物理化学简明教程(印永嘉) 多相平衡习题课660911540.pptVIP

第五章多相平衡习题课例1例2例3例4例5例6例7总结（一）总结一、相律：f=K–+2二、克拉贝龙方程和克-克方程适用于任意单组份两相平衡系统适用于单组份气液或气固两相平衡系统其中ΔxH为常数，x:vap(气化)orsub(升华)，气体设为理想气体三、二组分系统基本相图1.两种固态物质完全不互溶的相图A+Bl+BA+ABB+ABl+ABA+AB2B+AB2A+Bα+Bα+βl+AB2β+BA+lllll2.两种固态物质或液态物质能部分互溶的相图α+βα+βα+βα+ll+βαβααββα+ll+βlll3.两种固态物质或液态物质能完全互溶四、二组分系统相图基本特征：1）单相区：A，B两组分能形成溶液或固溶体的部分。相区内的一点既代表系统的组成和温度；又代表该相的组成和温度。2）两相区：处于两个单相区或单相线之间。相区内的一点只代表系统的组成和温度；结线两端点代表各相的组成和温度。两相区内适用杠杆规则。3)凡是曲线都是两相平衡线。线上的一点为相点，表示一个平衡相的状态。4)凡是垂直线都可看成单组分纯物质。如果是稳定化合物：垂线顶端与曲线相交，为极大点；若是不稳定化合物：垂线顶端与水平线相交，为“T”字形5)凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上f=06)冷却时，当物系点通过(两相平衡)曲线时，步冷曲线上出现一转折：当物系点通过三相线时，步冷曲线上出现平台；(三相线的两端点除外)。（二）例题例11固体Fe,FeO,Fe3O4与气体CO,CO2达到平衡时，其独立组分数K=___,相数=___，和自由度数f=____341解:Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2R=2，R’=0所以K=5–2=3=4f=3–4+2=12下列化学反应，同时达平衡时(900—1200K)，CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)CO(g)+H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)其独立组分数K=__,相数=__，和自由度数f=__433解:R=2R’=0所以K=6–2=4=3f=6–3+2=3此系统的独立组分数=__，自由度数=_____。33解:AlCl3+3H2O=Al(OH)3(s)+3HCl(R=1)K=4–1=3,=2,f=3–2+2=3或Al+3,Cl-,H2O,OH-,H+,Al(OH)3(s)(S=6)Al+3+3OH-=Al(OH)3(s)H2O=OH-+H+R=2[OH-]=[H+]R’=1K=6–3=3,=2,f=3–2+2=33AlCl3溶液完全水解后，4完全互溶双液系统xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值，xB(l)xB(总)xB(g)恒沸点混合物那么组成xB=0.4的溶液在气液平衡时，xB(g),xB(l),xB(总)大小顺序为___________________，将该溶液完全分馏，塔顶将得到_______________。将s点所代表的物系分馏，并将馏液和残液分别冷却到温度T1，残液的相数为_____，相点是______。2a,b5.A,B双液系的相图如下，6.Na2CO3(s)可形成三种水合物:Na2CO3H2O,Na2CO37H2O,Na2CO310H2O。常压下将Na2CO3(s)投入其水溶液中，待三相平衡时，一相是Na2CO3溶液，一相是Na2CO3(s)，一相是______________。Na2CO3H2O45kJmol-1和6kJmol-1，三相点时的蒸气压为609Pa，则升华热=_____kJmol-1。–10C时冰的蒸气压=________。计算依据是什么？259Pa51克-克方程三相点时:冰水气subHm=vapHm+fusHm=51kJmol-17.水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为p2=259Pa例3苯(A)和二苯基甲醇(B)的熔点分别为6℃和65℃A和B可形成不稳定化合物AB2，它在30℃时分解为B和xB=0.5的熔液。低共熔点为1℃,低共熔液组成xB=0.2根据以上数据绘出其二元相图，并指出各区相态。解：AxBBt/℃6℃65℃A+l30℃1℃B+llB+AB2l+AB2A+AB2AB2xB=0.5xB=0.2例4已知A、B二组分系统的相图如下：(1)画出a、b、c三个系统冷却时的步冷曲线;(2)标出各相区的相态，指出自由度为零的地方；(3)使系统p降温，说明系统状态变化情况；(4)已知纯A的凝固热为-18.03kJ·mol-1（设不随温度变化）。低共熔液组成xB=0.6，当把A作为非理想溶液中的溶剂时，求该溶液中组分A的活度系数。解:(1),(2)ll+AA+AB4B+AB4l+Bl+AB4f=0：三相线处，两个纯物质的熔点处ppq:=1,f=2qrsAx