习题第8章相平衡8-1下列平衡体系的自由度为多少？（1）25℃101325Pa下，NaC1(s）与其水溶液平衡共存；(2）I(s)与Izg)成平衡；（3）开始时用任意量的HCI(g）和NH（g）组成的体系中，反应HCI(g）+NHs（g）一NH,CI(s）达到平衡。【答案：（1)0；（2）1（3）2)8-2在水-苯苯甲酸体系中，若任意指定下列事项，体系中最多可有几相？（1）定温；（2）定温、定水中苯甲酸浓度：（3）定温、定压、定苯中苯甲酸浓度。【答案：（1）4；（2）3；（3）2)8-3试求下述体系的自由度，如f≠0，则指出变量是什么。（1）101325Pa下水与水蒸气成平衡：（2）水与水蒸气成平衡：（3）101325Pa下，I在水中和在CCl中分配已达平衡，无Iz（s）存在；(4）NH（g）、Hz（g）、Nz（g)已达平衡（5）101325Pa下，NaOH水溶液与HaPO水溶液混合后；（6）101325Pa下，HzSO水溶液与H2SO2H2O(s)已达平衡。【答案：（1)0:(2)1：（3)2:（4)3:（5)3:（6)1)8-4液态砷的饱和蒸气压与温度的关系为p2460K+6.69lg 133.322PaT固态砷的饱和蒸气压与温度的关系为p6947K+10.8Ig 133. 322Pa7试求砷的三相点的温度和压力。［答案：819℃3.64X10°Pa8-52.2-二甲基丁醇的饱和蒸气压与温度的关系式为p=_4849.3K-14.7011g(T/K)+53.1187Ig133.32PaT（1）求摩尔气化热△aH与温度T的关系式：（2）计算25℃时的摩尔气化热。【答案：（1）AHm/(J·mol-1)=92850.24-122.22T/K;（2）56409.15J.mol-1）8-6固态苯的饱和蒸气压与温度的关系为Ig(p/Pa)=11. 9712310KT液态苯的饱和蒸气压与温度的关系为1784Klg(p/Pa)=10.087T试计算苯的三相点的温度和压力、三相点的熔化热和嫡。【答案：279.2K,4978Pa,10.07kJ·mol-1,36.07J·mol-1K-1]8-725℃时水的饱和蒸气压为3167.7Pa。将0.36g水置于25℃的抽空容器中，若容器的体积为：（1）10dm2：（2）20dm2，则平衡时容器中存在哪些相？每相中水的质量为多少？【答案：（1）液相0.13g，气相0.23g；（2）气相0.36g）8-8225℃时水的饱和蒸气压为3167.7Pa。计算25～100℃水的平均摩尔气化热。【答案：42.74kJ·mol-"］]8-9Hg在其正常熔点一38.9℃时的熔化热为11.8I：g-1Hg（s）和Hg（1)在一38.9℃101325Pa下的密度分别为14.93g·cm-和13.69g·cm-。求Hg在101.325X105Pa及810.6×105Pa下的熔点。【答案：235.47K，244.21K
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物理化学（下册）8-10在单组分两相平衡的p-T曲线上，摩尔相变热入（潜热）与温度的关系为入(alnAV)=ACpm+dTaT上式称为普朗克方程，式中入=△Hm试从dT+()p=ap【答案：略】导出普朗克方程。8-11正交硫转变为单斜硫的△H=292.88Jmol-1。在101325Pa、115℃及10132500Pa、120℃下，正交硫与单斜硫平衡共存。这两种硫哪种的密度较大？【答案：正交硫】8-12液体A和液体B形成理想溶液。含A40%（摩尔分数）的混合蒸气被密封在带活塞的圆筒内。在恒定温度T下慢慢压缩上述混合蒸气。已知温度T时两液体的饱和蒸气压P和PB分别为0.4X101325Pa和1.2×101325Pa。计算：（1）刚出现液体凝结时的总压p和此液体的组成rA；（2）正常沸点为T的溶液的组成工A。［答案：（1）67550Pa.0.67：（2）0.25)8-13在60℃时液体A和液体B的饱和蒸气压分别为4.0X10*Pa和8.0X10*Pa。两者能形成稳定的化合物AB，其60℃时的饱和蒸气压为101.3X105Pa。计算在60℃时含1molA和4molB的液体体系的蒸气压和蒸气组成。【答案：2.59X10°Pa.=0.022.rA=0.978]8-14由A和B组成的某一非理想混合物的正常沸点为60℃。此混合物中的A和B的活度系数（以纯液体为标准态）分别为1.3和1.6。A的活度为0.60，60℃时的饱和蒸气压p为5.33X10°Pa。试计算：（1）与此混合物在60℃时成平衡的蒸气中A的摩尔分数：（2）60℃时，纯液体B的饱和蒸气压。【答案：（1）0.316；（2）8.05X10*Pa)8-15在20℃及101325Pa下有空气自一种油中通过，已知油的相对分子质量约为120，其沸点为200℃。1m的空气最多能带出多少油？