第六章 相平衡

6.1 指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度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)放入一抽空的容器中，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： （1）C = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1–2 + 2 = 1.

（2）C = 3–1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2–3 + 2 = 1. （3）C = 3–1–1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1–2 + 2 = 1. （4）C = 3–1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2–2 + 2 = 2. （5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3–2 + 1 = 2.

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成为成为

=

和

。两者可形成理想液态混合物。今有系统组

的甲苯-苯混合物5 mol，在90 ℃下成气-液两相平衡，若气相组求：

及系统的压力p。

（1） 平衡时液相组成

（2） 平衡时气、液两相的物质的量

解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从拉乌尔定律，因此

（2）系统代表点

，根据杠杆原理

1

(yB,g?xB,o)ng?(xB,o?xB,l)nlnl?ng?0.5(0.4556?0.3)ng?(0.3?0.25)nlng?1.216molnl?3.784mol

6.3 单组分系统的相图示意如右图。试用相律分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度。

6.4 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。在恒温90℃下逐渐降低压力，问

2

（1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？ （2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？ （3）压力为92.00 kPa时，系统内气-液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各位多少？

3

4

5