第六章 相平衡
指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F。 (1) CaCO3(s),CaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡系统
(2) Fe(s),FeO(s),Fe3O4(s)和O2(g),CO2(g)构成的一个平衡系统
(3) NH2CO2NH4放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH3(g)和CO2(g)成平衡 2.已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90 °C时的饱和蒸气压分别为
和
=
。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为
的甲苯-苯混合物5 mol,在90 °C下成气-液两相平衡,若气相组成为求:
(1) 平衡时液相组成
及系统的压力p。
(2) 平衡时气、液两相的物质的量
3. 已知甲苯、苯在90 °C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 °C的液态混合物。在恒温90 °C下逐渐降低压力,问
(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?
4、A-B二组分物系液-固相图如下:
T/K
a 1
7
5
2
4
A
AB 3
6
T/K 8
AB2
xB
B
时间
1、将相图中各个相区编号所对应的信息按顺序填入下表中: 2、在右图中作出相图中a直线所代表过程的步冷曲线
说明:相态以g(气)、l(液)、s(固)表示;成分用(A)、(B)、(A+B)、 (AB)、(AB2)等表示,如s(AB)、l(A+B)等。
相区 1 2 3 4 5 6 7 8
5、恒压下Bao-La2O3体系凝聚相图如下:
1.列表注明各相区稳定存在的相态;
2.画出组成为a和b的熔化物从2400℃冷却到1400℃的步冷曲线; 3.将 1kg 熔化物 a 冷却,什么温度下可以分离出最大量的纯净固体BaO·La2O3?计算析出固体的量。
2000 1930 1800 1600 2 t/℃ 2400 相数
相态及成分
自由度
a 2200 b 2300
1 4 1800
3 6 1548 7 5 1400 0 32 50 65
BaO·La2O3
BaO w%→ La2O3
相区 相态
1 2 3 4 5 6 7 6、Sb-Cd二组分体系凝聚相图如下: t/℃65 60
a 1 b 2 3 5 4 7 6 3329
50 414030
58 20 0 45 60 70 90
C
S w%→ Cd b
填表注明各相区稳定存在的相态及条件自由度;
将a、b两熔化物冷却,哪一个可以分离得到纯的化合物C(s)??计算1kg熔化物可分离出最大量纯C(s)的质量。 相区 相态 自由度
7、A和B的相图如下图从图中可以看出来最低共熔温度为-2℃,最低共熔混合物含B 0.60。
(1)在图上标出各区域所在相;
(2)如将含B 0.80的熔液100g由15℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出的固体的质量。
(3)画出含B,0.30和0.60时的步冷曲线。
1 2 3 4 5 6 7