思考題和練習(xí)

思考題和練習(xí)第一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－11.以下情況C、P和F各為幾？（1）500K時，MgCO3(s)在真空容器中分解為MgO(s)和CO2(g)（2）容器中以任意比例放入CO2(g)和H2(g)，達(dá)平衡：

CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)（3）反應(yīng)同（2），放入相同物質(zhì)的量的CO2(g)和H2(g)達(dá)平衡（4）I2(s)溶于H2O（l）和苯（l）達(dá)分配平衡第二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－2：單組分相圖1.坐標(biāo)變量是什么？當(dāng)系統(tǒng)為G、L、S、G-L、G-S或S-L時坐標(biāo)變量的含義？2.OC、OB和OA線的名稱？相態(tài)？自由度？線的特點（斜率為正或負(fù)？斜率大否？線的起點、終點？）。3.氣、液、固區(qū)的位置？自由度？4.何為三相點？該點的自由度？5.在圖上任畫一條水平線或垂直線，描述相變化。6.OC線：克－克方程，求不同溫度液體的飽和蒸汽壓？

OA和OB線：克拉佩龍方程，解釋冰的外壓增大熔點降低（雪崩的原因之一）。第三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－2：1.教材P294：習(xí)題6.3第四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－3：二元理想溶液的壓力－組成相圖1.坐標(biāo)變量是什么？意義？圖上標(biāo)出哪個量的值？2.液相線p＝pA*+(pB*-pA*）xB：P、xB指定一個求另一個？氣相線p＝pA*pB*/(pA*yB+pB*yA)：P、yB指定一個求另一個？

pyB＝pB*xB：3.三個區(qū)的相態(tài)，自由度？4.何為系統(tǒng)點？相點？結(jié)線？5.如何判斷相鄰?fù)滴镏心膫€組分易揮發(fā)，飽和蒸汽壓大？5.從物質(zhì)揮發(fā)性和氣相方程說明：易揮發(fā)組分y>X，在氣相富集難揮發(fā)組分y<X，在液相富集6.在圖上畫一條垂線，描述相變化。

第五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－31.乙醇－丙醇溶液，

為易揮發(fā)組分；相同溫度時

的p*大；

的xB>yB；在液相中增加

的含量時，與液相平衡的蒸汽總壓增加。2.某A-B理想溶液，某T、某p下氣－液平衡時xB=0.40,yB=0.526（1）哪個組分易揮發(fā)？（2）現(xiàn)有幾個總組成不同的溶液處于該T,p，問相平衡情況？

a.xM=0.45b.xM=0.50c.xM=0.40d.xM=0.45e.xM=0.30f.xM=0.60（3）系統(tǒng)a與系統(tǒng)b有何相同之處？不同之處？3.當(dāng)系統(tǒng)點位于氣相線時，相態(tài)為

，只有一個

（液滴，氣泡），此時總組成等于

（氣，液）相組成。恒溫恒壓只需加一點

（易揮發(fā)組分，難揮發(fā)組分），系統(tǒng)就變?yōu)闅庀唷?/p>

第六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－4：杠桿規(guī)則，二元理想溶液的溫度－組成圖1.G-L平衡時，如何由總組成、氣相組成和液相組成求兩相物質(zhì)的量之比？2.坐標(biāo)變量是什么？意義？圖上標(biāo)出哪個量的值？3.為何易揮發(fā)組分的飽和蒸汽壓大，沸點低？4.三個區(qū)的相態(tài)，自由度？5.溫度－組成圖與壓力－組成圖的不同之處？相似之處？6.何為泡點？露點？泡點線？露點線？7.在圖中畫一垂線，描述相變化。第七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－41.某二元溶液G-L時，xB=0.35,yB=0.70,xM=0.45,

（1）求nG/nL,nG/n（2）n＝10mol時，求nG和nL2.泡點是將

（氣，液）相混合物

（升，降）溫至剛

（起泡沸騰，凝結(jié)出液體）時的溫度。

泡點線就是溫度－組成圖上的

（氣，液）相線，該線表示泡點與

（氣，液）相組成的關(guān)系。

若系統(tǒng)點位于泡點線，恒壓稍微（升，降）溫，系統(tǒng)就變?yōu)閱我?/p>

（氣，液）相。

第八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－5：二元真實溶液的氣－液相圖1.正（負(fù)）偏差指蒸汽總壓與誰相比？偏大還是偏?。?.一般正（負(fù)）偏差在壓力－組成圖上的特點？一般正（負(fù)）偏差產(chǎn)生的原因？3.最大正（負(fù)）偏差在壓力－組成圖上的特點？4.何為柯諾瓦洛夫－吉布斯定律？第九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－5：二元真實溶液的氣－液相圖5.為何組成為極值點組成的溶液不能通過氣－液平衡將兩個組分相對分離？6.最大正（負(fù)）偏差系統(tǒng)在溫度－組成圖上為何有最低（高）點？7.何為最高（低）恒沸點？在相圖上F=？當(dāng)t,p為變量時F=？8.何為恒沸混合物？將其由液相恒壓加熱至沸騰時有何特點（其它組成的混合物由液相升溫至沸騰有何不同）？第十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－41.一般正偏差指溶液氣液平衡時，蒸汽總壓

