級(jí)物理化學(xué)-4、參考復(fù)習(xí)課件

09:30:121

指導(dǎo)老師：宋偉明制作人：劉翔宇丁少軍第五章相平衡(小結(jié))09:30:122基本概念練習(xí)題自測(cè)題09:30:1231.1相和相平衡

相是系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分。多相系統(tǒng)中，相與相之間有界面，系統(tǒng)內(nèi)相的數(shù)目叫相數(shù)，常用符號(hào)Φ代表。定溫下，大冰塊與小冰塊的混合物為一個(gè)相，但單斜硫與斜方硫混合物為兩個(gè)相。一個(gè)系統(tǒng)的相數(shù)和相狀態(tài)可隨條件變化，如H2O，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，18℃為液相，-5℃為固相，100℃為氣、液兩相。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1241.2相平衡

相平衡是指在一定條件下,多相系統(tǒng)內(nèi)各相的物質(zhì)種類和數(shù)量不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。等溫等壓下相平衡的條件是同一物質(zhì)在各項(xiàng)中的化學(xué)勢(shì)相等，即2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1251.3物種數(shù)

物種數(shù)指一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)包含的純化學(xué)物質(zhì)種類數(shù)目，符號(hào)S。物種數(shù)可因考慮問(wèn)題的方法不同而變更。如NaCl水溶液，不考慮NaCl和H2O電離時(shí)，S=2，考慮NaCl電離時(shí)，S=4，同時(shí)考慮NaCl和H2O電離時(shí)，S=6。2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1261.4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)

描述一個(gè)相平衡系統(tǒng)中各個(gè)相的組成所需的最少數(shù)目的獨(dú)立物質(zhì)種類數(shù),簡(jiǎn)稱組分?jǐn)?shù)。符號(hào)記作C或K。對(duì)無(wú)化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，組分?jǐn)?shù)等于物種數(shù)。有化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng):組分?jǐn)?shù)=物種數(shù)(S)-獨(dú)立反應(yīng)式數(shù)(R)-獨(dú)立濃度限制條件(R')即C=S-R-R'。

獨(dú)立組分?jǐn)?shù)不因考慮問(wèn)題的方法不同而變化，如NaCl水溶液，不考慮兩者電離，C=S=2，考慮兩者電離時(shí)，R=2，即兩個(gè)電離式,R'=2,即[Na+]=[Cl-],[H+]=[OH-]，故C=6-2-2=2。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1271.5自由度數(shù)

相平衡系統(tǒng)在不改變相的數(shù)目和形態(tài)時(shí),可以獨(dú)立變更的強(qiáng)度因素的最大數(shù)目稱自由度數(shù),常用符號(hào)f。f

只能為正整數(shù)或零，不可為負(fù)數(shù)。f=1的系統(tǒng)叫單變量系。f﹥2的叫多變量系。這里的強(qiáng)度性質(zhì)指溫度、壓力、濃度和化學(xué)勢(shì)等。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1281.6相律

表示相平衡系統(tǒng)的相數(shù)、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、影響相平的外界因素和自由度數(shù)之間關(guān)系的方程叫相律，即。它是Gibbs提出的，故又叫Gibbs相律，它是單相和多相系統(tǒng)都適用的普遍規(guī)律。但它只能得定性的結(jié)論，只告知籠統(tǒng)的“數(shù)目”，不涉及更具體的“數(shù)值”。如算出f=2時(shí)，只知有兩個(gè)自由度（變量），至于是哪兩個(gè)，它們的確切數(shù)值是多少，僅由相律確定不了。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:1291.7相圖

表示相平衡系統(tǒng)的狀態(tài)與影響相平衡的強(qiáng)度因素之間關(guān)系的幾何圖形叫相平衡狀態(tài)圖，簡(jiǎn)稱相圖。通常的相圖是二維空間或三維空間。相圖只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制，但正確的相圖一定符合相律。分析相圖的首要之點(diǎn)是弄清圖上點(diǎn)、線、面的意義。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12101.8物系點(diǎn)和相點(diǎn)

