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1、.第5章相律与相图复习思考题1．什么是独立组分数?独立组分数与物种数有何区别和联系?2．试以NaCl和水构成的系统为例说明系统的物种数可以随考虑问题的出发点和处理方法而有所不同，但独立组分数却不受影响。3.在下列物质共存的平衡系统中，有几个独立反应？请写出反应式。（a）C（s）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）、H2O（l）、O2（g）。（b）C（s）、CO（g）、CO2（g）、Fe（s）、FeO（s）、Fe3O4（s）、Fe2O3（s）4．“单组分系统的相数一定少于多组分系统的相数，一个平衡系统的相数最多只有气、液、固三相。”这个说
2、法是否正确?为什么?5．水和水蒸气在363K平衡共存，若保持温度不变，将体积增大一倍，蒸气压将如何改变?6．什么是自由度?自由度是否等于系统状态的强度变量数?如何理解自由度为零的状态?7．将CaCO3置于密闭真空容器中加热，以测定其分解压强，问CaCO3的用量是否需精确称量?若CaCO3量过少可能会发生什么现象?8.I2在水和CCl4间的分配平衡，当无固态I2存在时，其自由度为多少？9．二液体组分若形成恒沸混合物，试讨论在恒沸点时组分数、相数和自由度各为多少。习题1．指出下列平衡系统的物种数、组分数、相数和自由度：（1）Ca（OH）2（s
3、）与CaO（s）、H2O（g）呈平衡。（2）CaSO与其饱和水溶液达平衡。4（3）在标准压力下，水与水蒸气平衡。（4）由Fe(s)、FeO(s)、C(s)、CO(g)、CO2(g)组成的平衡系统；（5）由Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)、CO(g)、CO2(g)组成的平衡系统；解：（1）S3,R1,b0,=3,f=1（2）S2,R0,b0,=2,f=2（3）S1,R0,b0,=2,f=0（4）S5,R2,b0,=4,f=1'..（5）S5,R2,b0,=4,f=12．固体NH4HS和任意量的H2S及NH3气体混合物组成的系统达到
4、平衡：（1）)求该系统组分数和自由度；（2）若将NH4HS放在一抽空容器内分解，平衡时，其组分数和自由度又为多少?解：（1）S3,R1,b0,=2,f=2（2）S3,R1,b1,=2,f=13．已知Na2CO3(s)和H2O(1)可形成的水合物有三种：Na2CO3·H2O(s)，Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s)，试问：（1）在101325Pa下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种?（2）在293.15K时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多可有几种?解：（1）设最多有x种含水盐，则Sx2,Rx,b0
5、,=2+x,n1由相律得f2(2x)11x0，所以，x1。即最多有一种含水盐与之共存。（2）分析同（1）可得，f2(1x)12x0，所以，x2即最多有两种含水盐与之共存。4．固态氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为ln（p/po）=4.707–767.3／T，液体氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为ln（p/po）=3.983–767.3／T。试求：（1）三相点的温度及压强；（2）三相点时的蒸发热、升华热和熔化热。解：(1)在三相点处液氨对应的饱和蒸气压应与固氨对应的饱和蒸气压相等，故有：4.707767.3/T3.983626.0/T解得：
6、T195.17K77.90℃将所求温度数据代入任意一个饱和蒸气压与温度的关系式可解得：p2.17pPa(2)由克-克公式：lnPtrsHm/RTC与题目所给关系式相比较可得：'..-1vapHm626.0R5204.56Jmol-1subHm767.3R6379.33Jmol-1fusHm=subHmvapHm=1174.77Jmol―2―55.溜冰鞋下面的冰刀与冰接触的地方，长度为7.62×10m，宽度为2.45×10m，（1）若某人的体重为60kg，试问施加3于冰的压力为若干？（2）在该压力下冰的熔点为若干？已知冰的熔化热为6010J
7、/mol，冰和水的密度分别是920kg/m和1000kg/m3。F609.88解：（1）p1.574810Pa25S27.62102.4510(2)Clapeyron方程用于固液系统dpfusHmdTTfusVm代入数据积分得，T=262.2K6.试根据下列数据，画出HAc的相图（示意图）。（1）固体HAc的熔点为16.6℃，此时的饱和蒸气压为120Pa。（2）固体HAc有α、β两种晶型，这两种晶型的密度都比液体大，α晶型在低压下是稳定的。（3）α晶型和β晶型与液体成平衡的温度为55.2℃，压力为2×108Pa。（4）α晶型和β晶型的转化
8、温度（即α和β的平衡温度）随压力的降低而降低。（5）HAc的正常沸点为118℃。7.在标准压力和不同温度下，丙酮和氯仿系统的溶液组成及平衡蒸气压有如下数据：t/℃56.059.062.565.
