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1、相平衡练习题一、判断题:1 在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。2 单组分系统的物种数一定等于1。3 自由度就是可以独立变化的变量。4 相图中的点都是代表系统状态的点。5恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。7 根据二元液系的px 图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8 在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。9 杠杆规则只适用于T x 图的两相平衡区。10 对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分
2、。11 二元液系中,若A 组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B 组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。12 恒沸物的组成不变。13 若 A、B 两液体完全不互溶,那么当有B 存在时, A 的蒸气压与系统中A 的摩尔分数成正比。14 在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。15 三组分系统最多同时存在5 个相。二、单选题:1 H2O、K+、Na+、 Cl- 、 I- 体系的组分数是:(A) K = 3 ;(B) K = 5 ;(C) K = 4 ;(D) K = 2 。2 克劳修斯克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求:(A) 大于临界温度;(B
3、) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。 3 压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:(A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不一定。 4 硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4 H2O(s)、 H2SO4 2H2O(s)、 H2SO4 4H2O(s),在p下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:(A) 1 种 ;(B) 2 种 ;(C) 3 种 ;(D) 0 种 。 5 在 101325Pa 的压力下, I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在 ),此体系的自由度为:(A) 1 ;(B) 2 ;(C) 3 ;(D) 0 。名师资
4、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - 6 对于下列平衡系统:高温下水被分解;同,同时通入一些H2(g) 和 O2(g);H2和 O2同时溶于水中达到平衡,其组元数K 和自由度数f 的值完全正确的是:(A) K = 1,f = 1 K = 2,f = 2 K = 3,f = 3 ;(B) K = 2,f = 2 K = 3,f = 3 K = 1,f = 1 ;(C) K = 3,f = 3 K = 1,f = 1 K =
5、2,f = 2 ;(D) K = 1,f = 2 K = 2,f = 3 K = 3,f = 3 。 7 下列叙述中错误的是:(A) 水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62 Pa ;(B) 三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变;(C) 水的冰点温度是0(273.15K) ,压力是101325 Pa ;(D) 水的三相点f = 0,而冰点f = 1 。8 Na 2CO3可形成三种水合盐:Na2CO3 H2O、Na2CO3 7H2O、NaCO3 10H2O,在常压下,将 Na2CO3投入冰水混合物中达三相平衡时,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液,则另一相是:(A) Na2
6、CO3;(B) Na2CO3 H2O ;(C) Na2CO3 7H2O;(D) Na2CO3 10H2O。9 如图,对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程:(A) a 点物系;(B) b 点物系;(C) c 点物系;(D) d 点物系。10 如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当物系的组成为x,冷却到t时,固液二相的重量之比是:(A) w(s)w(l) = acab ; (B) w(s)w(l) = bc ab ;(C) w(s)w(l) = acbc ; (D) w(s)w(l) = bc ac 。11 如图,对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当物系点分别处于C、E、 G 点时
