物理化學(xué)第5章課后答案傅獻(xiàn)彩-第五版

第五章相平衡As，DCs)分解的反應(yīng)方程為AgRG—2Ag3)+寺。S當(dāng)用A&O(s)進(jìn)行分無達(dá)平衡時(shí)?系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)和可能平衡共存的最大相數(shù)各為多少？解:S=3,C=S~R=2(P—3?f~C+2—^P=l/=0時(shí)4最大為4-搭出如下各系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)、相數(shù)和自曲度數(shù)各為多少？{l)NH+CKs)在抽空容器中，部分分解為NH^Cgi.HCKg)達(dá)平衡：NH1CKs)在含有一定量NHME的容器中，部分分解為NHJ(g)THCl(gJ達(dá)平衡；NH<HS(5)與任竜量的NH,(g}和比蟲g)混合,達(dá)分解平衡；在900K時(shí)CX叮與CO(g)1COz(g)(G達(dá)平翫解：NHKHNH*(g)+HCKg)門)呂=3*C=S-R-R，{R=lfRf=r)[NHi]=[HCl]-C=1T貞=2, /=C—^+2=1S=3,C=S-R-R"=2 f=C~^-\~2=2S=3, C=S-'K-/?>=3-l~0=2t^=2同2)C<s)+yQ(g)—CO(g)①9D0K時(shí)’CCXg)+(^(g)—Ct>(g)②CW(◎中[CO]的懾不定龍=0、 C=S-R-Rf=4-2-0=2^=2廠=C+d_gL玉在制水煤氣的過稈中，有五種物質(zhì),C(s)TCX)(g),COt(g},a(g)和H2(.)(g)建立如下三牛平衡，試求該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù).TOC\o"1-5"\h\zC(s>+H；0(g)^=H2(g)4-CO(g) (1>COt(g)+H? He0(fi)+CO(g) (2)C02(g)+C(s>—2CO(g> <3)解:建立3個平衡，(3)式可由⑴十⑵得到5=5C=^S-R-R'=3t二已知2心為(打和壓。⑴可以生成如下三種水合物：N的CQ-HsO(s),NasCCX?7H；O(s)和NaaC(.l*10H2O(s)試求門)在大氣壓下?與Na^COj水溶液和冰平衡共存的忒合鹽的最大值；在時(shí)，與水蒸氣平衡共存的水合鹽的最大值.解：(1〉S=5tR=3tR^OC=S-R~Rf^=2每生咸一種含水鹽*R增加1.S增加1：匚、值不變.在P?下屮=0+1-① r=0時(shí)血繪大為3.已知有Na’EQ水陪揪和H2O(3)兩相?則還能生成一種含水鹽.同樣地T/*=c+i-0e毘大為3故還可最多有兩種含水鹽主成-5.在不同溫度下?測得Ag2O(s)分解時(shí)氧氣的分壓如下:T/K 401 417 443 463 486p(CQ)/kPa 10 20 51 101 203試問分別于413K和423K時(shí)，在空氣中加熱銀粉，是否有Ag2O(s)生成？如何才能使Ag2O(s)加熱到443K時(shí)而不分解？△1解:⑴Ag2O(s)^=^2Ag(s)4—|-Oz(g)空氣中Oz的分壓為0.21X/>。=0.21X101.325kPa=21.3Pa當(dāng)空氣中Q的分壓大于或等于A?。的分解壓力時(shí)，能生成AqO,否則不能，作pj-T圖，可以看出413K時(shí)如的壓力V空氣中Q的分壓，能生成Ag"),而在423K時(shí)如=25kPa>0.21Pa不能生成A&O.(圖略)從所給數(shù)據(jù)可知，在443K時(shí)，如解的平衡壓力為51kPa故當(dāng)Q的分壓大于51kPa時(shí)A&O不分鐘.6?通常在大氣壓力為101.3kPa時(shí)，水的沸點(diǎn)為373K,而在海拔很高的高原上，當(dāng)大氣壓力降為66.9kPa時(shí)，這時(shí)水的沸點(diǎn)為多少？已知水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾氣化焙為40.67kJ?mor1，并設(shè)其與溫度無關(guān).