《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）相图练习题_相图练习题

彩五享多相平街习题课 例1例2例3 空枷456物饭日

第五章 多相平衡习题课 总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7

1、二组分系统相图基本特征： 1)单相区： A,B两组分能形成溶液或固溶体的部分。 相区内的一点既代表系统的组成和温度； 又代表该相的组成和温度。 2)两相区： 处于两个单相区或单相线之间。 相区内的一点只代表系统的组成和温度； 结线两端点代表各相的组成和温度。 两相区内适用杠杆规则。 陀合总结{ 例1例2例3例4例5例6例7

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 2 1、二组分系统相图基本特征： 1）单相区： A，B两组分能形成溶液或固溶体的部分。 相区内的一点既代表系统的组成和温度； 又代表该相的组成和温度。 2）两相区： 处于两个单相区或单相线之间。 相区内的一点只代表系统的组成和温度； 结线两端点代表各相的组成和温度。 两相区内适用杠杆规则

3)凡是曲线都是两相平衡线。线上的一点为相点，表 示一个平衡相的状态。 ④)凡是垂直线都可看成单组分纯物质。 如果是稳定化合物： 垂线顶端与曲线相交，为极大点； 若是不稳定化合物： 垂线顶端与水平线相交，为“T”字形 5)凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上f=0 6)冷却时，当物系点通过（两相平衡）曲线时，步冷曲 线上出现一转折：当物系点通过三相线时，步冷曲 线上出现平台；（三相线的两端点除外）。 D总结 例1 例2例3 例4 例5例6例7

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 3 3)凡是曲线都是两相平衡线。线上的一点为相点，表 示一个平衡相的状态。 4)凡是垂直线都可看成单组分纯物质。 如果是稳定化合物： 垂线顶端与曲线相交，为极大点； 若是不稳定化合物： 垂线顶端与水平线相交，为“T”字形 5)凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上f = 0 6)冷却时，当物系点通过(两相平衡)曲线时，步冷曲 线上出现一转折：当物系点通过三相线时，步冷曲 线上出现平台；(三相线的两端点除外)

例1 (二)例题 1固体Fe,Fe0,Fe3O4与气体CO,CO2达到平衡时，其 独立组分数K=3,相数中=4，和自由度数f=1 解：Fe304+C0=3Fe0+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 R=2,R'=0所以K=5-2=3 p=4 f=3-4+2=1 陀合>L总结{ 例1例2例3例4例5例6例7

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 4 例1 （二）例题 1 固体Fe, FeO, Fe3O4与气体CO, CO2达到平衡时，其 独立组分数K =_, 3 相数 =_4 ，和自由度数f =_ 1 解: Fe3O4+ CO = 3FeO + CO2 FeO + CO = Fe + CO2 R=2 ，R’=0 所以K =5 – 2 = 3  =4 f =3 – 4 +2 = 1

2下列化学反应，同时达平衡时(900一1200， CaCO3(s)=CaO(s)+COz(g) C02(g)+H2(g)=C0g)+H20(g) CO(g)+H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H(g) 其独立组分数K=4,相数中=3，和自由度数f=3 解：R=2R'=0所以K=6-2=4 中=3 f=6-3+2=3 空合>总结例1例2例3例4例5例6例7

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 5 2 下列化学反应，同时达平衡时(900—1200K)， CaCO3 (s) = CaO(s) + CO2 (g) CO2 (g) + H2 (g) = CO(g) + H2O(g) CO(g) + H2O(g) + CaO(s) = CaCO3 (s) + H2 (g) 其独立组分数K =_, 4 相数 =_3 ，和自由度数f =_3 解: R=2 R’=0 所以 K =6 – 2 = 4  =3 f =6 – 3 + 2 = 3