（>,<）按公式p＝

的計算值，但仍介于

之間。2.最大負(fù)偏差指溶液氣液平衡時，蒸汽總壓

（>,<）按公式p＝

的計算值，并且在壓力－組成圖中出現(xiàn)最

（大，?。┲?，比pA*和pB*中較

（大，?。┑哪莻€值還要

（大，?。?。3.最大負(fù)偏差系統(tǒng)壓力－組成圖中，當(dāng)總組成介于極小值點與純的難揮發(fā)組分之間時，該溶液G-L時，易揮發(fā)組分的X

（>,<）y，難揮發(fā)組分的x

（>,<）y

第十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－51.已有某最大正偏差系統(tǒng)的壓力－組成圖，畫出溫度－組成圖。2.最大正偏差系統(tǒng)的溫度－組成圖上出現(xiàn)最

（高，低）點，在此點氣相線和液相線

，該點F=

（0，1，2）。該點對應(yīng)的混合物稱為

。該混合物在圖中指定的壓力下加熱沸騰時，y

（>,<,=）x，沸點

（恒定，由泡點變化至露點）。3.非恒沸混合物恒定壓力下加熱沸騰時，y

（>,<,=）x，沸點

（恒定，由泡點變化至露點）。第十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的壓力－組成圖（左）溫度－組成圖（右）0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35℃g+lg+lglxB最大正偏差550.20.40.60.81.00.0ABxB3035404550t/℃第十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－6：二元液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的溶解度圖1.用苯酚和水的分子結(jié)構(gòu)特點解釋兩種液體是互溶、不互溶還是部分互溶？2.把苯酚不斷加如水中，當(dāng)總組成w酚<w酚（水層），w酚（水層）<w酚<w酚（酚層），w酚>w酚（酚層）時，有何相變化？3.何為共軛溶液？兩共軛溶液是否純液體？為什么？4.w酚（水層）<w酚<w酚（酚層）時，如何求兩液層質(zhì)量之比？5.T升高時，為何兩溶解度曲線互相靠近，直到相交？第十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－6：二元液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的溶解度圖6.何為高臨界會溶點C？高臨界會溶溫度？C點的P＝？F＝？7.兩個區(qū)的P=?F=?8.總組成大于C點組成時，由L1-L2升溫如何變?yōu)長：都向?qū)Ψ饺芙廪D(zhuǎn)移，但L1數(shù)量減少，L2數(shù)量增多，直到L1剩最后一滴。9.總組成等于C點組成時，由L1-L2升溫如何變?yōu)長：都向?qū)Ψ饺芙廪D(zhuǎn)移，兩相數(shù)量變化不大，兩相組成逐漸接近，至C點時完全相同，成為一相。第十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－61.恒沸混合物的沸點和組成（A.確定B.不確定，與p有關(guān)）2.恒沸混合物G-L平衡時，F(xiàn)=

。3.在指定壓力下，恒沸混合物的沸點和組成（A.確定B.不確定，與p有關(guān)）。4.在指定壓力下，恒沸混合物G-L平衡時，F(xiàn)=

。

水A－苯酚B是液態(tài)部分互溶系統(tǒng)，有高臨界會溶點，該點wB=0.34。請回答：1.兩個共軛溶液的組成（即苯酚在水中的溶解度和水在苯酚中的溶解度）與T

（有關(guān)，無關(guān)）第十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－62.隨T升高，水與苯酚的相互溶解度

（增大，減小，不變），所以在相圖中，兩條溶解度曲線交匯于最高點C，稱為

點，該點溫度tc稱為

。3.當(dāng)t高于tc時水與苯酚（完全互溶，部分互溶，不互溶）當(dāng)t低于tc時水與苯酚（完全互溶，部分互溶，不互溶）4.當(dāng)總組成wB>0.34，由兩共軛液層升溫至變?yōu)閱我灰合噙^程中，m（水層）/m（酚層）

