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时间:2018-01-05
《相平衡齐齐哈尔大学物理化学考试参考》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、50天津大学第四版习题解答第六章相平衡6.1指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度数F。(1)I2(s)与其蒸气成平衡;(2)MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)成平衡;(3)NH4Cl(s)放入一抽空的容器中,与其分解产物NH3(g)和HCl(g)成平衡;(4)取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(g)成平衡;(5)过量的NH4HCO3(s)与其分解产物NH3(g),H2O(g)和CO2(g)成平衡;(6)I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。解:(1)C=1,P=2,;(2)C=2,P=3,
2、;(3)C=1,P=2,;(4)C=2,P=2,;(5)C=1,P=2,;(6)C=3,P=2,。6.2常见的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3•H2O(s),Na2CO3•7H2O(s)和Na2CO3•10H2O(s)(1)101.325kPa下,与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有几种?(2)20℃时,与水蒸气平衡共存的水合物最多能可能有几种?解:S=5,R=3,R'=0,C=S-R-R'=2,F=C-P+1=3-P,Fmix=0,Pmax=3;(1)已有两相(水溶液、冰),只能有一种水合物与其共存;(2)已有一相(水蒸气),有二种水合物与其
3、共存。6.11A-B二组分液态部分互溶系统的液-固平衡相图如附图所示,试指出各个项区的平衡关系,各条线所代表的意义,以及三相线所代表的平衡关系。解:单相区:1:A和B的混合溶液l;二相区:2:l1+l2;3:l2+B(s);4:l1+A(s);5:l1+B(s);6:A(s)+B(s)各条线代表的意义:LJ:A的凝固点降低曲线;JM:B的凝固点降低曲线;NV:B的凝固点降低曲线;MUN:液液相互溶解度曲线。三相线:MNO:l1+B(s)l2;IJK:A(s)+B(s)l1固相开始析出固相开始析出液相消失6.13低温时固态部分互溶、高温时固态完全互溶且具有最低熔点
4、的A-B二组分凝聚系统相图。指出各相区的稳定相及各条线所代表的意义。abABwB题6.14附图t1234cde5f解:1区为液态溶液,单相区;2区为固溶体,单相区;3区为液态溶液与固溶体两相平衡区;4区为液态溶液与固溶体两相平衡区;5区为固溶体与固溶体两相平衡区。最上面边的一条曲线是液相组成线,也是A、B相互溶解度随温度变化曲线;中间的acb50天津大学第四版习题解答线是固溶体组成线,表示不同温度下与液相平衡时固溶体的组成;下面的def线是A(s)与B(s)的相互溶解度曲线,表示不同温度下固溶体与固溶体两相平衡时固溶体与固溶体的组成。6.14某二组分凝聚系统相图
5、如附图所示。(1)指出图中各相区的稳定相;(2)绘出图中状态点为a的样品的冷却曲线,并指明冷却过程相变化情况。解:如图:6.16某A-B二组分凝聚系统相图如附图所示。(1)指出各相区稳定存在时的相,三相线上的相平衡关系;(2)绘出图中状态点为a,b,c的样品的冷却曲线,并注明各阶段时的相变化。解:(1)各相区相态如下表所示。相区相态相区相态12345溶液l固溶体固溶体固溶体溶液l+固溶体6789溶液l+固溶体溶液l+固溶体固溶体+固溶体固溶体+固溶体(2)水平线def为溶液l、固溶体、固溶体三相平衡,自由度数为0。在此线上有下述平衡存在:l(组成为)+(s,组成
6、为)(s,组成为)水平线ghk为溶液l、固溶体、固溶体三相平衡,自由度数为0。在此线上有下述平衡存在:l(组成为)(s,组成为)+(s,组成为)↑→时间温度↘↗↗固溶体析出液相消失图状态点为a,b,c样品的冷却曲线ab固溶体析出↘固溶体析出↗液相消失↗固溶体析出↗液相消失固溶体析出c(3)状态点为a,b,c三个样品的冷却曲线如下图所示。50天津大学第四版习题解答6.17某A-B二组分凝聚系统相图如附图。指出各相区的稳定相,三相线上的相平衡关系。解:各相区相态如下表所示。ABwB题6.17附图t1234def6758abc相区相态相区相态1234溶液l固溶体固溶体
7、溶液l1+固溶体5678溶液l1+溶液l2溶液l2+固溶体溶液l2+固溶体固溶体+固溶体水平线abc为溶液l1、溶液l2、固溶体三相平衡,自由度数为0。在此线上有下述平衡存在:l1(组成为)+(s,组成为)l2(s,组成为)水平线def为溶液l2、固溶体、固溶体三相平衡,自由度数为0。在此线上有下述平衡存在:l2(组成为)(s,组成为)+(s,组成为)6.18利用下列数据,粗略地描绘出Mg-Cu二组分凝聚系统相图,并标出各区的稳定相。Mg与Cu的熔点分别为648℃,1085℃。两者可形成两种稳定化合物,Mg2Cu,Mg2Cu2,其熔点依次为580℃、800℃。两
8、种金属与两种化合物四者之
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