物理化学课件及考试习题 试卷 答案第6章 相平衡习题及解答.

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dp/dT=3552Pa·K-1 13、解:

ln(p2/p1)=ΔvapHm?(T2-T1)/(2.303RT1T2)

ln(100/101.325)=591.2×74(T2-391)/(2.303×8.314×391T2) T2=390K 14、解:

三相点的压力:三相点温度时NH3(l)和NH3(s)的蒸气压。所以三相点的温度和压力即为上两方程联立之后的解。 解之, 得:T=195.2K p=5.93×103Pa 15、解:

溶液的组成为:100×94%/(100+100)=0.47

根据杠杆规则:ml(0.47-0.43)=ms(1-0.47)即(200-ms)×0.04=ms×0.53 ∴ ms=14.0g,固析出晶体14.0g。 16、解:

(1)三相点时,p(s)=p(l)

即11.971-2310K/T=10.097-1784K/T

解得T=279.2K

将T代入上述任一蒸气压与温度的关系式中,得P=4977Pa ?Hmp?(2)由克-克方程 lg??C ?Pa?????2.303RT并对此题给关系式,有

?subHm?2.303?8.314?2310kJ?mol-1?44.23kJ?mol?1

?vapHm?2.303?8.314?1784kJ·mol?1?34.16J·mol?1

故 ?H??H??H?10.07kJ·mol?1 fusmsubmvapm?fusSm??fusHm/T?36.07J·K?1·mol?1

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八、综合题 1、解:

40% Sn 2、解:

(a)在1173K时,Ag在液态Sn中溶解度约 90%,固态溶液中约含Sn3%。 (b)773K时,不能存在Ag3Sn (c)673k时,饱和溶液中含银约 30%,换算成Ag3Sn的百分率为 [(3×108+118)/3×108]×30%=40.9%

0 Sn 22

Sn + Ag3 Sn Sn 12

33 f=2 117T 3 / K 973 l M l +? F Agf=1 f=1 773 Sn573 +lE f=0 固 溶 f=1 20 l + Ag3 Sn Sn + Ag3Sn 3 f=0 G 0 Sn H ?(Ag)﹪

40 60 80 Ag3

K 体 100 Ag

123

1173 40% 3

973 l 773 l Sn+l + Ag3 固 溶 体 ?

573 Ag3 S8246100

?(Ag)﹪ Ag3

Ag

3、解: (1)在相图上标明

(2)0.580 l (3)Sb2Cd3 l+Sb 2Cd3 4、解:

(1)正确标明各区相和自由度数。 Ⅰ区:溶液,f*=2; Ⅱ区:溶液+A(s),f*=1; Ⅲ区:溶液+B(s), f*=1; Ⅳ区:A(s)+ B(s), f*=1。 (2)先析出B(对硝基苯) 5、解:

(1)A和B会形成不稳定化合物T。N,P,Q各点的相态,相数及这些点所代表的意义列

于 下表: 点 N 相点 LN+A(S)+T(S) 相数 3 点所代表的意义 A与T的最低共熔点 ·x Sb+Sb2Cd3 Sb2Cd3+Cd l+Sb l+Cd 23

Q P LP+ T(S)+B(S) LP 3 1 T的不相合熔点 转熔反应的液相点 其中LN和LP分别表示组成为N,P的熔液。

(2)由d点代表的熔液降温到Z点后,开始析出固体B,继续降温,B不断析出而熔液组

成沿ZP线变化,降温到X点后不稳定化合物T开始析出,此时下列放热的转熔反应进行:

B?s??Lp?T?s?

这时,三相共存,温度维持不变,LP熔液相的组成为P。直到B(s)消失后,温度再继续下降,T不断析出,而与之平衡的液相组成沿PN线变化,温度降到y点后,开始析出固体A,此时LN+A(S)+T(S)三相共存,温度维持不变,待组成为N的LN熔液相消失后温度才继续下降。 6、解:

各相区相态列于下表: 相区 1 2 3 4 5 相态 熔液L L+冰 冰+MX·6H2O(s) L+MX·6H2O(s) L+MX·6H2O(s) 相区 6 7 8 9 10 相态 MX·6H2O(s)+MX·2H2O(s) L+MX·2H2O(s) MX·2H2O(s)+MX·H2O(s) L+MX·H2O(s) MX·H2O(s)+ MX(s) 7、解:

C 如图所示做一条辅助线 p/pa . K A 点:液相,Φ=1,f=C-Φ+1=2 KK点:液相,Φ=1,f=C-Φ+1=2 ,f=1 a 点:固、液两相平衡, Φ =2 a b点:固相,,,f=1 a 点:固、液两相平衡, Φ =1 f=2 Φ =2 b . ,f=1 c 点:固、气两相平衡, Φ =1 f=2 Φ =2 c O b点:固相,,, d 点:气相, Φ =1 f=2 c点:固、气两相平衡,Φ=2,f=1 B d . d点:气相,Φ=1,f=2 T/K 8、解:

(1)各区稳定相态如图所示。

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