相圖中表示系統(tǒng)總組成的點(diǎn)稱物系點(diǎn)。如下圖的K1點(diǎn)表示系統(tǒng)中含40%的B，60%的A。K2點(diǎn)表示系統(tǒng)80%的B，20%的A。

相點(diǎn)是相圖中表示某個(gè)平衡的組成的點(diǎn)。如圖中，g1和l1表示95℃時(shí)，平衡的氣相組成（濃度）和液相組成（濃度），g2和l2分別表示65℃時(shí)平衡氣相和液相組成。

物系點(diǎn)不隨溫度或壓力改變，而相點(diǎn)則隨溫度或壓力的變化而變化，如圖中，溫度由65℃變?yōu)?5℃，兩個(gè)相點(diǎn)均相應(yīng)的改變。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12111.9三相點(diǎn)

三相點(diǎn)是純物質(zhì)的三個(gè)平衡相共存時(shí)的特定溫度和壓力所決定的狀態(tài)點(diǎn)，也叫三態(tài)點(diǎn)。例如，H2O的相圖

中O點(diǎn)就是三相點(diǎn)，該點(diǎn)壓力611Pa，溫度273.16K。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12121.10恒沸點(diǎn)

在定壓下，一種溶液的液相組成和平衡氣象組成完全相同的溫度叫該溶液的恒沸點(diǎn)。如下圖中：

e1對(duì)應(yīng)的溫度稱最高恒沸點(diǎn)，e2對(duì)應(yīng)的溫度稱最低恒沸點(diǎn)。這種氣相和液相組成相同的溶液叫恒沸混合物，此系統(tǒng)不能用一般方法分離。改變壓力時(shí)恒沸點(diǎn)可移動(dòng)。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12131.11共沸點(diǎn)

在定壓下，部分互溶的兩層共軛溶液同時(shí)沸騰的溫度叫共沸點(diǎn)。如下圖

其中，C點(diǎn)代表的溶液a和D點(diǎn)代表的溶液b在同一溫度下時(shí)沸騰，蒸氣組成為E，這種混合系統(tǒng)叫共沸點(diǎn)。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12141.13杠桿規(guī)則

在多組分系統(tǒng)的相圖中，任意兩個(gè)平衡相的物質(zhì)數(shù)量反比于它們的相點(diǎn)到物系點(diǎn)的距離，如下圖中：

（n為物質(zhì)的量）杠桿規(guī)則每次只適用于兩個(gè)平衡相。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12151.14蒸餾第一定律和第二定律

蒸餾第一定律——在定溫下，蒸氣壓不同的兩種液體混合時(shí)，有較大蒸氣壓的液體在氣相中的濃度大于它在液相中的濃度。如下圖：

PB＞PA，yB（氣相濃度）＞xB（液相濃度）此定律又叫柯諾瓦洛夫第一定律。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12161.14蒸餾第一定律和第二定律

蒸餾第二定律——在二組分系統(tǒng)的蒸氣壓﹣組成圖或沸點(diǎn)﹣組成圖上，極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的液相和氣相組成相同。如下圖：

在e1點(diǎn)和e2點(diǎn)都是xB=yB，或。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12171.15臨界溶解溫度

定溫下，部分互溶系統(tǒng)的兩個(gè)平衡相的組成相同時(shí)的溫度叫臨界溶解溫度或會(huì)溶溫度。如下圖中：

k點(diǎn)因在此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是臨界溶解溫度，l1和l2兩層溶液濃度相同或者說(shuō)兩層溶液在此會(huì)溶，但k點(diǎn)不一定是曲線的最高點(diǎn)。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12181.16低共熔混合物和低共熔點(diǎn)

由兩種或兩種以上的純固體或固溶體所組成的具有最低共熔溫度的多相混合物叫低共熔混合物。低共熔混合物的熔點(diǎn)叫低共熔點(diǎn)。這個(gè)溫度又是液態(tài)溶液共同析出各個(gè)晶體的最高溫度，故又叫共晶溫度。如下圖：

