相平衡復習題

1、第五章相均衡復習題及答案1某兩相在同一溫度下但壓力不等，這兩相可否達到均衡答：不可以：兩相達均衡時，一定知足三個條件：（1）熱均衡（2）力學均衡（壓力均衡）（3）化學勢相等。這三個條件缺一不行。兩相雖在同一溫度下，但壓力不等，兩相之間會有功的傳達因此達不到均衡，但假如存在浸透問題，卻能夠達到浸透均衡，但力不均衡。2在一個密閉容器中，裝滿了溫度為的水，一點縫隙也不留，這時水的蒸氣壓約為多少能否等于零答：依據(jù)水的相圖，在時，要使水以液相穩(wěn)固存在，則水的蒸汽壓一定大于該溫度下水的均衡蒸汽壓101325Pa，不等于零。3在和P的壓力下，純水的蒸氣壓為P*，若增添外壓，這時P*是變大仍是變小答：由外壓與

2、蒸汽壓的關(guān)系（P148）ln（Pg/Pg*）=Vm（l）/RT*（Pl-Pg*）。若外壓增添，（Pl-Pg*）0，PgPg*。即純水的蒸汽壓隨外壓增添而增添。4小水滴與水蒸氣壓混在一同，它們都有同樣的構(gòu)成和化學性質(zhì)，它們是不是同一相答：不是同一個相，而是兩個相。固然它們有同樣的構(gòu)成和化學性質(zhì)，但物理性質(zhì)不一樣，而系統(tǒng)中擁有完整同樣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的平均部分才稱為相。5米粉和面粉，混淆得十分平均。再也沒法相互分開，這時混淆系統(tǒng)有幾相答：混淆系統(tǒng)有兩個相。這類混淆物貌似平均，實質(zhì)上其實不平均。6金粉和銀粉混淆后加熱，使之熔融而后冷卻，獲得的固體是一相仍是兩相答：是一個相。因為金粉和銀粉加熱熔融

3、，而后冷卻獲得完整互熔的固熔體。即兩個組分在固態(tài)和液態(tài)時相互能以隨意比率互熔，是原子與原子之間的平均混淆而為合金，物理性質(zhì)和化學性質(zhì)完整平均。7在一個真空容器中，分別使NH4HS（S）和CaCO3（S）加熱分解，兩種狀況的獨立組分數(shù)能否都等于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純水在三相點處，自由度為零，在冰點時，自由度能否也等于零為何答：純水在三相點處是純水的固、液、氣三相均衡共存。因C=1，=3，因此f=C+2-3=0，而在冰點時，是在空氣中冰和水及水蒸氣三相

4、均衡共存。水中溶有空氣并達飽和，此時的水已不是單組分系統(tǒng)，C1，C=2，f=2+2-3=10，此時氣相總壓（包括空氣和水蒸氣）為101325Pa。因為水中溶有空氣及水面上的壓力增大（不是飽和蒸汽壓而是飽和蒸汽壓與空氣的壓力）兩種效應，使冰點溫度為，系統(tǒng)仍有一個自由度，當壓力改變時，冰點也跟著改變。9我們把固體CO2叫做干冰，是因為CO2（S）受熱直接變?yōu)镃O2（g）而沒有CO2（l）出現(xiàn)，CO2有沒有液體在什么條件下能看到答：CO的三相點為，臨界壓力為，臨界溫度Tc為，從相圖2*101325PaT=73*101325Pa看，在壓力在以下加熱在之間。CO2加熱均變?yōu)闅怏w，沒有液體出現(xiàn)，而在三相點

5、壓力以上，臨界壓力以下，加熱干冰均變?yōu)橐后w。10可否用市售的60烈性白酒經(jīng)頻頻蒸餾而獲得100%的純乙醇答：在P條件下，H2O-C2H5OH相圖中，有最低恒沸點。%的60烈酒含乙醇為60%，該混淆物的物系點在M點左邊，頻頻蒸餾的結(jié)果只好獲得純水（塔底）和最低恒沸混淆物（%），而得不到100%的純乙醇。若采納減壓蒸餾，使壓力降低到恒沸點消逝，則頻頻蒸餾可獲得100%的乙醇。11在低共熔點的二組分金屬相圖上，當出現(xiàn)低共熔混淆物時，這時有三相共存。在低共熔點所在的水平線上。每點都表示有三相共存，那水平線的兩個端點也有三相共存嗎答：低共熔點所在的水平線叫三相線，又叫低共熔線，或稱共晶線，落在這條線上的

6、系統(tǒng)，三個相的狀態(tài)由水平線上的兩個端點和低共熔點來描繪三相線上的兩個端點中的每一個端點不過代表一個相，即為相點，只代表一個純組合，不存在三相共存。12議論純水在臨界點時的自由度等于多少物系點和相點有何差異答：確立均衡系統(tǒng)的狀態(tài)所需的獨立變量數(shù)稱系統(tǒng)的自由度，在臨界點的溫度以上，不論加多大壓力氣體均不可以液化，而在臨界溫度時，負氣體液化所需之最小壓力為臨界壓力，對某種物質(zhì)來說，臨界溫度、臨界壓力為定值，是物質(zhì)自己的性質(zhì)，與外界溫度、壓力及外界物質(zhì)沒關(guān)。在臨界點鄰近，物質(zhì)呈乳濁現(xiàn)象，此時液相與氣相的差異完整消逝為單相。因為=1，因此f=1+0-1=0，說明純水在臨界點的自由度為零。物系點是相圖中表示系統(tǒng)點構(gòu)成的點。而表示某一個相的構(gòu)成的點叫相點。在單相區(qū)，物系點與相點重合，而在多相區(qū)，物系點是虛的，相點則是實在的。13證明若構(gòu)成坐標用質(zhì)量百分數(shù)表示時，杠桿規(guī)則仍舊合用。答：證明：設物系點為C，它的總質(zhì)量為W，此中B的質(zhì)量百分數(shù)為m，而氣相的質(zhì)量為Wg，此中含B的質(zhì)量百分數(shù)為m2，設液相的質(zhì)量百分數(shù)為Wl此中含B的質(zhì)量百分數(shù)為m1，W*m=Wg*m2+Wl*m1，W=Wl+Wg,Wl*m+Wg*m=Wg*2m+Wl*m1Wg*(m2m)=Wl*(m-m1)14雙液系若形成共沸混淆物，試議論在共沸點時組分數(shù)，自由度和相數(shù)個為多少答：完整互溶雙液系，在恒沸點時，不存在化學反響