[题解]:(1), (2)画图如下图:
(3)
线:
l + s (A)+ s(AB2)三相共存,f '=0, 液相组成为lE(E点组成);线:
l + s (AB2)+ s(B)三相共存 f '=0, 液相组成为lG(G点组成);M点及N点分别为纯A,B的熔点,均为纯物质的两相平衡[s(A) = l(A); s(B) = l(B)],f '=0。 (4)步冷曲线如上(右)图。
[导引]:本题为形成不相合熔点化合物系统的相图。s 例8 A,B 二组分凝聚系统相图如下图: E2
(1)根据所给相图填下表:
相区 I II
相数 相态及成分 条件自由度数f′
III IV V 线上 线上 (2)画出系统点a1,a2 降温时的步冷曲线(在曲线的转折点处注明相态变化及曲线各段平衡相的聚集态和成分)。 [题解]:(1)
相区 I II III IV V 相数 2 2 2 2 2 3 3 相态及成分 s1( A+B )+l(A+B) l1(A+B)+ l2(A+B) s1( A+B ) + l( A+B ) s1( A+B ) + s2( A+B ) l( A+B )+s2( A+B ) lE( A+B )+lD( A+B )+sC( A+B ) 自由度数|¢ 1 1 1 1 1 0 0 线上 线上 sH( A+B )+( A+B )+sK( A+B ) (2) 步冷曲线如下图:
[导引]:(i)全图均为A、B二组分部分互溶系统,从上至下,分别为A、B二组分在液态部分互
溶、在液、固态部分互溶、在固态部分互溶系统;(ii)相区II为两个液相相互平衡共存;(iii)系统点a1,a2 降温时的步冷曲线出现两个平台(因为分别经过两个三相平衡线,三相平衡时 f '=0)。
一、 是非题
下列各题中的叙述是否正确?正确的选―√‖,错误的选―×‖。
1. 相是指系统处于平衡时,系统中物理性质及化学性质都均匀的部分。 2. 依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。 3. 依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。
4.不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分离为两个纯组分。 二、 选择题
选择正确答案的编号:
1. (选自南开大学2000年考研试题 )一个水溶液共有S种溶质,相互之间无化学反应。若使用只允许
水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时,水面上的外压是pW,溶液面上的外压是ps,
则该系统的自由度数为:
(A) f = S; (B) f = S + 1; (C) f = S + 2; (D) f = S + 3;(E)以上答案均不正确
AE2. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有:
(A)C=2,f=2,f =2; (B) C=1,f=2,f =1; (C) C=1,f=3,f =2; (D) C=1,f=2,f =3; (E)以上答案均不正确。
3. 已知硫可以有单斜硫,正交硫,液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种
状态____稳定共存。
(A) 能够; (B) 不能够; (C) 不一定;(D)以上答案均不正确。
4.硫酸与水可形成H2SO4×H2O(s),H2SO4×2H2O(s),H2SO4×4H2O(s)三种水合物,
问在101 325Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? (A) 3种; (B) 2种; (C) 1种; (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存;(E)以上答案均不正确。
AA
5. 将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,恒温到400 K,NH4HCO3 按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数K和自由度数f为: (A) K=2,f =1; (B) K=1,f =0;(C) K=2,f =2; (D) K=1,f =1; (E)以上答案均不正确。
6 .某系统存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡:
H2O(g)+C(s) = H2(g) + CO(g) CO2(g)+H2(g) = H2O + CO(g) CO2(g) + C(s) = 2CO(g) 则该系统的独立组分数C为:
(A) 3; (B) 2; (C) 1; (D) 4;(E)以上答案均不正确。
7.A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯A及纯B的饱和蒸气压p*B>p*A,则当混合物的组成为0<xB<1时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与p*A,p*B的相对大小为 (A) p>p*B; (B)p<p*A; (C)p*A<p<p*B;(D)以上答案均不正确
8.(选自南开大学1999年考研试题 ) 对于恒沸混合物,下列说法中错误的是: (A) 不具有确定组成; (B)平衡时气相组成和液相组成相同; (C)其沸点随外压的变化而变化; (D)与化合物一样具有确定组成; 9.二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数f为:
(A) 0; (B) 1; (C) 2; (D) 3;(D)以上答案均不正确。
A10.A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,若在一定温度下,纯A、纯B的饱和蒸气压p*A>p*B,则在该二组分的蒸气压组成图上的气、液两相平衡区,呈平衡的气、液两相的组成必有: (A)yB>xB; (B)yB<xB (C)yB=xB;(D)以上答案均不正确
11.组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:
(A) 有最高恒沸点的系统;(B) 不具有恒沸点的系统;(C) 具有最低恒沸点的系统;(D)以上
答案均不正
12.Na2CO3可形成三种水合盐:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O及Na2CO3·10H2O。常压下将Na-2CO3(s)投入其水溶液中,三相平衡时,一相是Na2CO3水溶液,一相是Na2CO3(s),另一相是( )。
(A)冰 (B)Na2CO3·10H2O(s) (C)Na2CO3·7H2O(s)(D)Na2CO3·H2O(s) 13.非理想溶液中溶质的活度以亨利定律为基准,以纯溶质为参考态时,参考态的蒸气压为一定温度下( ) A、纯溶质的蒸气压
B、溶质浓度mB=mB*=1mol·kg-1时溶质蒸气压
C1 moC、溶质浓度 C B ? 1 ? dm 时溶质的蒸发的蒸气压 B ?D、溶质的亨利常数KB,X
14. 关于亨利常数kx,B的讨论,下列哪一条是正确的?( )
Φ ?3(A) kx,B只与溶剂性质有关。 (B) kx,B只与溶质性质有关。
(C) kx,B与溶剂、溶质性质有关,且与温度有关。 (D) kx,B与溶剂、溶质性质有关,且与温度无关。
15. 温度一定时,在相同的外压下,稀溶液中溶剂A的化学势?A ( )纯溶剂化
学势?*A,这就是产生渗透的原因。
(A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D) 不能确定
三、 填空题 在以下各小题的―
‖处填上答案。
1. 在抽空的容器中放入NH4HCO3(s),发生反应NH4HCO3(s) = NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且达到平衡,则这个系统的组分数(独立)=
;自由度数= 。
2. (选自清华大学1999年考研试题) AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为
,自由度数为
。
3. 将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合,放入一密闭容器中,一定温度下建立化学平衡,则系统的组分数C=
;相数f =
;条件自由度数f '=
。