第六章相平衡
6.1 指出下列平衡系統中的組分數c,相數p及自由度數f。
(1) i2(s)與其蒸氣成平衡；
(2) mgco3(s)與其分解產物mgo(s)和co2(g)成平衡；
(3) nh4cl(s)放入一抽空的容器中，與其分解產物nh3(g)和hcl (g) 成平衡；
(4) 取任意量的nh3(g)和h2s (g)與nh4hs(g)成平衡；
(5) 過量的nh4hco3(s)與其分解產物nh3(g)，h2o(g)和co2(g) 成平衡；
(6) i2作為溶質在兩不互溶液體h2o和ccl4中達到分配平衡（凝聚系統）。
解：（1）c=1，p=2，；
（2）c=2，p=3，；
（3）c=1，p=2，；
（4）c=2，p=2，；
（5）c=1，p=2，；
（6）c=3，p=2，。
6.2常見的na2co3(s)水合物有na2co3h2o (s)，na2co37h2o(s)和 na2co310h2o (s)
（1）101.325kpa下，與na2co3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有幾種？
（2）20℃時，與水蒸氣平衡共存的水合物最多能可能有幾種？
解： s=5，r=3，r'=0，c=s-r-r'=2，f=c-p+1=3-p，fmix=0，pmax=3；
（1）已有兩相（水溶液、冰），只能有一種水合物與其共存；
（2）已有一相（水蒸氣），有二種水合物與其共存。
6.11 a-b二組分液態部分互溶系統的液-固平衡相圖如附圖所示，試指出各個項區的平衡關係，各條線所代表的意義，以及三相線所代表的平衡關係。
解：單相區：1：a和b的混合溶液l；
二相區：2：l1+ l2；3：l2+ b(s)；4：l1+ a(s)；
5：l1+ b(s)；6：a(s)+b(s)
各條線代表的意義：
lj：a的凝固點降低曲線；
jm：b的凝固點降低曲線；
nv：b的凝固點降低曲線；
mun：液液相互溶解度曲線。
三相線：
mno：l1+ b(s) l2；
ijk：a(s)+b(s) l1
6.13 低溫時固態部分互溶、高溫時固態完全互溶且具有最低熔點的a-b二組分凝聚系統相圖。指出各相區的穩定相及各條線所代表的意義。
解：1區為液態溶液，單相區；
2區為固溶體，單相區；
3區為液態溶液與固溶體兩相平衡區；
4區為液態溶液與固溶體兩相平衡區；
5區為固溶體與固溶體兩相平衡區。
最上面邊的一條曲線是液相組成線，也是a、b相互溶解度隨溫度變化曲線；
中間的acb線是固溶體組成線，表示不同溫度下與液相平衡時固溶體的組成；
下面的def線是a(s)與b(s)的相互溶解度曲線，表示不同溫度下固溶體與固溶體兩相平衡時固溶體與固溶體的組成。
6.14 某二組分凝聚系統相圖如附圖所示。
（1）指出圖中各相區的穩定相；
（2）繪出圖中狀態點為a的樣品的冷卻曲線，並指明冷卻過程相變化情況。
解：如圖：
6.16 某a-b二組分凝聚系統相圖如附圖所示。
（1）指出各相區穩定存在時的相，三相線上的相平衡關係；
（2）繪出圖中狀態點為a，b，c的樣品的冷卻曲線，並註明各階段時的相變化。
解：（1）各相區相態如下表所示。
（2）水平線def為溶液l、固溶體、固溶體三相平衡，自由度數為0。在此線上有下述平衡存在:l(組成為)+ (s,組成為) (s,組成為)
水平線ghk為溶液l、固溶體、固溶體三相平衡，自由度數為0。在此線上有下述平衡存在:l(組成為) (s,組成為)+ (s,組成為)
（3）狀態點為a，b，c三個樣品的冷卻曲線如下圖所示。
6.17 某a-b二組分凝聚系統相圖如附圖。指出各相區的穩定相，三相線上的相平衡關係。
解：各相區相態如下表所示。
水平線abc為溶液l1、溶液l2、固溶體三相平衡，
自由度數為0。在此線上有下述平衡存在:
l1(組成為)+ (s,組成為)l2(s,組成為)
水平線def為溶液l2、固溶體、固溶體三相平衡，
自由度數為0。在此線上有下述平衡存在:
l2(組成為) (s,組成為)+ (s,組成為)
6.18 利用下列資料，粗略地描繪出mg-cu二組分凝聚系統相圖，並標出各區的穩定相。mg與cu的熔點分別為648 ℃，1085 ℃。
兩者可形成兩種穩定化合物，mg2cu，mg2cu2，其熔點依次為580℃、800℃。兩種金屬與兩種化合物四者之間形成三種低共熔混合物。低共熔混合物的組成及低共熔點對應為：
35%，380℃；66%，560℃；90.6%，680℃。
解：相對原子質量ar(cu)= 63.546，ar(mg)= 24.305。
mg2cu的組成
mgcu2的組成
根據題設資料繪製相圖如下圖所示。
