相平衡习题.docx
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相平衡习题
第五章多相平衡
、简答题
1、指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数：
1Ca（OH）2（s）与CaO（s）和H2O（g）呈平衡。
2在A和B形成的二元凝聚体系中，在转熔点发生转溶反应：
B（晶）+L（熔液）=AmBn（晶）
3CaSO4与其饱和水溶液达平衡。
45克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。
5I2在液态水和CCl4中分配达平衡（无固体存在）
6将固体NH4HCO3（s）放入真空容器中恒温至400K,NH4HCO3（s）按下式分解达平衡
NH4HCO3（s）=NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）
7NaH2PO4溶于水中与蒸气呈平衡，求最大物种数、组分数和自由度数。
8Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O（l）达平衡。
9NaCl（s）、KCl（s）、NaNO3（s）与KNO3（s）的混合物与水平衡。
10含有KCl和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡。
⑾含有CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）的体系与CO2（g）和N2（g）的混合物达渗透平衡。
2、FeCl3和H2O能形成四种水合物∶FeCl3.6H2O（s）、2FeCl3.7H2O（s）、2FeCl3.5H2O（s）和FeCl3.2H2O（s），在恒定温度和压力下平衡共存的最多相为多少？
3、H2SO4与H2O可形成H2SO4.H2O（s）、,H2SO4.2H2O（s）、与H2SO4.4H2O（s）三种水合物，在p0下，常压下，将一定量的H2SO4溶于H2O中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含几个水分子？
4、A、B二元相图如图所示，写出相区1~10的相组成；并说明温度线T1~T5各有几相组成。
（L液相；α、β、γ固溶体）
5、某纯物质的相图如下，在图中标出物质各态所占的区间，并判断随压力
的上升，此物质的凝固点是上升还是下降，并解释其原因
6、有三元体系相图如上，请指出图中各区域存在的相，相数和自由度。
若有组成为NH4Cl和NH4NO3的混合物，如何能得到纯的NH4Cl？
7、A、B两金属的步冷曲线如下图，被测体系中XB=0.0；0.1;0.25;0.4;0.5;
0.6;0.75;0.9和1.0共9条,已知两金属可形成分子比为1:
1的稳定化合物,且两者不形成固溶体.
（1）请根据此曲线绘出A、B两合金的相图；
（2）写出各区域的组成和自由度；
（3）给出XB=0.3的步冷曲线
8、已知A、B二组分体系的相图（T-X图），如图。
1）请标明图中各区域的相态，水平线EFGH及垂线CD上的体系的自由度。
2）画出从a、b、c点冷却的步冷曲线（在图2上作步冷曲线）。
9、298K时，A、B和C彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与故相A和由B和C组成的气相同时平衡，则该体系的自由度f为，平衡共存的最大相数φ为；在恒温条件下如果向溶液中加组分A,则体系的压力将，如果向溶液中加组分B,则体系的压力将.
10、．反应2Ca（l）+ThO2（s）=2CaO（s）+Th（s），在1373K时ΔrGm0=-10.46kJ·mol-1。
在1473K时ΔrGm0=-8.73kJm·ol-1。
试估计Ca（l）能还原ThO2（s）的最高温度T。
、计算题
1、某A－B二元凝聚系统相图如下
（1）标出图中各相区的稳定相（可填入图中），指出图中的三相线及三相平衡关系，并用相律分析各相区和三相线的自由度。
（2）画出状态点为a的样品的冷却曲线。
（3）
A和B能否一同析出？
A－B二元凝聚系统相图
2、NaCl－H2O所组成的二组分系统，在252K时有一个低共熔点，此时冰、不稳定化合物NaCl·2H2O（s）和浓度为22.3%（质量分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。
在264K时NaC1·2H2O分解，生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。
已知无水NaC1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）。
已知NaCl的相对分子质量为58.45，H2O的为18.02。
（1）试绘出相图示意图
（2）分析各组分存在的相平衡（相态、自由度数及三相线）。
（3）若有l.00kg30%的NaCl溶液，由433K冷到264K，问在此过程中最多能析出多少纯NaC1？
3、金属A和B的熔点分别为623K和553K,由热分析指出，在473K时有三相共存，其中一相是含30%的B的化合物，其余两相分别是20%的B和含25%的B的固溶体。
冷却至423K时又现三相共存，分别是55%B的熔化物、含35%B和85%B的两个固溶体。
根据以上数据绘出A-B二元合金相图，并指出各区
存在的相
4、已知金属A和B的熔点分别为648℃和1085℃.两者可形成两种稳定化合物A2B和AB2,其熔点依次为580℃,800℃.两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成（含B%（质量））及低共熔点对应为:
B:
35%,380℃;B:
66%,560℃;B:
90.6%,680℃.
