第六章相平衡习
题
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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) CaCO(s),CaO(s)及CO(g)构成的一个平衡系统 32
(2) Fe(s),FeO(s),FeO(s)和O(g),CO(g)构成的一个平衡系统 3422
(3) NHCONH放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH(g)和CO(g)成平衡22432
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 T/K
1 a 7
5
3 2 8
6 4
A AB AB B 2时间 x B
1、将相图中各个相区编号所对应的信息按顺序填入下
表
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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)、(AB)等表示,如s(AB)、l(A+B)等。 2
相区 相数 相态及成分 自由度
1
2
3
4
5
6
7
8
5、恒压下Bao-LaO体系凝聚相图如下: 23
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?LaO,计算析出固体的量。 23
t/?
2400
b a 2300
1 2200
2000 4 1930
1800 1800
2 3 6 1600
1548 7 5 1400 0 32 50 65 O BaO?La23BaO w%? LaO 100 23
相区 1 2 3 4 5 6 7 相态
6、S-C二组分体系凝聚相图如下: bd
t/?
a b 651 060 0
502 3 0 41406 50 5 0 33304 029 7 0 0 58 20 0 45 60 70 90 C 0 S w%? C 100 bd
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 1 2 3 4 5 6 7
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。
8、下图为一二组分凝聚系统相图,
(1)完成表格;(2)画出由状态点w冷却的
步冷曲线,并注明各阶段的相变化;
(3)将物系点w的熔体100g进行冷却,可
得到何种纯固体,最多得到多少克纯固体。
(12分)
自由度 相数 相态 1区 L
3区 1
MN线 0
7区 S+SCB FQNC线 1
E点 0 2
9、Sn和Ag 可形成一个不稳定的化合物AgSn,该二组分固液平衡系统相图如下3图所示。
(1)指出1-7各区域稳定存在的相态和自由度;
(2)画出由状态点a变化到状态点b的步冷曲线,并注明各阶段的相变化;
(3)100mol 的x= 0.60 的溶液高温冷却过程中最多可析出多少摩尔的纯Ag
AgSn固体, 3
T/K
a 1
3
2505
457488
b6
Sn 0.3 0.75 Ag
xAg