解:根據(jù)Claunius—Clapeyron方程式—He與溫度無關(guān)時(shí).%=鬻(卡卡f66.9_40.67X103z1 1、In10L3(麗飛)T2=361.56K.某種溜冰鞋下面冰刀與冰的接觸面為:長7.62cm,寬2.45X10-3cm.若某運(yùn)動員的體重為60kg,試求運(yùn)動員施加于冰面的總壓力.在該壓力下冰的熔點(diǎn).已知冰的摩爾熔化熔為6?OlkJ?mor1?冰的正常熔點(diǎn)為273K,冰和水的密度分別為920和1000kg?解：如=”?+加P運(yùn)=G/s=mg/s=2X7.^X2.4^<10_3=1.58X109Pap運(yùn)》護(hù)*p總=卩遠(yuǎn)=】?58X10RPa根據(jù)克拉貝龍方程?do/ —△汕Hm臥L丁?皿％皿Vm=18X10-3（俵一禽）=-1?556X10-6n??kgT58X108Pa701X"Pa=占誥労君畔討"丁加一0.04114=lnT^73KT2=262.2K.已知在1013kPa時(shí).正已烷的正常沸點(diǎn)為342K,假事實(shí)上它符合Trouton規(guī)則，即88J?KT?mor*，試求298K時(shí)正已烷的蒸氣壓.解:根據(jù)Trouton規(guī)則A^Hn/Tb^88J?I】?mol"1△^^=88X342=116.964kJ?mol-1根據(jù)克拉貝龍方程厶叩Hm與溫度無關(guān)時(shí).%=帯末-扣<亠_］血964kJ?rpoL( 1x 2vpqlnA~8.314J-K^1-mor1(342K298K)+lnl0L3kPp2=0?41kPa.從實(shí)驗(yàn)測得乙烯的蒸氣壓與溫度的關(guān)系為In育=一畀基+l.751n召_1?928X10-2召+12.26試求乙烯在正常沸點(diǎn)169.5K時(shí)的摩爾蒸發(fā)熔變.解:根據(jù)克拉貝龍方程?當(dāng)V??Vi從乙烤蒸氣壓與溫度關(guān)系式得?』“%嚴(yán)1921K/尸+1.75/丁一1.928X10一2在乙烤的正常沸點(diǎn)T=169.5K時(shí)#n%T=0.C^=伶學(xué)11△v叩Hm=&314X0.058X169.5X=81.73j?mor*.已知液態(tài)碑As(l)的蒸氣壓與溫度的關(guān)系為In育=-等^+20.30固態(tài)碑As(s)的蒸氣壓與溫度的關(guān)系為In盤=-翌泮+29.76試料的三相鮒溫度和壓力.解：在三相點(diǎn)上，固態(tài)與液態(tài)碑的宀丁相等.(ln%a=-3^K+2O.30:n%a=」5繫《+29?76解得:T=1092.4K, p=3664.38kPa.在298K時(shí),純水的飽和蒸氣壓為3167.4Pa,若在外壓為101.3kPa的空氣中，求水的飽和蒸氣壓為多少？空氣在水中溶解的影響可忽略不計(jì).解:外壓與蒸氣壓的關(guān)系，空氣不溶解于水，可看成是不活潑氣體MP%=呂*(以一九)p；是無惰性氣依時(shí)的蒸氣壓,久是當(dāng)外壓為A時(shí)?有惰性氣體存在時(shí)的蒸氣壓

依題意得等溫1"%;=違占(仇一侃)b飲167?4=8盤蕩98(】°1?3X10H67.4)Vw(1)=lg￡*mpl'1S1m<)1=18cm3=1.8X10~5m3lg?cm久=3169.66Pa可以看出影響很小，因?yàn)閂(g)?V(l).在36OK時(shí)，水(A)與異丁醇(B)部分互溶，異丁醇在水相中的摩爾分?jǐn)?shù)為劉=0.021.已知水相中的異丁醇符合Henry定律,Henry系數(shù)^.B=1.58X106Pa.試計(jì)算在與之平衡的氣相中，水與異丁醇的分壓?已知水的摩爾蒸發(fā)熔為40.66kJ?mof1，且不隨溫度而變化.設(shè)氣體為理想氣體.解:水相中的異丁醇符合Henry定律7/10)K有pB=b小?列=1?58X1067/10)K水的分壓加=/>。一如=(101300—33180〉Pa=68120Pa.根據(jù)所示碳的相圖(圖5-4),回答如下問題：⑴曲線OA,OB,OC分別代表什么意思？