（趨近0，趨近無窮大，基本不變），兩液相組成逐漸（靠近但不相同，靠近至相同），相界面

（始終清晰，最終消失）。5.當(dāng)系統(tǒng)點位于水在苯酚的溶解度曲線上時，相態(tài)為

，

（水層，苯酚層）只有一滴。6.當(dāng)系統(tǒng)點位于臨界會溶點時，相態(tài)為

，相界面

。第十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－7：二元液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣－液相圖1.在一定外壓下對水－正丁醇的共軛溶液加熱，是兩個液層依次分別氣化，還是兩個液層按確定的比例同時氣化？2.為什么在一定外壓下對水－正丁醇的共軛溶液加熱時，沸點比純水和純正丁醇的沸點都低？答：兩液層按確定比例同時氣化，，混合氣體的總壓等于外壓時就沸騰，此時兩分壓都小于外壓，與分壓對應(yīng)的溫度是沸點，所以沸點低些。3.何為三相線？共沸溫度？4.為何一定壓力下，L1-L2-G平衡時，無論三個相的數(shù)量是多是少，溫度及三個相的組成都不改變，為確定值？第十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－7：二元液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣－液相圖5.為何總組成等于三相線的氣相組成時，由L1-L2加熱氣化，兩液層同時氣化完？6.為何總組成不等于三相線的氣相組成時，由L1-L2加熱氣化，其中一個液層先氣化完，剩另一個液層與氣相共存？7.在相圖上過三相線的氣相點畫一垂線，系統(tǒng)沿此線由氣相降溫，描述相變化。8.在相圖上三相線的氣相點左（右）側(cè)畫一垂線，系統(tǒng)沿此線由氣相降溫，描述相變化。9.當(dāng)泡點高于會溶溫度時，為何圖中不出現(xiàn)三相線？第十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－7：液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的溫度－組成圖1.于指定壓力下加熱共軛溶液L1-L2，從出現(xiàn)第一個氣泡到一個液相消失（或兩個液相同時消失），T

（恒定，改變），三個相的組成xB(L1),xB(L2),yB均（恒定，改變），L1-L2以（確定，任意）比例不斷氣化為氣相，若已知xB(L1),xB(L2),yB，寫出該比例

。2.現(xiàn)有水A-正丁醇B系統(tǒng)，當(dāng)水層－正丁醇層－G三相平衡時，各相組成wB分別為0.15,0.80,0.60?？偨M成wB介于0.15-0.60,由兩共軛溶液升溫，

（A.水層先消失B.醇層先消失C.兩液層同時消失）第二十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－8：二元液態(tài)不互溶系統(tǒng)的氣－液相圖1.何為共沸點？為何共沸點低于兩個純液體的沸點？2.當(dāng)系統(tǒng)點處于相圖上的三相線時，相態(tài)？F=?3.為何在指定外壓下三相平衡時，溫度及各相組成均恒定？4.若已知三相平衡時yB=0.6，兩純液體按什么比例氣化，

nA/nB＝？第二十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－8：二元液態(tài)不互溶系統(tǒng)的氣－液相圖5.當(dāng)總組成xB(M)等于三相平衡的氣相組成yB時，由A(l)-B(l)

升溫，為何兩液體同時氣化完？6.當(dāng)總組成xB(M)小于三相平衡的氣相組成yB時，由A(l)-B(l)

升溫，為何B液體先氣化完，之后為A(l)-G？7.何為水蒸汽蒸餾？8.液態(tài)部分互溶系統(tǒng)與液態(tài)不互溶系統(tǒng)的溫度－組成圖有何相似之處？不同之處？第二十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液－固相圖1.圖中各區(qū)的P=?F=?2.PL線、QL線、三相線的P=?F=?意義？3.P點、Q點、L點的P=?F=?4.何為低共熔混合物？它在普通顯微鏡下的形態(tài)？為何它的熔點最低且恒定？5.何為低共熔點？答：低共熔混合物的熔點，也是三相平衡T。第二十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液－固相圖6.分析相變：總組成等于低共熔混合物的組成xB時，由液相降溫；至低共熔點時，析出低共熔混合物，直到液相剩最后一滴T和液相組成都不變；之后為低共熔混合物的固體降溫。

答：液相組成等于低共熔混合物組成時，對固體A和固體B同時飽和，因此按nA/nB=xA/xB的比例同時析出兩固體，這樣液相的組成保持在xB，T保持在低共熔點，為三相平衡，F(xiàn)=0。這時形成的固體在普通顯微鏡下看是兩種微小晶體均勻混合在一起，稱為低共熔混合物。第二十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液－固相圖7.分析相變：總組成小于低共熔混合物的組成xB時，由液相降溫，先析出A固體（大粒）；至低共熔點時，析出低共熔混合物，直到液相剩最后一滴T和液相組成都不變；之后為A固體（大粒）與低共熔混合物的固體降溫。答：液相組成小于低共熔混合物組成時，對固體A過飽和，對固體B不飽和，因此先析出A固體，在顯微鏡下看晶粒大。隨A固體不斷析出，液相中B的含量增加，當(dāng)液相組成為低共熔混合物組成時，A,B均飽和，所以A,B的固體同時析出，，稱為低共熔混合物。此時T保持不變，稱為低共熔點。，液相組成也不變，直到液相剩最后一滴。第二十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六思考題六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液－固相圖8.何為冷卻曲線？為何當(dāng)曲線中出現(xiàn)了水平線段或斜率變小時，就有固相析出？9.如何由組成不同的幾個樣品的冷卻曲線，繪制固－液相圖（熱分析法）？10.如何根據(jù)溶解度曲線繪制固－液相圖（溶解度法）？第二十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的固－液相圖1.PL線稱為