7、,对应的平衡共存的相数为:(A) C 点 1,E 点 1,G 点 1 ;(B) C 点 2,E 点 3,G 点 1 ;(C) C 点 1,E 点 3,G 点 3 ;(D) C 点 2,E 点 3,G 点 3 。12 在相图上,当物系处于哪一个点时只有一个相:(A) 恒沸点;(B) 熔点;(C) 临界点;(D) 低共熔点。13 甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍,三人约定:各吃质量的三分之一;只准吸,不准咬;按年龄由小到大顺序先后吃。结果,乙认为这只冰棍没有放糖,甲则认为这冰棍非常甜,丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄:(A) 甲最大,乙最小;(B) 甲最小,乙最大;(C) 丙最大,甲最小;(D)
8、丙最小,乙最大。14 如图 A 与 B 是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图,图中有几个单相区:(A)(A)1 个 ;(B)(B)(B) 2 个 ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - (C)(C)(C) 3 个 ;(D)(D)(D) 4 个 。15 A 与 B 可以构成2 种稳定化合物与1 种不稳定化合物,那么A 与 B 的体系可以形成几种低共熔混合物:(A) 2 种;(B) 3 种 ; (C) 4 种 ;(D)
9、 5 种。16 如图 A 与 B 是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图,有几个两固相平衡区:(A)1 个 ;(B) 2 个;(B)(B)3 个 ;(D) 4 个 。17 如图是 FeO 与 SiO2的恒压相图,那么存在几个稳定化合物:(A)(A)1 个 ;(B)(B)(B) 2 个 ;(C)(C)(C) 3 个 ;(D)(D)(D) 4 个 。18 A 及 B 二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物,则于常压下在液相开始冷却的过程中,最多有几种固相同时析出?(A) 4 种 ;(B) 5 种 ;(C) 2 种 ;(D) 3 种。19 在温度为 T 时, A(l) 与 B(l) 的饱和蒸气压
10、分别为30.0kPa和 35.0kPa,A 与 B 完全互溶,当xA = 0.5 时,pA = 10.0kPa,pB = 15.0kPa,则此二元液系常压下的Tx 相图为:20 两组分理想溶液,在任何浓度下,其蒸气压:(A) 恒大于任一纯组分的蒸气压;(B) 恒小于任一纯组分的蒸气压;(C) 介于两个纯组分的蒸气压之间;(D) 与溶液组成无关。21 设 A 和 B 可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合物 AmBn,其 Tx 图如图所示,其中阿拉伯数字代表相区,根据相图判断,要分离出纯净的化合物AmBn,物系点所处的相区是:(A) 9 ;(B) 7 ;(C) 8 ;(D) 10 。22 水蒸气蒸
11、馏通常适用于某有机物与水组成的:(A) 完全互溶双液系;(B) 互不相溶双液系;(C) 部分互溶双液系;(D) 所有双液系。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 23 A 与 B 是两种互不相溶的两种液体,A 的正常沸点80,B 的正常沸点120。把 A、 B 混合组成一个体系,那么这个混合物的正常沸点为:(A) 小于 80;(B) 大于 120;(C) 介于 80与 120之间;(D) 无法确定范围。24 金(熔点
12、 1063)与铜 (熔点 1083)形成合金;取含金量50的固熔体冷却,首先析出固溶体的含金量是:(A) 大于 50 ;(B) 小于 50 % ;(C) 等于 50 ;(D) 不一定。25 分配定律不适用下列哪个体系:(A) I2溶解在水与CCl4中 ;(B) Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中;(C) NH4Cl 溶解在水与苯中;(D) Br2溶解在 CS2与水中。三、多选题:1 通常所说的水的冰点为0的含义是什么?(A) 在 101.33kPa 压力下,冰和纯水平衡时的温度;(B) 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度;(C) 冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度;(D) 压力为101.3kPa
13、 下被空气饱和了的水和冰平衡的温度 ;(E) 压力在 101.3kPa 时,冰、水、水蒸气三相共存时的温度。2 下列系统 = 1 的是:(A) PbSn Sb 形成的固溶体;(B) - SiO2和 - SiO2;(C) 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖;(D) 氯化钠和蔗糖溶于水;(E) 白糖与面粉混合物。3 克克方程可适用于下列哪些体系?(A) I2(s) I2(g) ;(B) C(石墨 ) C(金刚石 ) ;(C) I2(s) I2(l) ;(D) I2(l) I2(g) ;(E) I2(g)(n,T1,p1) I2(g) (n,T2,p2) ;(F) I2(l) + H22HI(g) 。4 对于两