指出O點(diǎn)的含義，碳在常溫、常壓下的穩(wěn)定狀態(tài)是什么？在2000K時(shí)?增加壓力，使石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸且粋€放熱反應(yīng)，試從相圖判斷兩者的摩爾體積哪個大？試從相圖上估計(jì)，在2000K時(shí)，將石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸辽傧募佣啻髩毫?？?(1)OA'代表，金剛石與石墨的兩相平衡線,OB表示液態(tài)圖5-4C與石蜃的兩相平衡線,OC代表金剛石與液相C的兩相平衡線圖5-40點(diǎn)代表液態(tài)C,金剛石和石墨的三相點(diǎn)是QA,OB,OC的交點(diǎn)?此點(diǎn)2=3,/=0,三相點(diǎn)的溫度壓力皆由系統(tǒng)確定.碳任常溫，常壓下穩(wěn)定狀態(tài)是石墨.根據(jù)克拉貝龍方程.邈;? 石墨(s)—金剛石(S)d%T即為OA線的斜率為正.龕卷>0 △HmV0,7>0???△匕<0即由石墨變成金剛石體積滅小，石墨的摩爾體積較大.估汁53X108Pa時(shí)可以將石最轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?在外壓為101.3kPa的空氣中，將水蒸氣通入固體碘Ks)與水的混合物中，進(jìn)行蒸汽蒸倔.在371.6K時(shí)收集諧出蒸汽冷凝，分析他岀物的組成得知，生100g水中含碘81.9g.試計(jì)算在371.6K時(shí)碘的蒸氣壓.解:山厶HjO解:山厶HjO而Pb/P^o=叫/n^o+?旨0=/>解出汐S=5556.87Pa Ph2o=5556.9Pa

水(A)與氯苯(B)互溶度極小，故對氯苯進(jìn)行蒸汽蒸謂.在101.3kPa的空氣中，系統(tǒng)的共沸點(diǎn)為365K,這時(shí)氯苯的蒸氣分壓為29kPa.試求氣相中氯苯的含St加欲蒸出1000kg純氯苯，需消耗多少水蒸氣？已知氯苯的摩爾質(zhì)量為112.5g?mor1.解：⑴在/空氣中?氯苯的蒸氣壓為29kPa,則水的蒸氣壓為淚豈。9Q刃=伽/P Pe== -286(2)nc6(2)nc6H5a/叫。=吋5。Ph2oanW±：/Mb= 29 卩：町/必一(101?3-29)1000Kg/112?5g?mo「=39kPaWAZ18g?moP1 一亦麗石叭=叫o=398.9kg希消耗水,39&9kg.在273K和292K時(shí)，固體苯的蒸氣壓分別為3.27kPa和12.30kPa,液體苯在293K時(shí)的蒸氣壓為10.02kPa.液體苯的摩爾蒸發(fā)熔為34.14kJ?mor1.試求(D303K時(shí)液體苯的蒸氣壓；固體苯的摩爾升華焙；固體苯的摩爾熔化焙.解:(1)克拉貝龍方程式：1、/inAQ1n_一34?17kJ? /1 1、“化/0,°2kIa_8.314J?K"1-mol-1(293K_303K)/>2=15.92kPa.(2)同理：1少2/門=轡(+—卡)In30=AEslx( 1—)m3.27 &314 ‘273K393K7△Hm=44?05kJ?mol^1.⑶亠弘Hm—?Hm=44.05-34.17=9.88kJ?mor1.在298K時(shí)，水(A)與丙醇(B)的二組分液相系統(tǒng)的蒸氣壓與組成的關(guān)系如下頁表所示，總蒸氣壓在xH=0.4時(shí)出現(xiàn)極大值：00.050.200.400.600.800.901.00伽/Pa01440181318932013265325842901如/Pa31684533471947864653416036682901請畫岀p-x-y圖?并指岀各點(diǎn)、線和面的含義和自由度；(2〉將％=0?56的丙醇水溶液進(jìn)行精協(xié)?精懈塔的頂部和底部分別得到什么產(chǎn)品？若以298K時(shí)的純丙醇為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，求xb=0.2的水溶液中，丙醇的相對活度和活度因子.