（1）根据上述数据,粗略描绘出A—B二组份凝聚系统相图,标出各区的稳定相和自由度数,同时指出三相线。
（2）对A和B质量各占一半的系统从1000℃降至室温时,请说明其状态的变化。
已知A和B摩尔质量分别为24.3,63.55gmo·l－1。
5、已知含Sb质量分数不同Pb-Sb系统的冷却曲线见下图，试绘制Pb-Sb相图，并指明各相区的相数、相态及自由度。
（10分）
6、已知乙醇和乙酸乙酯在100kPa下气液相的组成如下表：
温度/℃
78.3
76.4
72.8
71.6
71.8
75.0
77.1
x乙酸乙酯
0
0.058
0.290
0.538
0.640
0.900
1.000
y乙酸乙酯
0
0.120
0.400
0.538
0.602
0.836
1.000
（1）根据表中数据绘出t－x（y）相图并指出各相区的相态。
（2）将6.90g乙醇和74.8g乙酸乙酯的溶液加热到75℃时分析存在那些相，各相的组成和量为多少?
乙醇和乙酸乙酯的相对分子质量分别为46和
7、有一A、B两组分的相图如图所示，试标出点、线、面的物理意义和自由度数，并填入下表。
物理意义（相平衡关系）
自由度
点
M
N
E
H
线
DEF
HN
FH
面
1
2
5
8、下图是A-B二组分体系的相图。
（1）标出各相区存在的相态；
（2）画出组成为a、b、c的熔液的步冷曲线；
（3）用相律分析O点的自由度。
9、A、B二元凝聚系统相图如下，回答问题
1）A、B可以形成哪些稳定和不稳定化合物？
2）用符号（如SA+l）注明相图中各区的状态
3）画出a点的步冷曲线。
10、A、B二元凝聚系统相图如下，回答问题。
1图内1、2、3、4处相和自由度数目；
2将含B80%的溶液120克冷却时，首先析出的是何物质？
最多能析出该固体多少克？
3分别绘出物系a、b的步冷曲线。
11、下图是KNO-NaNO-H2O三元盐水体系相图.现有200kg混合盐,已知其中含NaNO29%,KNO71%,即图中F点.计算:
若想得到尽可能多的纯净的KNO,应加水多少?
能得到KNO多少？
12、HAc和C6H6的相图如下，试根据相图回答：
（1）图中1、2、3、4处存在的相和自由度数；
（2）将含HAc80%的溶液冷却时，首先析出的是何物质？
（3）分别绘出物系a、b的步冷曲线。
13、试验测的固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下二式所示：
2309.7
计算苯的三相点的温度、压力和熔融熵。
14、固态氨和液态氨的饱和蒸气压分别为ps和Pl,且有lnps=23.03-3754/T,
lnPl=19.49-3063/T.其中P的单位为133pa,试求
⑴三相点的温度和蒸气压
⑵三相点的蒸发热△HV,升华热△HS和融化热△Hm.
15、有二元凝聚系的相图如下，请标明图中各区域的组成和自由度，绘出P1、P2、P3各点的步冷曲线。
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