物化-相平衡总复习题库课件.ppt

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1、一、基本概念：1、相、相数φ、相态、形态、状态2、相平衡条件3、物种（质）数n独立化学反应数R浓度限制条件R’组分数（独立物种数）K=n-R-R’4、自由度—相态不变时，系统中独立改变的变量5、自由度数f总复习第六章相平衡1二、问答题：1、问什么要引入组分数的概念？答：以水为例。水中可有1和3个物种，但若引入组分数则都为1，便于交流。2、知道自由度数f的意义是什么？答：f已知→则知道了系统用几个变量（性质）描述，为了解系统规律打下基础。3、为什么单组分均相封闭系统可用两个变量描述？答：f＝1－1＋2＝24、纯液体的沸点T

2、b*有定值，而溶液的Tb无定值。答：纯A：f＝1－2＋1＝0，T不可变（P=1atm)；A＋B溶液：f＝2－2＋1＝1，T可变。制定科研方案:系统受几个变量约束。25、、写出克拉贝龙方程的微分式，指出方程的物理意义并指出该方程可用于那几个系统当中。答：微分式可用在单组份两相平衡系统当中。36、分别写出克劳修斯-克拉贝龙方程应用到g-l、g-s、g-l平衡系统时的微分式和积分式、说明各方程的物理意义及各项的物理意义。答：例如：g-l平衡系统：dpdTglHmTglVm=glVm≈Vm(g)≈RTp4方程的物理意义：系

3、统的蒸气压与T的关系试定性说明压力如何影响纯液体的蒸汽压？什么是超临界流体？它的特点是什么？它的应用有哪些？什么是介晶态？它的特点是什么？举例说明它的应用。51单组份系统的两相平衡Clausius-Clapeyron方程2、双组份理想溶液气液相平衡液相用拉乌尔定律计算：泡点方程（T与xA关系）三、基本公式6气相用道尔顿分压定律计算：----露点方程（T与yA的关系）p*来源（1）实验-查手册p*=f(t)(2)经验式C—安托尼常数7例题：水（A)与氯苯（B)互溶度极小，对氯苯进行蒸气蒸馏。在101.3kPa的空气中，系统

4、的共沸点为365K，这时氯苯的蒸气分压为29KPa.试求：（1）气相中氯苯的含量；（2）欲蒸出1000kg纯氯苯，需消耗多少水蒸气？氯苯的摩尔质量为112.5g/mol.8解：(1)9作业：在273K和293K时，固体苯的蒸汽压分别为3.27kPa和12.30kPa,液体苯在293K时的蒸气压为10.02kPa,液体苯的摩尔蒸发焓为34.17kJ/mol.试求：(1)303K时液体苯的蒸汽压；（2）固体苯的摩尔升华焓。103、两组分理想溶液气液相平衡系统杠杆规则某物系O，g-l平衡n(g)n(l)baaboyBxBXB

5、11在标准大气压下，水（A)和苯酚(B)二元液相系统在341.7K以下都是部分互溶。水层（1）和苯酚层（2）中，含苯酚的质量分数wB与温度关系如下表所示：T/K276297306312319323329333334335338wB16.97.88.07.89.711.512.013.614.015.118.5WB275.571.169.066.564.562.060.057.655.454.050.012(1)画出水和苯酚二元液相系统的T-w图；（2）由图指出最高会溶温度和该温度下苯酚的含量；（3）在300K下，将水和苯

6、酚按1:0kg混合，达平衡后，计算此时水和苯酚共轭层中各含苯酚的质量分数及共轭水层和苯酚层的质量。13基本要求：各相图线、面和特殊点代表的意义。三、关于二元相图的总结七张基本相图①⑤②③④⑦⑥14例如：能识别相图，会画步冷曲线SiO2-Al2O3两组分系统在耐火材料工业有重要意义。下图是系统在高温区的相图。莫来石的组成为：2Al2O3·3SiO2，在高温下SiO2有白硅石和磷石英两种变体，AB线是两种变体的转晶线，AB线上是白硅石，之下是磷石英。（1）指出各区分别由哪些相组成；（2）三条水平线各代表哪些相平衡共存；（3)

7、分别画出从x,y,z点将融化物的步冷曲线。1516解：（1）各相区的相态如下：GJEH线以上：熔液单相区lGCJ---S白硅石+lEHF---SAl2O3+lJEID---S莫莱石+lCDBA---S白硅石+S莫莱石ABMK—S鳞石英+S莫莱石IFNM---S莫莱石+SAl2O317(2)三条水平线---三相线EF---I(E)+S莫莱石+SAl2O3CD---I(J)+S白硅石+S莫莱石AB---S白硅石+S鳞石英+S莫莱石1819第七章表面现象与分散系统一、表面现象1、表面现象产生的原因?（表面分子的特殊性）表面层中

8、物质的分子与系统内部分子存在不对称力场。如：(1)水滴、汞滴自动呈球形；（2）固体表面自动吸附其它物质；（3）微小颗粒易熔、易溶和易蒸发。2、表面吉布斯自由能定义。定义：恒温、恒压、定组成下可逆地增加单位表面积引起系统自由能的增加。203、表面张力的定义和物理意义、表面张力和比表面能的关系、影响表面张力的因素有哪些？