10. [答] (B) 11. [答] (A) 12. [答] (A)
二 . 填空题：
1.[答] (a)f=C + 3 -Ф = 2 + 3 - 2 = 3 (b) f**= C + 0 -Ф = 1 + 0 - 1 = 0 (c) f*= C + 1 -Ф = 1 + 1 - 2 = 0 f = C + 2 -Ф = 1 + 2 - 2 = 1
2. [答] S = 6 , R = 2 , C = 6 - 2 = 4 ∴ f = 4 - 3 + 2 = 3 3. [答] 当温度略高于低共熔温度时所对应的组成。 4. [答] 饱和蒸气压 摩尔质量
5. [答] XB(g) > XB(总) > XB (l) 得到纯A 6. [答]
1）. ① 熔液 ② 熔液 + 纯Sn固 ③ Sn固 + Ag3Sn固 ④ 熔液 + 纯 An3Sn固 ⑤ 熔液 + 固溶体 ⑥ Ag3Sn固+ 固溶体 ⑦ 固溶体 2）. 不稳定 73.2 3）. 960 80
4）. 低共熔点 Sn(s) + Ag3Sn(s) → 组成为 E 熔液 5）. 转熔温度 (或不相合熔液)
组成为 M 的熔液 + 组成为 G 的固溶体 → Ag3Sn(不稳定化合物)
6）. M 和 E M tE
三. 问答题：
1. [答] a. S = 2 (CaSO4.H2O) R = 0 , R' = 0 C = S - R - R' = 2 Ф = 2 (固,液) f = C + 2 -Ф = 2 b. NH3(g) + H2O(l) = NH4OH(aq)
S = 3 , R = 1 , R' = 0 , C = 2 , Ф = 2 (液,气) f = 2 c. S = 5 ( Na+?, K +, Cl-, NO3-, H2O ) R = 0
R' = 1 (正离子的浓度等于负离子浓度) C = S - R - R' = 4 Ф = 1 (液) f = C + 2 -Ф = 4 + 2 - 1 = 5 d. S = 11 ( NaCl(s), KCl(s), NaNO3(s), KNO3(s), Na?, K?, Cl,NO3, H2O, H?,OH)
R = 4 ( NaCl(s) = Na+?+ Cl- KCl(s) = K+?+ Cl- NaNO3 (s) = Na?+ NO3 HБO(l) = H?+ OH ) R' = 2 ( [H+?] = [OH-] [Na+?] + [K+?] = [Cl-] + [NO3-] ) C = S - R - R' = 11 - 4 - 2 = 5 Ф = 5 ( 4 个固相 1 个液相)
f = C + 2 -Ф = 5 + 2 - 5 = 2 2. [答] (1) f = C + 2 -Ф = 1 + 2 - 1 = 2 (2) f = C + 2 -Ф = 1 + 2 - 2 = 1 (3) f= C + 0 -Ф = 1 + 0 - 1 = 0 每个物质的临界点的 T 和 P 均有定值。 3. [答] 图中有以下几个错误
**
+
-+
---+
-+
+
(1). 0点为水的三相点，它是水在它三相点的蒸气压力下的凝固点，为273.16K 而通常的冰点为 273.15K 是指在 P = 101325 Pa 下被空气饱和的水和冰的平衡温度(由空气的溶入，使冰点下降 0.0023K，压力从三相点压力增加到大气压又使冰点下比三相点低 0.01K)
(2). OA 线的斜率应为负值，压力增加拉贝龙方程
dP/dT = △H/T△V，
水结冰后 △H < 0，△V > 0，故 dP/dT < 0 (3). OC 线只能延到水的临界温度 T = 后的水的相图如右所示。
4. [答] 水的三相点是纯水、水蒸气和冰
273.15647.15BT/K610.6冰水P/PaAC降 0.0075K，故冰点时冰点降低。根据克
水蒸气647.15 K，因此修改
三相平衡共存的状
态点，温度为273.16K、 压力为 610.6Pa， f = 0。而水的冰点则是指被空气饱和的水在101325Pa 下与冰共存的温度，即 273.15K，由于空气和水组成二元体系，所以 f = 2 - 3 + 2 = 1，即体系仍有一个自由度，若压力改变时，冰点也随之改变。 物系点 : 是指描述体系总组成的点；相点: 是描述某相组成的点。 5. [答] 根据克劳修斯～克拉贝龙公式
气～固平衡时：(dp/dt)s-g = △subSm /△subVm = Sm(g) – Sm(s)/ Vm(g) - Vm(s) 气～液平衡时：
∵ Sm(g) > Sm(l) > Sm(s) Vm(g) >> Vm(l) , Vm(g) >> Vm(s) (dp/dt)l-g = △vapSm /△vapVm = Sm(g) – Sm(l)/ Vm(g) - Vm(l)
(dp/dt)s-g ≈ Sm(g) – Sm(s)/ Vm(g) > Sm(g) – Sm(l)/ Vm(g) ≈ (dp/dt)l-g (dP/dT) s-g > (dP/dT) l-g
6. [答] A 和 B 二组分体系的定压相图如下所示：
T L F L + B G N A + L L+ A2B C E D A + A2B A2B + B A A2B B XB →
7. [答] 绘图如下： 绘图 ; 相区名称 ; 步冷曲线
