第五章多组分系统热力学与相平衡

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1、第五章多组分系统热力学与相平衡（一）主要公式及其适用条件1、拉乌尔定律式中是与溶液在同一温度下纯A液体的饱和蒸气压。此式适用于理想液态混合物中的任一组分或理想稀溶液中的溶剂A。2、亨利定律式中kx,B为溶液的组成用摩尔分数x表示时溶质B的亨利系数，其值与溶质、溶剂的性质及温度有关。亨利定律也可以cB、bB等表示，但相应的亨利系数的大小和单位皆不相同。此式只适用于理想稀溶液中的性质。3、理想液态混合物中任一组分B的化学势表示式在理想液态混合物的温度下，p=p=100kPa的纯B(l)的状态定为B的标准态，相应的化学势称为B的标准化学势。4、理想稀溶液化学势的表示式（1）溶剂A温度为T、p=p=1

2、00kPa下，纯（A）的状态定为溶剂的标准状态。（2）溶质B=同一种溶质B在温度T、p=p=100kPa下，用不同的组成表示化学势时，标准状态不同，不同，但为定值。5、稀溶液的依数性（1）蒸气压降低式中xB为溶质B的摩尔分数。此式适用于只有A和B两个组分形成的理想液态混合物或稀溶液中的溶剂。（2）凝固点降低DTf=KfbB式中，称为溶剂A的凝固点降低常数，它只与溶剂A的性质有关。此式适用于稀溶液且凝固时析出的为纯A(s)，即无固溶体生成。（3）沸点升高DTb=KbbB式中，称为沸点升高常数，它只与溶剂的性质有关。此式适用于溶质不挥发的稀溶液。（4）渗透压108此式称为范特霍夫渗透压公式，适用于

3、在一定温度下，稀溶液与纯溶剂之间达到渗透压平衡时溶液的渗透压p及溶质的物质的量浓度cB的计算。6、真实液态混合物中任一组分B活度aB及活度系数fB的定义在常压下;在常压下气体为理想气体时，可采用下式计算真实液态混合物中任一组分B的活度及活度系数，即7、真实溶液的活度、活度系数（1）溶剂A（同6）（2）溶质B（a）组成用bB表示，b=1mol·kg-1;（b）组成用cB表示，c=1mol·dm-3;（b）组成用xB表示，xB=1，纯B(l)为标准态;8、分配定律此式适用于常压下的稀溶液两相平衡，并要求溶质B在a、b两相中具有相同的分子形式。9、吉布斯相律;式中：C称为组分数；S为化学物种数；R为

4、独立的化学平衡方程式数；R¢为独立的浓度限制条件数，即除了任一相中、任一种物质在各相中的浓度受各相化学势相等的限制以及R个独立化学反应的平衡常数K对浓度的限制之外，其它上述三种未考虑的浓度限制关系式的个数皆包含在R¢之中；P为平衡系统的相数；F为自由度数，即系统独立变量的个数。此式适用于受T、p影响的平衡系统。10、克拉佩龙方程式式中：及表示任一纯物质ab两相平衡时过程的摩尔相变焓和摩尔相变体积。此式适用于任一纯物质的任意两相平衡的系统。11、克劳修斯-克拉佩龙方程或式中[p]代表压力p的单位。上式适用的条件为：纯物质气-液两相平衡；108，两者相比较，(l)可忽略不计；气体为理想气体；为常数

5、（或相变过程的）。式中的换成也可用于纯物质固-气两相平衡。12、杠杆规则xBNByBaMbnannb图中：M、a和b分别为A、B混合物的系统点和摩尔分数分别为xB和yB的两个相点；NB为系统的总组成（B的摩尔分数）；n、na及nb分别为系统总的物质的量及a、b两个相的物质的量。由物料衡算可得若将上式中NB、xB、yB都换成质量百分数，n、na、nb换成质量，上述关系仍成立。不论是否两相平衡，只要能使混合物分成组成不同的两相部分，两者之间皆可用杠杆规则进行物料衡算。（二）概念题5.2.1填空题1、A和B形成的二组分溶液，溶剂A的摩尔质量为MA，溶质B的质量摩尔浓度为bB，此溶液中溶质B的摩尔分数

6、xB=（）。2、在温度T、理想稀溶液中，溶质的组成用质量摩尔浓度bB表示时，B的化学势mb,B=（）。3、在温度T、理想稀溶液中，溶质的组成用物质的量浓度cB表示时，B的化学势（）。4、在常温下，真实溶液中溶质B的化学势可表示为溶质B标准状态为温度T、p=p=100kPa下，bB/b=（），gB=（），而又遵循亨利定律的假想状态定为溶质的标准态。5、在理想稀溶液中规定溶质的组成=（），或=（），或xB=（），而又符合亨利定律的假想者皆可定为溶质B的标准状态。6、在温度T时，理想稀溶液中溶剂A的化学势可表示为：mA=()。7、在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势（）的方向自动地进行。8、NH

7、4Cl(s)在真空容器中发生下列分解反应，并达到平衡：NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)则该反应系统的相数P=()，组分数C=（），自由度数F=（）。9、在真空容器中水、水蒸气和冰达到三相平衡，此系统的组分数C=（），自由度数F=（）。10、冰的熔点随外压的变化率dT(熔)/dp(外)=（）<05.2.2单项选择填空题1、在一定的外压下，易挥发的纯溶剂A中加入不挥发的溶质B形成稀溶液。在此