物理化学六习题解.ppt

物理化学习题 解 答 6.1 题 6.1 题 6.2 题 6.2 已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90℃时的饱和蒸气压分别为 和 。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为 的甲苯－苯混合物5mol，在90℃下成气－液两相平衡，若气相组成 求： （1）平衡时液相组成 及系统的压力p； （2）平衡时气、液两相的物质的量n(g)，n(l)。 6.2 题 解：(1) 6.2 题 6.6 题 6.6 题 6.6 题 6.6 题 6.6 题 6.6 题 6.7 题 6.7 题 6.7 题 6.9 题 6.12 题 6.12 题 6.12 题 6.16 题 6.16 题 6.16 题 6.16 题 6.16 题 6.16 题 6.17 题 6.17 题 6.17 题 6.20 题 6.20 题 * * 武汉理工大学 6.1 指出下列平衡系统的组分数C，相数P及自由度数F。 （1）I2(s)与其蒸气成平衡； （2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡； （3）NH4HS(s)放入一抽空容器中，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： 2 2 3 0 0 3 5 2 2 2 0 1 3 4 1 2 1 1 1 3 3 1 3 2 0 1 3 2 1 2 1 0 0 1 1 F P C R/ R S (2) 6.6 101.325kPa下水（A）－醋酸（B）系统的气－液平衡数据如下。 1.000 0.833 0.575 0.374 0.185 0 1.000 0.900 0.700 0.500 0.300 0 118.1 113.8 107.2 104.4 102.1 100 （1）画出气－液平衡的温度－组成图； （2）从图上找出组成为 的液相的泡点； （3）从图上找出组成为 的气相的露点； （4）105.0℃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℃达到平衡时，气、液两相的质量各为多少？ 解：(1) (2) 由上图可得， 时溶液的泡点为110.2℃ (3) 由上图可得， 时气体的露点为112.8℃ (4) 105.0℃时气－液平衡两相的组成分别为 液相的组成为 气相的组成为 (5) 系统的总组成为 液相的组成为 气相的组成为 根据杠杆规则 气相的质量为 液相的质量为 6.7 已知水－苯酚系统中30℃液－液平衡时共轭溶液的组成w苯酚为：L1 （苯酚溶于水），8.75％；L2 （水溶于苯酚），69.9％。 （1）在30℃，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？ （2）在上述系统中若再加入100g苯酚，又达到相平衡时，两液相的质量各变到多少？ 解：(1) 根据杠杆规则 (2) 根据杠杆规则 6.9 恒压下二组分液态部分互溶系统气－液平衡的温度－组分图如附图，指出四个区域内平衡的相。 解： *6.12 A-B二组分液态部分互溶系统的液－固平衡相图如附图，试指出各个相区的相平衡关系，各条线所代表的意义，以及三相线所代表的相平衡关系。 解： A(s) + B(s) 6 l1 + A(s) 5 l1 + B(s) 4 l2 + B(s) 3 l1 + l2 2 l 1 稳定相 相区 A的凝固点下降曲线 B的凝固点下降曲线 B的凝固点下降曲线 B的凝固点下降曲线 A(s)、 B(s)和组成为E1点的液相三相平衡 A(s)、 B(s)和组成为E1点的液相三相平衡 6.16 某A-B二组分凝聚系统相图如图所示。 (1) 指出各相区稳定存在的相； (2) 指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？ (3) 绘出图中状态点为a，b，c三个样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。 解： (1) b(s) + g(s) 8 g(s) 9 l + g(s) 7 b(s) 6 l + b(s) 5 a(s) + b(s) 4 a(s) 3 l + a(s) 2 l 1 稳定相 相区 (2) 三相线 mon线 fed线 (3) 冷却曲线