解：(1)最低恒沸點(diǎn)O,當(dāng)丁為定值時(shí)其自由度為0.AOB為液相線，表示液體剛開始汽化出現(xiàn)氣相?T不變時(shí)以上的自由度為^0=1. f=2AO.OB為氣相線，表示液體全部氣化，同理/=1AO.OB以下為氣相?①=1,/=2圖5—5圖5—6圖5—5圖5—6兩線之間的部分0=2,/=1?在xb=0.56時(shí)進(jìn)行精憎塔頂?shù)玫胶惴谢旌衔?塔底得到純GH&O.在298K時(shí)，以純丙醇為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)?根據(jù)Pb=Pb?Qb(在工=0?2時(shí))Qb=Pb//>b=0.625??*B=aB/如=將孕=3.125.在標(biāo)準(zhǔn)壓力lOOkPa下?乙醇(A)和乙醇乙酯(B)二元液相系統(tǒng)的組成與溫度的關(guān)系如下表所示:T/K351.5349.6346.00.0580.1200.2900.400344.8T/K351.5349.6346.00.0580.1200.2900.400344.80.5380.538345.00.6400.60234&20.9000.836350?31.0001.000圖5-7圖5-7乙醇和乙酸乙酯的二元液相系統(tǒng)有一個最低恒沸點(diǎn)?諸根據(jù)表中數(shù)據(jù):畫出乙醇和乙酸乙酯二元液相系統(tǒng)的T-x-y圖；將純的乙醇和純的乙酸乙酯混合后加到精館塔中,經(jīng)過足夠多的塔板，在精懈塔的頂部和底部分別得到什么產(chǎn)品？解：⑴最低恒沸點(diǎn)時(shí),刊=劉=0.538,相圖如圖5—7.(2)把純的乙醇和純的乙酸乙酯混合后，若hbV0?538時(shí)，則精懈后在塔底得到乙醇，在塔頂?shù)玫胶惴谢旌衔?=0.538時(shí)得到恒沸混合物xb>0.538時(shí)，塔底得到乙酸乙酯，塔頂?shù)玫胶惴谢旌衔?在大氣壓力F?水(A)與苯酚(B)二元液相系統(tǒng)在341.7K以下都是部分互溶?水層(1)和苯酚層(2)中,含苯酚(B)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)咖與溫度的關(guān)系如F表演所示：

T/K2762973063123193233293333343353383B⑴&97.8&07.89.711.512.013.614.015.11&5咖⑵75.571.169.066.564.562.060.057.655.454.050.0畫出水與苯酚二元液相系統(tǒng)的T-x圖；從圖中指岀最高會溶溫度和在該溫度下苯酚(B)的含量；在300K時(shí),將水與苯酚各1.0kg混合，達(dá)平衡后，計(jì)算此時(shí)水與苯酚共純層中各含苯酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及共純水層和苯酚層的質(zhì)量；若在(3)中再加入1.0kg水，達(dá)平衡后,再計(jì)算此時(shí)水與苯酚共梔層中各含苯酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及共呃水層和苯酚層的質(zhì)量.解：(1：相圖大致如圖5-8.部分互溶的雙液體系，在帽形區(qū)內(nèi)系統(tǒng)分兩相,稱為共轆層，A'與A"為共馳配對點(diǎn)，兩共轆層的組成的平均值與溫度近似呈線性關(guān)系，平均值對應(yīng)點(diǎn)的連線與平衡曲線的交點(diǎn)所對應(yīng)的溫度即為會溶溫度.先求平衡點(diǎn)連線得會溶溫度約為339.6K,苯酚的含斌約為：圖5-833.圖5-8在300K時(shí)，從圖中得出，処(1)=7.9%, s(2)=70.4%設(shè)水層中總重量為:Wh2。，酚層總重量為W鷺.^0+^=2.0kg且^20? ?uu(2)=lkg解得：VV^o^O.643kg. =1.357kg.在相同溫度下，加入lkg水后，則不變?仙(1〉=7.9%sb⑵=70.4%有：?奶(2)=1kg解出：WI12o=1.751kg? 1.249kg.