3AC13溶液完全水解后， 此系统的独立组分数=3，自由度数=3。 解：AICl3+3H20=A(OHD)3S)+3HCI (R=1) K=4-1=3中=2，f=3-2+2=3 AI3 CI,H2O,OH-,H",Al(OH)3 (s)(S=6) Al+3 +30H-=Al(OH)3 (s) H2O=OH-+H+ R=2 [OH=H],R'=1 K=6-3=3,p=2,f=3-2+2=3 在合1总结例1例2例3例4例5例6例7 6

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 6 此系统的独立组分数=_3，自由度数=_ 3 。 解: AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 (s) + 3HCl (R=1) K =4 – 1 = 3,  =2, f =3 – 2 +2 = 3 或Al+3 , Cl- , H2O, OH- , H+ , Al(OH)3 (s) (S=6) Al+3 + 3OH- = Al(OH)3 (s) H2O = OH- +H+ R=2 [OH- ]=[H+ ], R’=1 K =6 – 3 = 3,  =2, f =3 – 2 +2 = 3 3 AlCl3溶液完全水解后

4完全互溶双液系统x0.6处，平衡蒸气压有最高值， 那么组成x=0.4的溶液在气液平衡时，x(g),xB(O, X(总)大小顺序为X①X(总)水X(g),将该溶液 完全分馏，塔顶将得到恒沸点混合物 8 A XB 0.6 B 在合4少1总结例1 例2例3例4 例5例6 例7

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 7 4 完全互溶双液系统xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值， xB(l)< xB(总)< xB(g) 恒沸点混合物 那么组成xB=0.4的溶液在气液平衡时，xB(g), xB(l), xB(总)大小顺序为_，将该溶液 完全分馏，塔顶将得到 _ 。 A 0.6 B p l g xB

5A,B双液系的相图如下， 将s点所代表的物系分馏，并将馏液和残液分别冷 却到温度T1,残液的相数为2，相点是，b lr+l T As a b B 陀合4>L 总结例1 例2例3例4例5例6例7 8

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 8 将 s 点所代表的物系分馏，并将馏液和残液分别冷 却到温度T1，残液的相数为_ 2 ，相点是_ a, b 5 A, B双液系的相图如下， A s a b B l1+l2 T T1 g l

6Na2C03(s)可形成三种水合物： Na2C03H20,Na2C03·7H20,Na2C0310H20。常 压下将Na2CO,s)投入其水溶液中，待三相平衡时， 一相是Na2C03溶液，一相是Na2C03(S),一相是 Na2CO3H2O T 37% 85.5% H,O WB% NazCO3 46% 例1 例2例3例4 例5例6 例7 9

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 9 6 Na2CO3 (s)可形成三种水合物: Na2CO3 H2O, Na2CO3 7H2O, Na2CO3 10H2O 。常 压下将Na2CO3 (s)投入其水溶液中，待三相平衡时， 一相是Na2CO3溶液，一相是Na2CO3 (s)，一相是 _ Na2CO3 H2O 。 H2O Na2CO3 T l wB% 37% 46% 85.5%

7水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为 45 kJ-mol1和6kJmo1,三相点时的蒸气压为609Pa, 则升华热=51kJmo1。-10°C时冰的蒸气压= 259Pa。计算依据是什么？克-克方程 三相点时：冰→水→气 △subHm=△vapHm+△fusHm=51kJof' lnL=△hHn R In P2 51×103 11 p2=259Pa 609 R 273 263 在合41总结例1例2例3例4例5例6例7 10

总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 10 45kJmol-1和6kJmol-1，三相点时的蒸气压为609Pa， 则升华热=_ kJmol-1 。–10C时冰的蒸气压 = _ 259Pa 。 计算依据是什么？ 51 克-克方程 三相点时: 冰 → 水 → 气 subHm= vapHm+ fusHm=51 kJmol-1         −  = 1 1 2 2 1 1 ln R T T H p p sub m       −  = 263 1 273 51 10 1 609 ln 3 2 R p 7 水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为 p2= 259Pa