《物理化学简明教程(印永嘉)_多相平衡习题课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学简明教程(印永嘉)_多相平衡习题课（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第五章多相平衡习题课 例1例2例3例4 例5例6例7 总结 一 总结 一 相律 f K 2二 克拉贝龙方程和克 克方程 适用于任意单组份两相平衡系统 适用于单组份气液或气固两相平衡系统其中 xH为常数 x vap 气化 orsub 升华 气体设为理想气体 三 二组分系统基本相图 1 两种固态物质完全不互溶的相图 A B l B A AB B AB l AB A AB2 B AB2 A B B l AB2 B A l l l l l 2 两种固态物质或液态物质能部分互溶的相图 l l l l l l l 3 两种固态物质或液态物质能完全互溶 四 二组分系统相图基本特征 1 单相区 A B两组分
2、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 06 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 二
3、例题 例1 1固体Fe FeO Fe3O4与气体CO CO2达到平衡时 其独立组分数K 相数 和自由度数f 3 4 1 解 Fe3O4 CO 3FeO CO2FeO CO Fe CO2R 2 R 0所以K 5 2 3 4f 3 4 2 1 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 相数 和自由度数f 4 3 3 解 R 2R 0所以K 6 2 4 3f 6 3 2 3 此系统的独立组分数 自由度数 3 3 解 AlCl3 3H2
4、O 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 1K 6 3 3 2 f 3 2 2 3 3AlCl3溶液完全水解后 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 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 相点是 2 a b 5 A
5、 B双液系的相图如下 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 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 计算依据是什么 259Pa 51 克 克方程 三相点时 冰 水 气 subHm vapHm fusHm 51kJ mol 1 7 水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为 p2 259Pa 例3苯 A 和二苯基甲醇
6、 B 的熔点分别为6 和65 A和B可形成不稳定化合物AB2 它在30 时分解为B和xB 0 5的熔液 低共熔点为1 低共熔液组成xB 0 2根据以上数据绘出其二元相图 并指出各区相态 解 AxBB t 6 65 A l 30 1 B l l B AB2 l AB2 A AB2 AB2 xB 0 5 xB 0 2 例4已知A B二组分系统的相图如下 1 画出a b c三个系统冷却时的步冷曲线 2 标出各相区的相态 指出自由度为零的地方 3 使系统p降温 说明系统状态变化情况 4 已知纯A的凝固热为 18 03kJ mol 1 设不随温度变化 低共熔液组成xB 0 6 当把A作为非理想溶液中的溶剂时 求该溶液中组分A的活度系数 解 1 2 l l A A AB4 B AB4 l B l AB4 f 0 三相线处 两个纯物质的熔点处 p p q 1 f 2 q r s AxBB E 3 q r 析出固体 2 A sln f 1液相组成q E移动 r A AB4 E sln f 0T不变直至液相消失 r s A s AB4 s 2 f 1 l l A A AB4 B AB4 知识回顾KnowledgeReview