圖5-9已知活潑的輕金屬Na(A)和K(B)的熔點(diǎn)分別為372.7K和336.9K,兩者可以形成一個不穩(wěn)定化合物Na2K(s),該化合物在280K時(shí)分解為純金屬Na(s)和含K的摩爾分?jǐn)?shù)為刊=0.42的熔化物?在258K時(shí),Na(s)和K(s)有一處低共熔化合物,這時(shí)含K的摩爾分?jǐn)?shù)為xB=0.68.試畫出Na(s)和K(s)的二組分低共熔相圖，并分析各點(diǎn)、線和面的相態(tài)和自由度.圖5-9解:0點(diǎn)為轉(zhuǎn)熔溫度，三相共存/?=0MNDE以上，熔液單相區(qū),0=1C=2/?=2MNOF區(qū)，兩相平衡(Na(s)與熔

液)廠=1NOID區(qū),化合物NazK與熔液兩相平衡?廣=1EDK區(qū)，K(s)與熔液兩相平衡f=1FOHG區(qū),Na(s)與Na2K(s)兩相平衡f=1K/HJ區(qū)，K(s)與Na2K(s)兩相平衡廠=1NOF線三相平衡(Na(s)與Na2K(s)及組成為N的熔液)廣=1JDK線三相平衡(K(s)與NazMs)及組成為D的熔液)廣=1在大氣壓力下,NaCl(s)與水組成的二組分系統(tǒng)在252K時(shí)有一個低共熔點(diǎn)，此時(shí)H2O(s)?2H2O(s)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.223的NaCl水溶液三相共存.264K時(shí),不穩(wěn)定化合物NaCl?2H2O(s)分解為NaCKs)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.27的NaCl水溶液.已知NaCI(s)在水中的溶解度受溫度的影響不大，溫度升高溶解度略有增加.試畫出NaCKs)與水組成的二組分系統(tǒng)的相圖，并分析各部分的相態(tài)；若有1.0kg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.28的NaCl水溶液，由433K時(shí)冷卻到263K,試計(jì)算能分離岀純的NaCKs)的質(zhì)疑.解：(1)EDK以上為溶液(L)單相.EFD為H2O(s)+LFDH1為H2O(s)+NaCl?2H2O(s)DHOG區(qū)域?yàn)镹aCl?2H2O(s)+LKGOJ為NaCKs)+L圖5-10OHIJ為NaCKs)4-NaCl?2H2O(s)先確定D點(diǎn)的位置,22.3%,圖5-10O點(diǎn)由是隔訂；即NaCl在不穩(wěn)定化合物中的百分含量求岀為62%.G點(diǎn)處的sb為27%(不穩(wěn)定化合物分解成無水NaCl與27%的NaCl水溶液).(2)1.0kg28%的NaCl溶液，從433K冷卻到274K時(shí)，析岀NaCKs)在兩相半衡線上，其析岀NaCl的量，可以由杠桿規(guī)則求算.?GM=Wn?ck?>?MJ即卬7(28一27)%=可3?(100一28)%%+Ws=1.0kgWmi?=0.0137kg—13>7g在264k時(shí)?溶液的濃度為27%,溫度再下降,生成降濃度的溶液和不穩(wěn)定化合物NaCl?2H?O故析出純NaCl為13.7g.Zn(A)與Mg(B)形成的二組分低共熔相圖具有兩個低共熔點(diǎn)?一個含Mg的質(zhì)雖分?jǐn)?shù)為0.032,溫度為641K,另一個含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.49,溫度為620K,在系統(tǒng)的熔液組成曲線上有一個最高點(diǎn)?含Mg的質(zhì)董分?jǐn)?shù)為0.157,溫度為863K.已知Zn(s)和Mg(s)的熔點(diǎn)分別為692K和924K.試畫出Zn(A)與Mg(B)形成的二組分低共熔相圖，并分析各區(qū)的相態(tài)和自由度；分別用相律說明，含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.80和0.30的熔化物，在從973K冷卻到573K過程中的相變和自由度的變化；分別畫出含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.80,0.49和0.30的熔化物，在973K冷卻到573K過程中的步冷曲線.

