物理化学课后习题集第六章答案解析

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1、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F。（1）   I2(s)与其蒸气成平衡；（2）   CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）   NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）   取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。（5）   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,F=C–P+2=1–2+2=

2、1.         （2）C=3–1=2,P=3,F=C–P+2=2–3+2=1.         （3）C=3–1–1=1,P=2,F=C–P+2=1–2+2=1.         （4）C=3–1=2,P=2,F=C–P+2=2–2+2=2.         （5）C=3,P=2,F=C–P+1=3–2+1=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

3、冰平衡共存的水合物最多能有几种？（2）20℃时，与水蒸气平衡的水合物最多可能有几种？解:（1）C=S–R-R'=2–0–0=2F=C–P+1=2–P+1=3–P≥0，即P-2≤1，那么能与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多只有一种。（2）C=S–R-R'=2–0–0=2F=C–P+1=2–P+1=3–P≥0，即P-1≤2，那么与水蒸气平衡的水合物最多可能有两种。6.4单组分系统碳的想吐（示意图）如附图所示。（1）分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度数；（2）25℃，101.325kP

4、a下，碳以什么状态稳定存在？（3）增加压力可以使石墨转换为金刚石。已知石墨的摩尔体积大于金刚石的摩尔体积，那么加压使石墨转换为金刚石的过程吸热还是放热？解：（1）OA线——石墨和金刚石的平衡F=1OB线——石墨和液相碳的平衡F=1OC线——金刚石和液相碳的平衡F=1O点——石墨，金刚石和液相碳的三相平衡点F=0A点——石墨和金刚石的不可区分点B点——石墨和液相碳的不可区分点C点——金刚石和液相碳的不可区分点（2）从相图上可直接读得，碳在25℃，101.325kPa时稳定存在的形式是石墨；（3）由

5、克拉佩龙方程：若增加压力：，即，又有，那么可以得到，那么加压使石墨转换为金刚石的过程是放热过程。6.5       已知甲苯、苯在90°C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa和136.12kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90°C的液态混合物。在恒温90°C下逐渐降低压力，问（1）   压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？（2）   压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？（3）   压力为

6、92.00kPa时，系统内气-液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各位多少？解：原始溶液的组成为                   （1）刚开始出现气相时，可认为液相的组成不变，因此                   （2）只剩最后一滴液体时，可认为气相的组成等于原始溶液的组成                   （3）根据（2）的结果                          由杠杆原理知，             6.6       101.325kPa下水(A)-醋酸(B

7、)系统的气-液平衡数据如下。100102.1104.4107.5113.8118.100.3000.5000.7000.9001.00000.1850.3740.5750.8331.000（1）   画出气-液平衡的温度-组成图。（2）   从图上找出组成为的气相的泡点。（3）   从图上找出组成为的液相的露点。（4）   105.0°C时气-液平衡两相的组成是多少？（5）   9kg水与30kg醋酸组成的系统在105.0°C达到平衡时，气-液两相的质量各位多少？解：（1）气-液平衡的温度-组成

8、图为      （2）的气相的泡点为110.3°C。      （3）的液相的露点为112.7°C。      （4）105.0°C时气-液平衡两相的组成，。      （5）系统代表点                                       6.7       已知水-苯酚系统在30°C液-液平衡时共轭溶液的组成为：L1（苯酚溶于水），8.75%；L2（水溶于苯酚），69.9%。（1）   在30°C，100g苯酚和200g水形成的系统达液-液平衡时，两液相的质量各为多少？