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
21
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 固 Agf=1 f=1 773 Sn573 +lE f=0 f=1 20 l + Ag3 Sn Sn + Ag3Sn 3 G 0 H Sn 溶 体K f=0 ?(Ag)﹪
40 60 Ag3
100 8? 0 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。
24
(2)三相线de:1???s??c?s?
三相线fg:1?B?s??c?s?
(3)a,b两点的冷却曲线,相变化及自由度变化如下图所示。
l T/K
l+a(s) l+C(s) d e l+C(s) l+B(s) a(s) f g
B(s)+C(s)
A C B a WB b l,f=2
l , f=2
l+a(s),f=1 l+c(s),f=1
a(s)析出 C(s)析出 l消失
l消失
f=0 B(s) 析出 f=0 B(s)+C(s),f=1 C(s)析出 C(s)+a(s),f=1
9、解:
(1)溶液浓度为10%,即含75gNH4Cl。最多析出冰250g。 (2)没有冰析出。
(3)NH4Cl固体与溶液二相平衡。固相为纯NH4Cl固体,液相浓度为20%。固相重量为6.25g,
液相重量为93.75g。
物理化学习题(相平衡)
一.选择
1.在α、β两相中均有A和B两种物质,达到相平衡时,下列各式正确的是 (1) 。 (1)μαB=μβB(2)μαA=μβA (3)μαB=μαA(4)μαB=μβA
2.组分B从α相扩散到β相中,则下列说法中正确的是 (4) 。
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