压的改变而改变

（4）与化合物一样具有确定的组成

二．填空

1.在水的平衡相图中。线是水的蒸发曲线，线是冰的升华曲线，

线是冰的融化曲线，点是水的三相点。

.

2.将过量NH4HCO3(s)放入密闭真空容器内，50℃时，按NH4HCO3(s)按下式进行分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。达平衡后则该体系的相数P= ，独立组分数C= ，自由度数F= 。（2，1，0）

3.(2)最合适的组成应配成w（联苯醚）=0.78，这一组成具有最低共熔点12℃，其凝固点最

低，所以不至于因为凝固而堵塞管道。

4. 求下列系统③从X B=0.5开始蒸馏，馏出物或残留物分别是什么？

（1）T M，T N，（2）所处的T，p及气液相组成y B、x B，达两相平衡气液相的相对量不同，（3）0。

6.水和蔗糖系统相图如下：

(2)不可能（3）定温蒸发，0.8，降温，=13.9℃

三．简答

1.纯铁的相图见下图5-3。分析图中各点、线、面的相平衡关系。

2.

2.用相律判断下列相图是否正确？

（1）错误。三相线不水平，这等于说在三相平衡时温度可变。据相律F=2-3+1=0

（2）错误。纯组分有固定熔点。

3.试说明在固-液平衡系统中，稳定化合物、不稳定化合物与固溶体三者之间的区别。（1）稳定化合物有固定的组成和熔点，在固相和液相都存在。当稳定低于其熔点时不会发生分解，在相图上有最高熔点，称为相合熔点，在该温度熔化时形成的液相组成和固相组成相同

（2）不稳定化合物只在固相存在，在液相不存在，加热时在熔点以前就分解为液相和另一个固体，此液相组成和原来固态化合物的组成不相同，在相图上没有最高熔点，而呈T字形，其水平线所代表的温度即为转熔温度，称为不相合熔点

（3）固溶体即固态溶液，是混合物，不是化合物，组成不固定，可在一定范围内变化。

4. 试说明低共熔过程与转熔过程有何异同？低共熔物与固溶体之间有何区别？

（1）低共熔过程与转熔过程相同之处：都是两个固相与一个液相平衡共存。

（2）不同之处：低共熔过程液相组成介于两固体组成之间，转熔过程液相组成介于液相和另一相之间；低共熔点是液相能够存在的最低温度，转熔温度则为不稳定化合物能够存在的最高温度。

（3）固溶体是一种组分溶于另一种组分而形成的固态溶液，为单相，而低共熔物是两种固体的混合物，为两相。

5.通常质量分数0.98的浓硫酸广泛应用于工业、医药。由下图可以看出98%的硫酸结晶温度约为273K，作为产品容易在冬季冻结，堵塞管道，怎样做才能避免。

（92.5%，238K）

解：运

用凝固点下降的原理，冬季常采用0.925的硫酸作为产品，这种硫酸的凝固点大概在238k，在一般的地方存放和运输都不至于冻结，可以减少损失，创造更多的效益。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）