各相區相態如下表所示。
6.19 某生成不穩定化合物系統液-固平衡相圖如附圖所示，繪出圖中狀態點為a，b，c，d，e，的樣品的冷卻曲線。
解：由任一狀態點冷卻，在單相區時冷卻速度是均勻的，當與液相線相交時，固態物質開始析出，由相變熱放出，故冷卻速度變慢，步冷曲線斜率改變，曲線出現折點。當溫度到達三相線溫度時，系統三相平衡，自由度f = 0，溫度保持不變，冷卻曲線出現平台，直至有乙個相消失後，溫度才可繼續下降。
狀態點為a，b，c，d，e，f，g的樣品的冷卻曲線如下圖所示。
6.20 sio2-al2o3系統高溫區間的相圖示意圖如圖所示。高溫下，sio2有白矽石和鱗石英兩種晶型，ab是其轉晶線，ab線之上為白矽石，之下為鱗石英。
化合物m組成為3sio2al2o3。
（1）指出各相區的穩定相及三相線的相平衡關係；
（2）繪出圖中狀態點為a，b，c的樣品的冷卻曲線。
解：各相區的穩定相：
1：l； 2：l +sio2； 3：l +m； 4：sio(白矽石)+m； 5：sio(鱗石英)+m；
6：l + al2o3； 7：m+ al2o3。
三相線上的相平衡關係：
左：sio+ml； 右：l + al2o3m
6.21 某a-b二元凝聚系統相圖如附圖所示。其中c為不穩定化合物。
（1）標出圖中各相區的穩定相和自由度；
（2）指出圖中的三相線及相平衡關係；
（3）繪出圖中狀態點為a，b的樣品的冷卻曲線，註明冷卻過程相變化過程；
（4）將5kg處於b點的樣品冷卻至t1，系統中液態物質與析出固態物質的質量各為多少？
解：（1）各相區的相態如下表所示。
（2）三相線cde上的相平衡：α(s)+c(s) l
三相線fgh上的三相平衡：l+β(s) c(s)
（3）冷卻曲線如右圖：
（4）b點的樣品冷卻至t1，l，β(s)兩相平衡共存，由圖讀出兩相的組成：
wb(l)=0.6，wb(s)=0.9，而系統點組成為wb(b)=0.7。於是
，m(l)+m(s)=5kg
m(l)=3.33 kg，m(s)=1.67kg
6.22 某a-b二組分凝聚系統相圖如圖所示。標出各相區的穩定相、指出三相線的相平衡關係。
解：各相區的相態如下表所示。
三相線abc上的三相平衡：
溶液(組成為wb)固溶體α(s)+化合物c1(s)
三相線def上的三相平衡：
溶液(組成為we)化合物c1(s)+不穩定化合物c2(s)
三相線ghk上的三相平衡：
溶液(組成為wg)+b(s)不穩定化合物c2(s)
6.23某a-b二組分凝聚系統相圖如圖所示。標出各相區的穩定相、指出三相線的相平衡關係。
解：各相區的穩定相：
1：l；2：l+a；3：a+c；4：l+c；5：c+；
6：l+； 7：l+；8：；9：；10：+
三相線上的相平衡關係：
ab：a+lc
cd：c+l
ef：l+
6.25 a-b二組分凝聚系統相圖如圖所示。
（1）標出各相區的穩定相；指出各三相平衡線的相平衡關係；
（2）指出圖中的化合物c，d是穩定化合物還是不穩定化合物；
（3））繪出圖中狀態點為a，b的樣品的冷卻曲線，並指明冷卻過程相變化情況。
解：（1）各相區的穩定相：
1：l；2：；3：l+；4：l1+ l2；5：l+c；6：+c； 7：；8：+l；9：+d；
10：l+d；11：b+d；12：l+b
三相線上的相平衡關係：
cd：c+lef：l1+cl2
gh：+ldmn：d+bl
（2）c是穩定化合物，d是不穩定化合物；
（3）冷卻曲線如圖
大學物理化學複習
印永嘉 物理化學簡明教程 第四版 下 作業 教師的教材是2008年12月第7次印刷 最後修改日期 2012 12 18 作業數共計60題 第七章 作業數22 1 一 page 217 1 page 217 2 page 221 4 page 225 7 page 227 9 page229知表中的計...
大學物理化學知識點歸納
第一章氣體的pvt關係 一 理想氣體狀態方程 pv m m rt nrt1.1 或pvm p v n rt1.2 式中p v t及n的單位分別為pa m3 k及mol。vm v n稱為氣體的摩爾體積，其單位為m3 mol。r 8.314510j mol 1 k 1稱為摩爾氣體常數。此式適用於理想，近...
蘭州大學物理化學試題
1.4分 在298k時反應cuso4 3h2o s cuso4 s 3h2o g 的k 為10 6，則平衡的水蒸氣分壓為 a.10 6 p b.10 2 p c.10 3 p d.10 4 p 糾錯 得分 0 知識點 物理化學 收起解析 答案 b 解析 2.4分 德拜 休克爾極限公式適用於 a.強電...