14、组分凝聚体系的步冷曲线形状,下列判断正确的是:(A) 步冷曲线上,一定存在“ 拐点 ” ;(B) 一条步冷曲线上有平台,就一定有“ 拐点 ” ;(C) 一条步冷曲线上有“ 拐点 ” ,就一定有 “ 平台” ;(D) 一条步冷曲线上可以有“ 拐点 ” 而无 “ 平台 ” ;(E) 一条步冷曲线上可以有“ 平台 ” 而无 “ 拐点 ” 。5 在 CaF2CaCl2的凝聚系统相图中,物系点为a,当降低系统温度时,不正确的是:(A)(A)a点 = 1,f* = 2 ;(B) b 点 = 1,f* = 1 ;(B)(B)c 点 = 2,f* = 1 ;(C)(C)d 点 = 2,f* = 1 ;(E)
15、c 点 = 3,f* = 0 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - 6 关于杠杆规则的适用性,下列说法错误的是:(A) 适用于单组分体系的两个平衡相; (B) 适用于二组分体系的两相平衡区;(C) 适用于二组分体系相图中的任何区;(D) 适用于三组分体系中的两个平衡相;(E) 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相。7 加压于冰,冰可部分熔化成水,这是什么原因?(A) 加压生热;(B) 冰的晶格受压崩溃;(C) 冰熔化
16、时吸热;(D) 冰的密度小于水;(E) 冰的密度大于水。8 A 和 B 二元凝聚系相图如图所示,在下列叙述中错误的是:(A) 1 为液相, = 1,f = 2 ;(B) 要分离出纯A,物系点必须在3 区内;(C) 要分离出纯AmBn,物系点必须在6 区内;(D) J、F、E、I 和 S 诸点 f = 0 ;(E) GC 直线、 DI 直线上的点, f = 0 。9 20时苯和甲苯的蒸气压分别为9959.2Pa和 2973.1Pa,苯 (A) 和甲苯 (B)形成的溶液近似于理想溶液,当x(苯) = 0.5 时,气相中苯的分压p(苯) = 4979.6Pa,甲苯的分压p(甲苯 ) = 1486.6
17、Pa,在图中, px 图和 Tx 图正确的是:10 下述说法中,哪一个是错误的?(A) 通过相图可以确定一定条件下体系由几相构成;(B) 相图可表示出平衡时每一相的组成如何;(C) 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短;(D) 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少;(E) 相图上物系点与相点都是分开的。四、主观题:1 在 25时, A、B、C 三种物质 (相互之间不发生反应)所形成的溶液与固态A 和由 B、C 组成的气相同时达到平衡,问:(1) 此体系的自由度为多少?(2) 此体系中能平衡共存的最多有几相?2 滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm,宽为 0.00245cm。(1)
18、 若滑冰者体重为60kg,试求施于冰面的压强为多少?(双脚滑行 ) (2) 在该压强下,冰的熔点是多少?巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J mol-1,冰的密度为0.92g cm-3,水的密度为1.0 g cm-3。3 乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂,它的蒸气压方程为:lnp = - 5960/T + B, p 的单位是Pa,此试剂在正常沸点181时部分分解,但在70是稳定的,可在70时减压蒸馏提纯,压强应降到多少?该试剂的摩尔气化热是多少?4 液体 A 与 B 形成非理想溶液,在一定温度下,蒸气总压与溶液组成的关系图如右:(1) 粗略画出pAxB、 pBxB
19、线 ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - (2) 粗略画出TxB和 TyB线(沸点组成线) 。5在 1678之间,液态汞的蒸气压公式为: lg(p/p) = 7.6483328/T 0.848lg(T/K),汞的三相点温度为243.3K,摩尔熔融热为2320 Jmol-1,试求固态汞在- 78时的蒸气压。6 下面是两组分凝聚体系相图,注明每个相图中相态,并指出三相平衡线。7Ni 与 Mo 形成化合物MoNi ,在
20、1345时分解成Mo 与含 53 Mo 的液相,在 1300有唯一最低共熔点,该温下平衡相为MoNi ,含 48Mo 的液相和含32Mo 的固熔相,巳知 Ni 的熔点 1452, Mo 的熔点为 2535,画出该体系的粗略相图t c 图。8 AgCl 与 LiCl 体系不形成化合物,固态部分互溶,在480时,熔融体与分别含15及 30 AgCl 的固熔体成平衡,AgCl 与 LiCl 的熔点分别为455与 610,试绘制其相图。9 如图,是NaCl (NH4)2SO4H2O 在 298K、101.325kPa 时的相图。现有NaCl 与 (NH4)2SO4 混合盐 100 克,其中 (NH4)