E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是低共熔溫度，E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的組成（B的摩爾分?jǐn)?shù)40%）是低共熔混合物的組成。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12191.17相合熔點(diǎn)

由兩種物質(zhì)生成的化合物具有穩(wěn)定的熔點(diǎn)，在此點(diǎn)固相組成與液相組成相同，因此稱為相合熔點(diǎn)。如下圖所示：

物質(zhì)A和B生成化合物AB，在C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下，固態(tài)AB不分解，而直接熔化為液態(tài)AB，C點(diǎn)就是相合熔點(diǎn)。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12201.18不相合熔點(diǎn)

由兩種物質(zhì)生成的化合物沒(méi)有穩(wěn)定的熔點(diǎn)，在熔化前就已分解，在分解溫度時(shí)液相組成與固相組成不同，此點(diǎn)稱為不相合熔點(diǎn)，如下圖:A和B生成化合物A2B3，固態(tài)A2B3(s)升溫至D點(diǎn)時(shí)，便分解為B(s)和溶液，而溶液中無(wú)A2B3存在，故D點(diǎn)稱為不相合熔點(diǎn)。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12211.19步冷曲線

表示液態(tài)系統(tǒng)均勻冷卻發(fā)生相變時(shí)溫度和時(shí)間關(guān)系的曲線叫步冷曲線或冷卻曲線。如下圖：

①表示某純物質(zhì)(如Bi)；②表示一混合物(如Bi和Cd)的冷卻過(guò)程。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12221.20轉(zhuǎn)熔溫度

在某些二組分固–液平衡系統(tǒng)中，兩個(gè)固相或固溶體發(fā)生相互轉(zhuǎn)變的溫度稱轉(zhuǎn)熔溫度或轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。如下圖：

圖(a)中GD1H線上的D1點(diǎn)和圖(b)中MN線上的D2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度就是轉(zhuǎn)熔溫度。在圖(a)中,轉(zhuǎn)熔反應(yīng)為:

C(s)A(s)+1

在圖(b)中的ND2M線上,轉(zhuǎn)熔反應(yīng)為:

α(固溶體)+l

(固溶體)

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12231.21固溶體

固溶體就是固態(tài)均勻混合物，即固態(tài)溶液，簡(jiǎn)稱固溶體。在有的系統(tǒng)中隨著物質(zhì)間相互溶解度變化，有幾種固溶體存在，常用…加以區(qū)別。如下圖：

圖(a)中只有一種固溶體，而圖(b)中有兩種固溶體。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12241.22等邊三角形相圖

用等邊三角形表示三組分系統(tǒng)的組成關(guān)系，以此繪制的相平衡狀態(tài)圖稱等邊三角形相圖。如下圖為等邊三角形相圖：

三個(gè)頂點(diǎn)分別代表A,B,C三個(gè)純組分，三邊各為100%，分別代表三對(duì)二組分系統(tǒng)，如AB邊代表A和B構(gòu)成的系統(tǒng)，三角形內(nèi)一點(diǎn)O代表A、B、C三種物質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)，平行線Oa+Ob+Oc=邊長(zhǎng)=100%。

2相平衡17相合熔點(diǎn)18不相合熔點(diǎn)19步冷曲線20轉(zhuǎn)熔溫度21固溶體10恒沸點(diǎn)11共沸點(diǎn)12液相線13杠桿規(guī)則14蒸餾第一…15臨界溶解溫16低共熔5自由度數(shù)6相律7相圖8物系點(diǎn)和相9三相點(diǎn)4獨(dú)立組分?jǐn)?shù)3物種數(shù)1相和相平衡