解:(1)生成穩(wěn)定化合物組成為^0?157=1—0?157Mm?Mn得：Zr)2MgA：I?熔液.廠=解:(1)生成穩(wěn)定化合物組成為^0?157=1—0?157Mm?Mn得：Zr)2MgA：I?熔液.廠=2B：Zn(s)+L廣=2G穩(wěn)定化合物ZnaMg(s)+L廠=2D：Zn2Mg(s)+L/?=2E：Mg(s)+L廠=2F：Zn(s)+Zn2Mg(s)廠=2GMg(s)+ZdMg(s)/?=2.(2)30%的組成的熔液冷卻?圖5-111?2過程中相數(shù)為1(D?廠=1在2點(diǎn)時(shí)相數(shù)為2(L+ZnaMgCs)),/-=02?3過程中?相數(shù)為2(L+Zn2Mg(s?,/-=13點(diǎn)時(shí)?相數(shù)為3(L+Zn2Mg(s)+Mg(s)),/e=03?4相數(shù)為2(Zn2Mg(s)4-Mg(s)),/? 2=1)80%的與此相近，注意此處已注明咖，/?相應(yīng)減少1,(與濃度未標(biāo)明的相比).(3)步冷曲線(如圖5-12)圖5-1223.SiQ—AbQ二組分系統(tǒng)在耐火材料工業(yè)上有重要意義?所示的相圖(圖5-13)是SiQ一ALQ二組分系統(tǒng)在高溫去的相圖，莫萊石的組成為2ALQ?3SiQ?在高溫下SiQ有白硅石和鱗石英兩種變體線是兩種變體的轉(zhuǎn)晶線■在AB線之上是白硅石，在AB線之下是鱗石英.(剛玉)圖5-13指出各相區(qū)分別由哪些相組成？圖中三條水平線分別代表哪些相平衡共存？分別畫出從點(diǎn)將熔化物冷卻的步冷曲線.解:⑴GJEH以上代表熔液(L)；GCJ代表白硅石固體(s)+LJEW代表莫來石($〉+L；CABD代表白硅石(s)+莫來石($)AKMB代表鱗石英(s)+莫來石(C$HEF剛玉($)+L

IMNF莫來石(s)+剛玉(s)?三條水平線AB,化表莫來石、鱗石英與白硅石共存CD.代表,L+白硅石(s)+莫來石(s)EF,代表,L+莫來石($)+剛玉(C.2~3過程中，相數(shù)為2(L+ZmMgO),廣=13點(diǎn)時(shí)?相數(shù)為3(I.+ZnzMg(s)+Mg(s))】廠=03?4相數(shù)為2(Zn2Mg(s)+Mg(s)),/- 2=1)80%的與此相近，注意此處已注明妙，廠相應(yīng)滅少1,(與濃度未標(biāo)明的相比).步冷曲線(如圖5~12)23.SiO-Al2Q,二組分系統(tǒng)在耐火材料工業(yè)上有重要意義，所示的相圖(圖5—⑶是SiQS5-13-AbQ二組分系統(tǒng)在高溫去的相圖，莫萊石的組成為2AbQ?3SiQ,在高溫下SiQ有白硅石和鱗石英兩種變體,線是兩種變體的轉(zhuǎn)晶線，在AB線之上是白硅石，在AB線之下是鱗石英.S5-13指出各相區(qū)分別由哪些相組成？圖中三條水平線分別代表哪些相平衡共存？分別畫出從點(diǎn)將熔化物冷卻的步冷曲線.解:⑴GJEH以上代表熔液(L)；GCJ代表白硅石固體(C+L丿EZD代表莫來石($〉+L；CABD代表白硅石(s)+莫來石($)AKMB代表鱗石英(s)+莫來石(s)；HEF 剛玉(s)+LIMNF 莫來石(s)+剛玉(s)?(2〉三條水平線AB,化表莫來石、鱗石英與白硅石共存CD,代表丄+白硅石(C+莫來石(s)EF,代表丄+莫來石(s)+剛玉(s).