21、2SO4含量为 25%,物系点相当图中f 点,利用相图计算,可以最多提纯得到多少克NaCl 晶体?10 CaCO3在高温分解为CaO 和 CO2。(1) 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的 CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解;(2) 证明当 CaCO3与 CaO 的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。11 在 101.325kPa 下, CaCO3分解成 CaO(s) 和 CO2(g),在 1169K 时达到分解平衡。(1) 画出两组分CaOCO2在 101.325Pa 时的等压相图;(2) 标出各个相区的相态。12 NaCl H2O 二组分体系的低共
22、熔点为 - 21.1,此时冰、NaCl 2H2O(s) 和浓度为22.3(重量百分数 )的 NaCl 水溶液平衡共存,在 - 9时有一不相合熔点,在该熔点温度时,不稳定化合物NaCl 2H2O 分解成无水NaCl 和 27的 NaCl 水溶液,已知无水 NaCl 在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略有增加)。(1) 请绘制相图,并指出图中线、面的意义;(2) 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl 作致冷剂可获得最低温度是几度?(3) 若有 1000g 28 的 NaCl 溶液,由160冷到 - 10,问此过程中最多能析出多少纯 NaCl ?13现有处于 263K 的 1 mol
23、 过冷水, 假定水自发地结晶,结晶过程一直延续到体系平衡。(1) 体系达到最终温度为多少?(2) 平衡时有几相共存?(3) 计算平衡时各相的量;(4) 计算结晶过程的Sm。已知 Cp,mH2O(l) = 75.31 JK-1 mol-1;Cp,mH2O(s) = 37.66 JK-1 mol-1;熔化热 HmH2O(s) = 6.02 kJmol-1。14 已知 Bi 和 Cd 的熔点和熔融焓分别是544.2K、 594.1K 以及 11.00 kJ mol-1、 5.98 kJ mol-1,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
24、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - 预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成(设形成理想混合物)。实验值为 140和 Cd 的含量 (质量百分数 )为 40 。15 指出下列各图中所形成的化合物的经验式,并说明各相区是由哪些相组成的?(1) 图中设生成的化合物为X ;(2) 没有化合物;(3) 图中设生成X、Y 两种化合物;16 酚水体系在60分成两液相,第一相含16.8 (质量百分数 ) 的酚,第二相含44.9 的水。(1) 如果体系中含90g 水和 60g 酚,那么每相重量为多少?(2) 如果要使含8
25、0 酚的 100g 溶液变成浑浊,必须加水多少克?17 80时溴苯和水的蒸气压分别为8.825kPa 和 47.335kPa,溴苯的正常沸点是156。计算: (1) 溴苯水蒸气蒸馏的温度,已知实验室的大气压为101.325kPa;(2) 在这种水蒸气蒸馏的蒸气中溴苯的质量分数。已知溴苯的摩尔质量为156.9 g mol-1;(3) 蒸出 10kg 溴苯需消耗多少千克水蒸气?练习答案一、判断题答案:1对。2错。3错,应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。4错,也有代表相的点。5错, f = l 表示有一个强度变数可独立变化。6对。7对,在px 图中理想液态混合物的液相线是直线。8对。9错,其他
26、相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。10错,对有恒沸物的系统,最多只能得到一个纯组分。11错,通常两个组分都同时产生正(或负 )偏差。12错,恒沸组成与压力有关。13错,因不互溶,pA = pA ,与组成无关。14对。15对。二、单选题答案:1. C;2. C;3. D;4. B;5. B;6. D;7.A;8.D;9.C;10.C;11.B;12.C;13.B;14.C;15.B; 16.D;17.D;18.C;19.B;20.C; 21.B;22.B;23.A;24.B;25.C;三、多选题答案:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
27、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - 1. D;2. AD;3. AD;4. DE;5. BC;6. AC;7. D;8. BC;9. CD;10. CE。四、主观题答案:1 解: N = 3 C = 3 = 3 (s,l, ) (1) f* = 3-3 + 1 = 1 ;(2) f*min = 0 ,3- max + 1 = 0 ,max = 4 。2 解: (1) p = W/2S = 60/(7.62 0.00245 3) = 1607 kgcm-2 = 1549 104 Pa (2) d p/dT =