22等邊三角形09:30:12251、任意量的NH3(g),HCl(g)和NH4Cl(s)混合，達(dá)到平衡，系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為2。(yes)2、水的冰點(diǎn)比三相點(diǎn)低0.01K，原因是普通水以被空氣飽和，且冰點(diǎn)壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力Pθ所至。(yes)3、步冷曲線上出現(xiàn)平臺(tái)是因?yàn)樾孪嘈纬蓵r(shí)放出的熱正好等于系統(tǒng)向環(huán)境放出的熱，溫度不變.(yes)4、一完全互溶的雙液系，溫度-組成圖上沒(méi)有極值點(diǎn)，若PA*＞PA*時(shí)，則蒸餾時(shí)的餾出物為B。(no)5、二組分凝聚系統(tǒng)的三相平衡共存的溫度稱為轉(zhuǎn)熔溫度。(no)(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12261.如圖所示，在101.325kPa下，A,B兩組分液態(tài)完全互溶，固態(tài)完全不互溶，其低共熔混合物中含B60%，今有180g含B40%（皆為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的液體混合物。（1）冷卻時(shí)，最多可得多少克純A(s)（2）在三相平衡時(shí)，若低共熔混合液的質(zhì)量為60g，與其平衡的固體A及固體B分別為多少克？

(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:1227解：（1）從圖中可知，當(dāng)系統(tǒng)冷卻時(shí)，應(yīng)首先析出A(s)，當(dāng)冷卻至接近三相線時(shí)，在B(s)還未析出之前，得到的A(s)最多，根據(jù)杠桿規(guī)則可知

W2(s)=180×(60-40)/(60-0)g=60gW(l)=(180-60)g=120g所以冷卻接近三相線，最多可得60g的純A(s)。（2）三相平衡時(shí)，若低共熔混合液的量只剩60g時(shí)，意味著已有60g的混合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧傾(s)和純B(s)。設(shè)這60g液態(tài)混合物轉(zhuǎn)變成A(s)和B(s)的質(zhì)量分別為WA(s)和WB(s)，由杠桿規(guī)則可知

+=60g由上式可得=24g=36g=(60+24)g=84g所以，若低共熔混合液的質(zhì)量為60g是，與其平衡的固體A為84g，固體B36g(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12282.某物質(zhì)的固體和液體的蒸氣壓可分別用下式表示

log(P/Pa)=11.454-1864.8/T(固體)(1)log(P/Pa)=9.870-1453/T(液體)(2)

試求(1)升華熱(2)正常沸點(diǎn)(3)三相點(diǎn)溫度和壓力(4)三相點(diǎn)的摩爾熔化熵解:(1)將logP=C-ΔHm,s/(2.303RT)與(1)式比較(4)有ΔHm,s=2.3038.3141864.8=35710Jmol-1

(2)由log(101325)=9.870-1453/T解得

Tb=298.7K(3)由11.454-1864.8/T=9.870-1453/T解得

T3=260.0K代入(1)得

P3=19129Pa(4)ΔHm,v=14532.3038.314=27820Jmol-1

ΔHm,m=35710-27820=7890Jmol-1

ΔSm,m=7890/260=30.3JK-1mol-1

(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12293.試從相平衡條件及dGm=VmdP-SmdT關(guān)系式導(dǎo)出Clapeyron方程,并指出適用范圍解：對(duì)單組分物質(zhì)

=Gm

在T,P下該物質(zhì)在兩相(,)中達(dá)平衡時(shí),有

=

當(dāng)T,P分別改變dT,dP時(shí),該物質(zhì)在兩相中仍達(dá)平衡,即在T+dT,P+dP下,有+d=+d所以d=d或dGm=dGm

由dGm=VmdP-SmdT,得

–SmdT+VmdP=-SmdT+VmdPdP/dT=(Sm-Sm)/(Vm-Vm)=ΔSm/ΔVm

對(duì)等溫等壓可逆相變:ΔSm=ΔHm/T所以dP/dT=ΔHm/(TΔVm)