(3)(3)圖5-14分別指出下列三個二組分系統(tǒng)相圖(圖5-15)中，各區(qū)域的平衡共存的相數(shù)、相態(tài)和自由度.圖5-15圖5-15解:(1)1?熔液，液相L 各區(qū)域r均為2固熔休，單相固熔體+熔液(L)穩(wěn)定化合物(s)+熔液(L)穩(wěn)定化合物(C+熔液(L)Pb(s)+熔液(L)Mg($)+穩(wěn)定化合物(C&穩(wěn)定化合物(5)+P&(5>.1.熔液(L)熔液(L)+固熔體a固熔體a固熔體b+熔液5?固熔體b&固熔體a+固熔體方廠=2.1.液相畑2?B(s〉+液相畑液相F(L〉+液相2)C(s)+L

C(s)+B(s)C(Q+L'固溶體+L&固溶體固溶體+C(s)f=2.UR(s),UF4(1)的蒸氣壓與溫度的關(guān)系分別由如下兩個方程表示，試計(jì)算UF2(s),UF,(1),UF4(g)三相共存時(shí)的溫度和壓力.比迖暑=4]‘了—呼ra TIn骨=In骨=29.435899.5K~T~解:三相找療時(shí),/>,了相同pnp(c)/Fa=29.43—型器求解：p=146.23kPa,丁=336.4KUF4(s)、UF\(c).UF4(g)三相共存的溫度為336.4K,壓力：146.23kPa.26?某高原上的大氣壓力只有61.33kPa,如果將下列四種物質(zhì)在該地區(qū)加熱，問哪種物質(zhì)會直接升華?為什么？物 質(zhì)汞苯氯苯氮三相點(diǎn)溫度T/K234.3278.6550.293.0三相點(diǎn)壓力p/Pa0.0001748135730068700解:物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華,從相圖上可以看出.要達(dá)到升華，物質(zhì)的三相點(diǎn)的壓力必須在大氣壓力(高原)之上?加熱才能直接升華，只有氮?dú)獾娜帱c(diǎn)壓力值大于高原上的大氣壓力值，故只有固態(tài)氮在高原上加熱時(shí)能升華?電解溶融的LiCl(s)制備金屬鋰Li(s)時(shí)，常常要加一定量KCl(s),這樣可節(jié)約電能.已知LiCKs)的熔點(diǎn)為878K,KCl(s)的熔點(diǎn)為1048K,LiCl(A)與KCKB)組成的二組分物系的低共熔點(diǎn)為629K,這時(shí)含KCKB)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為處=0.50.在723K時(shí),KC1(B)含量為咖=0.43的熔化物冷卻時(shí),首先析出LICl(s),而3b=0.63的熔化物冷卻時(shí)，首先析岀KCl(s).⑴繪出LiCl(A)與KCKB)二組分物質(zhì)的低共熔相圖；簡述加一定量KCl(s)的原因；電解槽的操作溫度應(yīng)高于哪下溫度，為什么？KCl(s)加入的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在哪下范圍內(nèi)為好？解:(D1.熔液(L)A3+熔液(L)B(s)+熔液(L)B(s)+A(s).

圖5-17只有在熔液才能使其中的Li+得到電子電解出Li,加入一定量的KC1可以使熔液的凝固點(diǎn)下降?純LiCl在878K凝固，而加入KC1可以使熔液在629K仍保持是液體.圖5-17電解槽的操作溫度應(yīng)高于629K,如果低于629K則無熔液存在，不能電解出金屬IJ?應(yīng)控制在50%?100%為好，保證溫度下降時(shí)含LiCl的仍為液態(tài)，電解可以繼續(xù)進(jìn)行?金屬鉛Pb(s)和Ag(s)的熔點(diǎn)分別為600K和1233K,它們在578K時(shí)形成低共熔混合物.已知Pb(s)熔化時(shí)的摩爾熔化熔變?yōu)?858J?mo廠設(shè)溶液是理想溶液,試計(jì)算低共熔混合物的組成(用摩爾分?jǐn)?shù)表示).解:熔液為理想溶液圖5-18根據(jù)理想稀溶液依數(shù)性凝固點(diǎn)下降得‘(AHm與溫度無關(guān))圖5-18—=AHNg?( 1_)Al—月 r 、Tft7—lnx.4=—ln(1—xb)=xb4858J?moL(1 _ ])列=0.0378.314丿?KT?mo廠八列=0.037ha=1-0.037=0.963所以，共熔混合物組成為:xn>=0.963,工心=0?037.經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得：磷的三種狀態(tài):P(s,紅磷)，P(1)和P(Q達(dá)三相平