28、 H/T V ,dp = ( H/T V) dT积分: p2- p1= ( H/ V) ln(T2/T1),p2 = 15749 104 Pa,p1 = 101325 Pa T1 = 273.15 K, V = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = - 1.567 cm3ln(T2/T1) = (p2- p1) V/ H= (15746 104- 101325) (- 1.567 10-6)/6009.5 = - 0.04106 T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 273.15 = 262.16 K 即:t2 = - 113 解: T = 273 + 181 = 45
29、4 K ,p = 101325 Pa ln101325 = - 5960/454 + B , B = 24.654 lnp = - 5960/T +24.654,T2 = 273 + 70 = 343K lnp2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278 ,p2 = 1448.1 Pa 因为25960lnTTpp,由克 - 克方程:2lnRTHTpp Hm,vap(气化 ) = 5960R = 5960 8.314 = 49551 Jmol-14 解:5 解: Hm(气化 ) = a + bT + cT2dlnpl/dT = Hm(气)/RT2 = a/RT2 + b/RT
30、+ c/R(1) 2.303lgpl = 7.6482.303 33282.303/T 0.8482.303lgTlnpl = 7.648 2.303 7664/T8.848lnTdlnpl/dT = 7664/ T2- 0.848/T与(1)式比较,a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = - 7.05 c = 0 Hm(气化 ) = 63718 - 7.05 T Hm(升华 ) = Hm(熔融 ) + Hm(气化 ) = 2320 + 63718 - 7.05 T = 66038-7.05 Tdlnps/dT = Hm(升华 )/RT2 = 66038/RT2- 7
31、.05/RT = 7943/T2- 0.848/T积分: lnps = - 7943/T- 0.848lnT + C lgps = - 3449/T- 0.848lgT + C 三相点T = 243.3K lgps = lgpL - 2339/243.3- 0.848lg243.3 + C = 7.648 - 3328/243.3-0.848lg243.3 C = 8.145 lgps = - 3449/T- 0.848lgT + 8.145 当 T = 273.2-78 = 196.2 K lgps = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11
32、.460 ps = 3.92 10-12p= 3.29 10-12 101325 = 3.98 10-7 Pa 6解:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - 7解:化合物中含Mo 为 62 % 。8. 解:9解:在图上联结Cf,交 AD 线于g点, 量出 Cf = 3.7 cm,Cg = 2.6 cm,用杠杆规则计算g 点物系质量, w(g) = 100 3.7/2.6 = 142.3 g ,加水42.3 g 量出 A
33、D = 2.6 cm ,Dg = 0.9 cm ,w (NaCl) = 142.3 0.9/2.6 = 49.26 g 10 解: (1) 根据题意,体系中只存在CaCO3和 CO2S = 2 ,R = R = 0 K = S-R- R = 2 因为压力 p 固定,且 = 2CaCO3(s),CO2 (g) 所以:f = K- + 1 = 2- 2 + 1 = 1 这说明体系尚有一个自由度,此即为温度,在温度可自由变化的情况下,体系中 CaCO3不分解。(2) 体系中有CaCO3(s),CaO(s)和 CO2 (g) 同时存在化学平衡CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) 故S =
34、 3 ,R = 0 ,R = 1 K = S- R - R = 2 因为压力p 固定,且 = 3CaCO3(s), CaO(s), CO2 (g) 所以f = K- + 1 = 2 - 3 + 1 = 0 区: CaO(s) + CO2(g) 区: CaO(s) + CaCO3(s) 区: CO2(g) + CaCO3(s) 11解: (1) 图中的ac 为水的冰点下降曲线;ec 为水化物 NaCl 2H2O 的溶解曲线; eh 为 NaCl 的溶解度曲线;bd 为三相线,线上任意一点代表冰、水化物和具有c 点组成的NaCl 溶液三相平衡共存;eg 为三相线,线上任意一点代表NaCl、水化物和
