现代化学基础第七章相平衡习题解答.docx
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现代化学基础第七章相平衡习题解答
第七章相平衡
习题解答
2.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的相。
解:
(1.L(溶液;(2.Lβ+(固溶体;(3.β;(4.Lα+(固溶体;
(5.α;(6.αβ+
3.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的平衡相态。
解:
(1.L;(2.α(固溶体;(3.Lα+(固溶体;(4.CL+(化合物;(5.
CL
+(化合物;(6.
PbL
+;(7.
Cα+(化合物(固溶体
;
(8.CPb+(化合物
.
6.在p$
下,Ca和Na在1423K以上为完全互溶的溶液,在1273K时部分互溶。
此时两液相的组成为
33%(质量分数,下同的Na与82%的Na,983K时含Na14%与93%的两液
相与固相Ca平衡共存,低共熔点为370.5K,Ca和Na的熔点分别为1083K和371K,Ca和Na不生成化合物,而且固态也不互溶。
请根据以上数据绘出Ca-Na系统等压相图,并指明各区相态。
解:
相图如图所示:
题7.5.6
7.银(熔点为960C︒和铜(熔点为1083C︒在779C︒时形成一最低共熔混合物,其组成为含铜的摩尔分数(Cu0.399x=。
该系统有α和β两个固溶体,在不同温度时其组成如下表所示:
/Ct︒
(Cu(x固溶体中
α
β
7790.1410.951500
0.031
0.990
2000.0035
0.999
(1绘制该系统的温度-组成图;(2指出各相区的相态;
(3若有一含Cu的摩尔分数为(Cu0.20x=的溶液冷却,当冷却到时500C︒,α-
固溶体占总
量的摩尔分数为若干?
解:
(1绘制该体系的温度-组成图如图所示;(2各相区的相态如图所示;
(3500C︒时,根据杠杆规则:
(0.9900.200.79
4.67(0.200.0310.169
mmαβ-===-题7.5.7
α
-固溶体占总量的摩尔分数为:
82.36%。
8.HAc和6
6
CH系统的相图如下示:
(1低共熔点为265K,含苯为64%,试问将含苯75%及25%的溶液各100kg,由293K冷却时,首先析出的固体是何物?
最多析出多少kg?
题7.5.8
(2试述将含苯75%的溶液冷却到263K的过程中的相态变化,画出步冷曲线。
解:
(1含苯75%溶液冷却时首先析出(6
6
CHs,由杠杆规则:
(756411
(1007525
msml-==
-11(10030.636mskg=⨯=而含苯25%溶液冷却时首先析出(HAcs,由杠杆规则:
(642539
(25025
msml-==-39(10060.964mskg=⨯=
(2略
9.已知HgTl-二组分系统的数据如下:
(1绘制其温度-组成图(示意图;(2指出各相区、水平线段、交点的相数;
(3为扩大低温测量范围,应选什么组成的Hg-Tl混合物做温度计较合适?
解:
(1绘制其温度-组成图(如示意图所示;(2各相区、水平线段、交点的相数;
(3为扩大低温测量范围,应选什么组成的HgTl-混合物中含
Tl8Hg92%、%的组成,温度略高于60-℃的液相区较合适。
12.指出下列平衡系统中的相数、组分数和自由度数。
(1(((4
2
3
NHHSsHSgNHg、和构成的系统。
(2固体(4
NHHSs处于真空容器中分解达到平衡。
(3(2
COg与其水溶液呈平衡。
(4((((2
NaClsNaClaqHOlHClaq、、、平衡共存。
解:
(12,2、2;(22,1,1;(32,2,2;(42,3,313.硫酸铜与水可生成4
24242CuSO
HOCuSO3HOCuSO5HO⋅⋅⋅、和三种水合物,请说明:
物质
Hg
26T1Hg
T1
最低共熔点
1E(T1=8%w最低共熔点
2
E
(T1=41%w
熔点/C︒
-3915303-600.4
(1在一定压力下,与4
CuSO水溶液和冰共存的含水盐最多有几种?
(2一定温度下可与水蒸气平衡共存的含水盐有几种?
解:
(11;(22
16.单斜硫(α与斜方硫(β是硫的两种不同晶型,已知95.5℃时下列数据
4311mm4.510dmmol;417.3JmolVHββ
αα---∆=-⨯⋅∆=⋅
求压力对单斜硫(α→斜方硫(β晶型转变温度的影响。
解:
4371m
m
368.5(4.51010
3.9710KPa417.3
TVdTdp
Hβ
αβ
α----∆⨯-⨯⨯==
=-⨯⋅∆
17.氯仿在不同温度下的蒸气压数据如下:
温度/t℃20304050蒸气压
/kPa
21.3
33.0
49.1
71.4
试计算氯仿的摩尔蒸发焓。
解:
*
vapm1
lg/{}2.303HppCRT
∆=-
+
*vapm*
11lg/{},2.303vapmHppmHTRT
∆=-∆以对作图,得一直线,其斜率为:
由斜率计算。
19.苯在303K和333K时的蒸气压分别为15.3kPa和52.0kPa,计算在此温度范围内苯的平均摩尔
蒸发热。
解:
*
vapm221112
lg(
HpTTpRTT∆-=
*-1vapm34.21kJmolH∆=⋅
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