上式應(yīng)用于純物質(zhì)的任何兩相平衡

(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12304.溫度在100K～120K區(qū)間內(nèi),甲烷的蒸氣壓可用下式表示logP/Pa=8.95-445/T甲烷的正常沸點(diǎn)為112K,在P=101.3KPa下進(jìn)行等溫可逆相變

CH4(l,112K,101.3KPa)CH4(g,112K,101.3KPa)試求甲烷在相變前后的熵變?chǔ)解:因?yàn)?/p>

logP=C-[ΔHm,v/(2.303RT)]與logP=8.95-4.45/T比較

有

ΔHm,v=2.3038.314445=8520Jmol-1所以

ΔS=8520/112=76.1JK-1mol-1

(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12315.A和B兩種純物質(zhì)在101.325kPa下的沸點(diǎn)組成圖如圖所示。（1）圖中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度tE稱為什么溫度，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣，液組成有何關(guān)系？（2）曲線1和曲線4各稱為什么線？（3）總組成在0～xB,E范圍內(nèi)，B組分在氣相中含量與在平衡液中的含量有何關(guān)系？（4）在一定溫度下，在A，B系統(tǒng)的蒸氣壓---組成圖上必然會(huì)出現(xiàn)什么情況？

答：（1）圖中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度tE稱為恒沸溫度，且此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣，液組成相等。（2）曲線1表示在指定壓力下，蒸氣的組成與露點(diǎn)的關(guān)系，故稱露點(diǎn)線或氣相線。曲線4表示在指定壓力下，溶液組成與泡點(diǎn)的關(guān)系，故稱泡點(diǎn)線或液相線。（3）系統(tǒng)的總組成如在0~xB,E范圍內(nèi)，B組分在氣相中的含量大于它在平衡液相中的含量。（4）在一定溫度下，在A，B系統(tǒng)的蒸氣壓---組成圖上必然會(huì)出現(xiàn)最高點(diǎn)。

(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12326.在水,苯,苯甲酸體系中,(1)若指定壓力及苯甲酸在水中濃度,則體系最多有幾相(2)若上述體系含二相,則自由度最多為幾?解：(1)f*=K-+10=(3-1)-+1=3(2)f=K-+2=3-2+2=3(二).計(jì)算題

(一).判斷題09:30:12331、在硫的相圖上，穩(wěn)定的三相點(diǎn)有—————個(gè)。2、定溫定壓下，一對(duì)液體部分互溶的三液系相圖上，單相區(qū)自由度數(shù)為——————。3、根據(jù)左面的相圖可確定，物系點(diǎn)K在e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下，固態(tài)B的質(zhì)量與平衡溶液的質(zhì)量之比(一).填空題

(二).單選題

答案09:30:12344、下面相圖中的物系點(diǎn)k的步冷曲線上有——————個(gè)平臺(tái)。5、水與二鹽系統(tǒng)的相圖如下：其中三相平衡共存的相區(qū)是——————

4題圖5題圖(一).填空題

(二).單選題

答案09:30:12351、某些特殊的相點(diǎn)有兩個(gè)以上的名稱，下面對(duì)四個(gè)點(diǎn)的表述不正確的是（）（A）三相點(diǎn)又叫三態(tài)點(diǎn)（B）共沸點(diǎn)又叫恒沸點(diǎn)（C）臨界溶解點(diǎn)又叫會(huì)溶點(diǎn)（D）低共熔點(diǎn)又叫共晶點(diǎn)2、在低壓下水的相圖中，有一條曲線的斜率為負(fù)值，此曲線就是（）（A）水的飽和蒸氣壓曲線（B）冰的升華曲線

（C）過(guò)冷水的飽和蒸氣壓曲線

（D）冰的熔點(diǎn)曲線

(一).填空題

(二).單選題

答案09:30:12363、有相圖如下（）圖中（A）單相區(qū)1個(gè)，兩相區(qū)5個(gè)，三相區(qū)0個(gè)（B）單相區(qū)1個(gè)，兩相區(qū)3個(gè)，三相區(qū)2個(gè)（C）單相區(qū)3個(gè)