35、具有e 点组成的NaCl 溶液三相平衡共存。是液相区;是固(NaCl) 液平衡区;是冰液平衡区;是固(NaCl 2H2O) 液平衡区。(2) 由相图可知,在冰水平衡体系中加入NaCl,随着加入NaCl 的增多,体系温度沿 c 线下降,至c 点温度降为最低,这时体系的温度为- 21.1。(3) 在冷却到 - 9时,已达到低共熔点,此时已开始有NaCl 2H2O 析出,到 - 10,纯 NaCl 已消失,因此在冷却到- 10过程中,最多析出的纯NaCl 可由杠杆规则计算: w (液) 1 = w (NaCl) 72 w(NaCl) / w总= 1/(72 + 1) = 1/73 w (NaCl)
36、= w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g 即冷却到 - 10过程中,最多能析出纯NaCl 13.7 g。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - 12 解: (1) 由于1.00mol 过冷水升高到0.01 (即 273.16 K) 时需要的热量约为:75.31 (273.16- 263) = 765.15 Jmol-1,小于 1mol 过冷水结晶为冰放出的热量6020 Jmol-1,所以无法使过冷水全部结
37、成冰,最终温度为0.01(273.16 K)的冰水共存体系。(2) 平衡时是三相(冰、水、蒸气) 共存。(3) 假设有 x mol H2O(s) 生成,由于过冷水结冰过程很快,故体系是绝热的,即263K 时结出 x mol 冰的放热,使冰水体系升温至273.16K 。75.31 10.16 (1-x) + 37.66 10.16 x = x 6020 + (37.66 -75.31) 10.16 x = 0.127 则平衡时有0.127 mol 冰和0.873 mol 水。(4) 结晶过程的 Sm包括两部分,第一部分是1mol 过冷水由263K 升温至273.16K:S1 = 26316.27
38、3ln3.75d) l (OH212m,TTpTTC= 2.855 JK-1 mol-1第二部分是x mol 水结成冰: S2 = - Hm x / T = - 6020 x / 273.16 = - 2.799 J K-1mol-1所以结晶过程的 Sm = 2.855 - 2.799 = 0.056 JK-1 mol-113 解: lnx(Bi ) = - (11.00 103/R) (1/T- 1/544.2) lnx(Cd) = - (5.98 103/R) (1/T- 1/594.1) x(Bi) + x(Cd) = 1 解得: T = 404.7 K 131.5x(Bi) = 0.4
39、325 ,换算成Cd 的质量百分数为41.4 。14 解: (1)由图知X 为 A3B。1:L + A(s) ;2:A(s) + A3B(s); 3:A3B(s) + L ;4:A3B(s) + B(s) ;5:B(s) + L (2) 由图知:1: ;2: L + ;3:L + ; 4: ;5: + (3) 由图知 X 为 A2B,Y 为 AB 。1:L;2: ; 3: L + ;4:L + A2B(s);5: + A2B(s);6:L + AB(s) ;7:A2B(s) + AB(s) ; 8:L+ AB(s) ; 9:L+B(s) 10:AB(s) + B(s) 15 解:在相中含16.
40、8 的酚;在相中含44.9 的水,则含酚为55.1 。(1) 设物系点为o ,其中酚含量为:60/150 = 40于是w1 + w2 = 150 且 w1/w2 = (55.1 - 40) / (40- 16.8) 解得: w1 = 59.1 g ,w2 = 90.9 g (2) 80 / 100 + w(水) = 55.1 需加水w(水) = 45.2 g 16 解: (1) lnp(溴苯 ) = - A/T + B由: ln 8.825(kPa) = - A/353 + B;ln 101.325(kPa) = - A/429 + B得: lnp(溴苯 ) = - 4863.4/T + 22
41、.86 (1)对 H2O 而言: 353K,p* = 47.335 kPa ;373K,p* = 101.325 kPa 得: lnp*(水) = - 5010.6/T + 24.96 (2)又因为: p*(溴苯 ) + p*(水) = 101.325 kPa (3)联立方程 (1) 、(2) 、(3),解得 p*(溴苯 ) = 15.66 kPa ,p*(水) = 85.71 kPa 代入得: T = 368.4 K = 95.2 (2) 由 p*(溴苯 ) = p总y(溴苯 ) ;p*(水) = p总y(水) 可得: p*(溴苯 ) / p*(水 ) = y( 溴苯) / y( 水) =
42、n(溴苯 ) / n(水) = w(溴苯 )/M(溴苯 ) / w(水)/M(水) w(溴苯 ) / w(水) = p*(溴苯 )M(溴苯 ) / p*(水)M(水) = (15.66 156.9) / (85.71 18) = 1.593 所以w(溴苯 ) = 1.593 / 2.593 = 61.4 (3) w(水) = w(溴苯 ) / 1.593 = 10 / 1.593 = 6.28 kg 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - -