物理化学第六章习题解

物理化学习题解答武汉理工大学6.1题6.1指出下列平衡系统的组分数C，相数P及自由度数F。（1）I2(s)与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）NH4HS(s)放入一抽空容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡；（5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。解：6.1题SRR/CPF110012123102313311121431022253003226.2已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90℃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5mol，在90℃下成气－液两相平衡，若气相组成求：（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n(g)，n(l)。A54.22kPa*pB136.12kPa*pB,00.3xB0.4556yBx6.2题解：(1)6.2题*BBBB**AABBppxyppxpx*AAAA**AABBppxyppxpx**AAABAB**BBBBBB1(1)ypxypxypxypxB0.25x74.70kPap6.2题(2)B,0BBB()xxngnyxB,0BBB0.30.25()(5)mol0.45560.251.22molxxngnyxBB,0BB0.45560.30()(5)mol0.45560.253.78molyxnlnyx6.6101.325kPa下水（A）－醋酸（B）系统的气－液平衡数据如下。/t℃BxBy100102.1104.4107.2113.8118.100.3000.5000.7000.9001.00000.1850.3740.5750.8331.0006.6题（1）画出气－液平衡的温度－组成图；（2）从图上找出组成为的液相的泡点；（3）从图上找出组成为的气相的露点；（4）105.0℃时气－液平衡两相的组成是多少？（5）9kg水与30kg醋酸组成的系统在105.0℃达到平衡时，气、液两相的质量各为多少？B0.800xB0.800y6.6题6.6题解：(1)10010410811211612000.20.40.60.816.6题(2)由上图可得，时溶液的泡点为110.2℃B0.800x(3)由上图可得，时气体的露点为112.8℃B0.800y(4)105.0℃时气－液平衡两相的组成分别为液相的组成为B0.544x气相的组成为B0.417y(5)系统的总组成为B300.7692309w6.6题BBBAABB0.54460.052()0.41618.0150.54460.0520.7991xMwlxMxM液相的组成为气相的组成为BBBAABB0.41760.052()0.58318.0150.41760.0520.7045yMwgyMyM6.6题根据杠杆规则BBBB()()()gmwlwmwlwgBBBB()0.79910.769239()()0.79910.704512.32kggwlwmmwlwg3912.3226.68kglm气相的质量为液相的质量为6.7题6.7已知水－苯酚系统中30℃液－液平衡时共轭溶液的组成w苯酚为：L1（苯酚溶于水），8.75％；L2（水溶于苯酚），69.9％。（1）在30℃，100g苯酚和200g水形成的系统达液－液平衡时，两液相的质量各为多少？（2）在上述系统中若再加入100g苯酚，又达到相平衡时，两液相的质量各变到多少？6.7题解：(1)根据杠杆规则2121LLLLmm苯酚苯酚苯酚苯酚（）（）（）2121LLL0.33330.0875300120.6g0.69900.0875Lmm苯酚苯酚苯酚苯酚（）（）（）1300120.6179.4gLm6.7题(2)根据杠杆规则2121LLLLmm苯酚苯酚苯酚苯酚（）（）（）2121LLL0.50000.0875400269.8g0.69900.0875Lmm苯酚苯酚苯酚苯酚（）（）（）1400269.8130.2gLm6.9题6.9恒压下二组分液态部分互溶系统气－液平衡的温度－组分图如附图，指出四个区域内平衡的相。解：6.12题*6.12A-B二组分液态部分互溶系统的液－固平衡相图如附图，试指出各个相区的相平衡关系，各条线所代表的意义，以及三相线所代表的相平衡关系。6.12题解：相区稳定相1l2l1+l23l2+B(s)4l1+B(s)5l1+A(s)6A(s)+B(s)6.12题11EaA的凝固点下降曲线21EbB的凝固点下降曲线11EcB的凝固点下降曲线21CEcB的凝固点下降曲线312bEaA(s)、B(s)和组成为E1点的液相三相平衡lB(s)A(s)221bEcA(s)、B(s)和组成为E1点的液相三相平衡21B(s)ll6.16题6.16某A-B二组分凝聚系统相图如图所示。(1)指出各相区稳定存在的相；(2)指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？(3)绘出图中状态点为a，b，c三个样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。6.16题解：(1)相区稳定相1l2l+a(s)3a(s)4a(s)+b(s)5l+b(s)6b(s)7l+g(s)8b(s)+g(s)9g(s)6.16题(2)三相线mon线l(s)(s)abfed线(s)l(s)bg6.16题(3)冷却曲线a点组成的熔体6.16题(3)冷却曲线b点组成的熔体6.16题(3)冷却曲线c点组成的熔体6.17题6.17某A-B二组之凝聚系统相图如图所示。指出各相区的稳定相，三相线上的相平衡关系。6.17题解：(1)相区稳定相1l2a(s)3l+a(s)4l1+l25l+a(s)6a(s)+b(s)7l+b(s)8b(s)(2)三相线abc线l(s)(s)abefg线6.17题(s)agfll6.20A-B二组分凝聚系统相图如图所示。指出各相区的稳定相，三相线上的相平衡关系。6.20题6.20题(2)三相线1线2线解：(1)l)s(C)s(A1)s(C)s(C21l3线)s(B)s(C2l