T/K T/K WB50% L L * L + Au L+Au L+Au+AuSb2 1073 L+Sb L+AuSb2 Au+AuSb2 Au+AuSb2 773 AuSb2 + Sb
Au AgSb2 Sb t→ WB% →
8. [答] 1. 固溶体 а 2. 固溶体а 与熔液 l
3. 固溶体 β 4. 固溶体β 与熔液 l 9. [答] 错误有二：
其一是：CEFD 线为三相共存， f = 0 故应为水平线而非斜线。
其二是：E、F 两点应重合而不应分开。 10. [答]
P 5. 固溶体 γ 6. 固溶体γ 与稳定化合物 C
t/℃(1) 图如下 lSB+1DP2SA+l65℃ (2) 各区域的相态在下图中标出。 P1 (3) 含 B 为 0.8 的不饱和溶液为 P А时有纯固相 B
析出，继续冷却固相不断析出，溶液变化，当冷到30℃ 时，发生下列反应： 溶液 (组成为 D) + 固相 B → 固合物)
此时体系三相平衡， f= 0，温度不断冷却固体
A*
(如图) 冷却到 P
30℃组成沿 PАD 曲线体 AB2 (不稳定化能改变，随温度不
6℃0℃ES(AB2)+SBS(AB2)+lSA+S(AB2)0.2AB2B AB2不断增加，液相量不断减少，直到溶液全部消失，剩下固体 B 和 AB2，温度又不断下降。 11. [答] 稳定化合物在固液平衡时，二相组成相同，在相图上具有最高熔点。不稳定化合物在固液平衡时，二相组成不同。加热时，在熔点之前它就分解为另一固相和组成与它不相同的液相，在相图上不具 12. [答]
(1) 相同之处：都是一个液相和两相固相平衡共存；自由度为零。
不同之处：(a) 低共熔过程的液相成分介于与之平衡共存的两个固相成分之间；而转熔过程的液相成分不处于与之平衡共存的两个固相成分之间。
(b) 反应不同。共熔反应为： 液相 ＝ 固相 (Ⅰ) + 固相 (Ⅱ) 转熔反应为： 固相 (Ⅰ) ＝ 固相 (Ⅱ) + 液相
(c) 当温度低于共熔点时，液相消失；当温度低于转熔点时，在某些情况下仍有液相存在。
(2) 低共熔物与固溶体的区别： 低共熔物为两个固相的机械混合物，体系为两相。 固溶体为一组分溶于另一组分 13.[答]
(1) L(溶液) ; (2) L + S ; (3) L + SC ; (4) SA + SC ; (5) L + α (6) L + β; (7) α; (8) α + β; (9) L + β; (10)L + β; (11)β
β析出α析出β析出β消失有最高熔点。固溶体是混合物，不是化合物，它没有固定的组成，其组成可在一定的范围内变化。
T/KM中所形成的固体溶液，为单相体系。
α消失14. [答] 1. 液相 2. A (固) + 3. A (固) + B
自由度为零的点和线 相态、相律应用 LA?+ SA? LB?+ SB? LC?+ SC? f*= C+1-Ф=1+1-2=0 LD+ SD L + β L + а +β SA?+ Lg + Sc f*= C + 1 - Ф = 2 + 1 - 3 = 0 液 (A 在含 B 的水(固) + 液 ( A 与 B 液 ( B 在含 A 的水(固) + 液 ( B 与 C 液 ( C 在含 A,B 的
中的饱和溶液 ) a( A 的熔点 ) b( B 的熔点) 所饱和的水溶液 ) c(稳定化合物c的熔点) 4. B (固) +
d(B和D的最低恒熔点) 中的饱和溶液 ) ee' 三相点 5. B (固) + C ff' 三相线 所饱和的水溶液 ) 6. C (固) +
水中的饱和溶液 )
四. 计算题： ∴ P(303.2K) = 15911 Pa
1. [答] (1)∵ lnP2/P1= (△vapHm/R)×(T2- T1)/(T2 T1) (2) △subHm= {RT1T2(T2-T1)}ln(P2/P1 = 44122 J.mol-1 (3) △subHm= △fusHm+ △vapHm
∴ △fusHm= 9952 J.mol 2. [答] Tb = (2/3)×673k = 449 k
△vapHm ≈ 88×449 = 39.5 kJ.mol-1 dP/dT = △fusHm/(Tf×△Vm) △fusHm = 6.42 kJ.mol-1 △subHm = △vapHm+ △fusHm= 45.9 kJ.mol-1
3. [答] 以 B 代表有机物，90℃时， P* (H2O) = 70.13kPa
∴ PB* = (101.325 - 70.13)kPa = 31.20kPa 取气相总质量为 100 g，则
W(H2O) = 24.0 g WB?= (100 - 24.0)g = 76.0 g
P(H2O)×WB? 70.13kPa×76.0g
-1
∴ MB= M(H2O)× ────── = (18 g.mol)×────────
*
PB×W(H2O) 31.20kPa×24.0g
-1
= 128 g.mol 4.[答] (1) 相图绘制如下：
t/℃
50 0 -50
Hg Ti% → Ti (2) 设 -70℃时，Hg(s) 的质量为 X，则固体化合物的质量为 (500g - X), 根据杠杆规则：X(0.1 - 0) = (500g - X)(0.2893 - 0.1) X = 327.3g
产量的KNO3晶体。
*
-1