（A,B）的

線，或（A,B)的

線。2.PL線對應(yīng)的xA

（是，不是）固體A在液相中的溶解度，

PL線對應(yīng)的xB

（是，不是）固體B在液相中的溶解度3.固態(tài)低共熔混合物的P=

，兩固體

（互溶，不互溶）4.低共熔點

（介，低，高）于兩個純固體的熔點。5.低共熔混合物在顯微鏡下的形態(tài):特殊致密結(jié)構(gòu)，兩種晶體呈片狀或顆粒狀互相交錯，十分均勻細(xì)膩。第二十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的固－液相圖6.加熱低共熔混合物，從出現(xiàn)第一滴液體到固體剩最后一點：

T

（恒定，改變）液相組成

（恒定，改變）

P=

，F(xiàn)=

，兩種固體以nA/nB=

的比例熔化（液相組成為yB）。7.若兩種物質(zhì)能形成低共熔混合物，則兩組分液態(tài)

（互溶，不互溶），固態(tài)

（互溶，不互溶）8.當(dāng)系統(tǒng)組成大于低共熔混合物的組成xB時，由液相降溫致凝固，在顯微鏡下的形態(tài)是（大顆粒A的晶體混在均勻細(xì)膩結(jié)構(gòu)中，大顆粒B的晶體混在均勻細(xì)膩結(jié)構(gòu)中，均勻細(xì)膩結(jié)構(gòu)）第二十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六課堂練習(xí)六－9：二元固態(tài)不互溶系統(tǒng)的固－液相圖9.低熔冰鹽合晶

（是，不是）低共熔混合物。10.當(dāng)鹽水中鹽的濃度小于低熔冰鹽合晶中鹽的濃度時，將

鹽水降溫，最終得到

（A.低熔冰鹽合晶B.低熔冰鹽合晶與冰的混合物C.低熔冰鹽合晶與鹽的混合物）11.金屬鉍的熔點低于金屬鎘的熔點，二者能形成低共熔混合物?！，F(xiàn)將鉍的大粒晶體與低共熔混合物混在一起的固體樣品加熱

誰先熔化（A.鉍的大粒晶體B.低共熔混合物中的鉍晶體

C.低共熔混合物中的鎘晶體D.低共熔混合物）第二十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六第六章作業(yè)中出現(xiàn)的問題：

上冊(第五版)P2731.指出下列系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C，相數(shù)P和自由度數(shù)F題目CPFI2(S)與其蒸氣成平衡=S=12=C-P+2=1MgCO3(S)與其分解產(chǎn)物MgO(S)和CO2(g)成平衡=S-R=3-1=23=C-P+2=1NH4Cl(S)放入抽空的容器中，與其分解產(chǎn)物NH3(g)和HCl(g)成平衡=S-R-R’=3-1-1=12=C-P+2=1任意量的NH3(g)和H2S(g)與NH4HS(S)成平衡=S-R=3-1=22=C-P+2=2過量的NH4HCO3(S)與其分解產(chǎn)物NH3(g),H2O(g)和CO2(g)成平衡=S-R-R’=4-1-2=12=C-P+2=1I2作為溶質(zhì)在兩不互溶液體水和苯中達(dá)到分配平衡（凝聚系統(tǒng)）=S=3=C-P+1=2第三十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六第六章作業(yè)中出現(xiàn)的問題：

上冊(第五版)P2742.常見的Na2CO3水合物有Na2CO3

?H2O(S),Na2CO3

?7H2O(S),Na2CO3

?10H2O(S),(1)101.325kPa下，與Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多有幾種？答：S=5R=3:Na2CO3+H2O=Na2CO3

?H2ONa2CO3+7H2O=Na2CO3

?7H2ONa2CO3+10H2O=Na2CO3

?10H2OC=5-3-0=2P（最大）=C-F（最?。?1加1因為壓力有確定值，只有溫度是變量，F(xiàn)最小是零P（最大）=2-0+1=3已有兩相，最多只能再有一相，所以最多有一種水合物與溶液及冰平衡共存。第三十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期六第六章作業(yè)中出現(xiàn)的問題：

上冊(第五版)P2744.碳的相圖如圖，（1）分析各點，線和面的相平衡關(guān)系和自由度。名稱相數(shù)P