【答案：7.507g】8-16试用杜安-马居尔方程证明：（1）在-r-y图中，极大点处有g=ys（2）若B为易挥发组分，则>B【答案：略】8-17在101325Pa下蒸馏时，乙醇-乙酸乙酯体系有下列数据：t/℃t/cCHOnJCHsOtTCHOHJ2HOH0077.150.5630.50772.00.0250.07076.70.7100.60072.80.1000.16475.00.8330.73574.272. 60.8800. 2400. 2950.94276. 40. 36071.877.70.3980.9820.9651.000.4620.46271.61.0078.3注：r为液相组成，y为气相组成。（1）根据下列数据画出此体系的沸点-组成图；（2）将czH,oH=0.80的液态混合物蒸馏时，求最初馏出物的组成；（3）蒸馏到液态混合物沸点为75.1℃时，求整个馏出物的组成；（4）蒸馏到最后一滴时，求液态混合物的组成：（5）如果此液态混合物是在一带有活塞的密闭容器中平衡蒸发到最后一滴，求液态混合物的组成；（6）将ac2H50H=0.80的液态混合物完全分馏，能得到什么产物？【答案：（1）略；（2）yc2H50H=0.69；（3）c2HgOH~0.75；（4）纯C,HsOH；（5）c2H0H=0.89；（6）最低恒沸混合物和纯CHsOH)
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第8章相平衡8-18由A,B组成的液态混合物，已知，PA对拉乌尔定律有很大负偏差，在100℃、0.5×101325Pa、2B=0.6时，物系点与相点重合，请画出p-z图及T-x图，并回答下列问题：（1）恒沸物的组成：（2）外压为0.5×101325Pa时精馏，在塔顶可得到什么产物？当B=0.4的液态混合物在某温度下气-液两相平衡时，试比较B，和B的大小，并说明所得大小关系对0>（0>（0.6<<)；(3)0.173mol.0.895)8-19在101325Pa下，HNO-H2O体系的组成（摩尔分数）如下：iNogiNOgt/cTINOgiNDgt/C1000.000.001150.520.901100. 110. 011100.600.961200. 270. 171000.750.981220.380. 3885.51. 001.001200.450. 70（1）画出此体系的沸点-组成图：（2）将3molHNO和2molH，O的混合气体冷却到114℃，求互相平衡的两相组成和互比量；（3）将3molHNO和2molH2O的混合物蒸馏，待液态混合物沸点升高4℃时，求整个馏出物的组成；（4）将（3）中所给混合物进行完全蒸馏，能得到什么产物？【答案：（1）略：（2）证/n=0.20；（3）0.94；（4）略）8-20在60℃时，部分互溶的苯酚-水双液系的水相含16.8%（质量分数）苯酚，苯酚相含水44.9%，如果此双液系含90g水和60g苯酚：（1）试求各相的质量：（2）在60℃，在100g含80%苯酚的双液系中需要加人多少克水，才能使溶液变浑浊？【答案：（1）m水相=59.14g，m酚相=90.86g；（2）45.19g）8-21为了从含非挥发性杂质的体系中提纯甲苯（CgHsCH），在0.849X101325Pa下，用水蒸气蒸馏。已知在此压力下水-甲苯体系的共沸点为80℃，80℃时水的饱和蒸气压为0.467X101325Pa。试求：（1）蒸气中甲苯的含量（摩尔分数）；（2）蒸出100kg甲苯需消耗的水蒸气。【答案：（1）0.450；（2）23.9kg）8-22水和一有机液体形成完全不互溶体系。此体系在0.966×101325Pa下于90℃沸腾，蒸馏液中含该有机化合物70%（质量分数）。已知在90℃时水的饱和蒸气压为0.692X101325Pa，试求：（1）90℃时该有机液体的蒸气压；（2）该有机化合物的相对分子质量。【答案：（1）0.274X101325Pa；（2）106）8-23苯（A)和二苯基甲醇（B)的正常熔点分别为6℃和65℃。两种纯固态物质不互溶，低共熔点为1℃，低共熔液中含20%（摩尔分数）的B，能形成不稳定的固态化合物AB2，在30℃下分解。根据上述数据，画出苯-二苯基甲醇的熔点-组成图，并指出图中各部分存在的平衡相。画出含10%B和67%B的溶液的步冷曲线。【答案：略】8-24Na和K的正常熔点分别为98℃和65℃，两者能形成不稳定的固态化合物NaK，在10℃下分解成纯固态Na和含60%（摩尔分数）K的熔化液。低共熔点为一5℃，低共熔液中含75%K。根据上述数据，画出Na-K体系的熔点-组成图，并指出图中各部分存在的平衡相。画出含40%K和55%K熔化液的步冷曲线。【答案：略】！
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物理化学（下册）8-25金属A和B形成化合物AB和AzBs。固态A、B、AB和AzB彼此不互溶，但在液态下能完全互溶。A和B的正常熔点分别为600℃和1100℃。化合物AB的同成分熔点为900℃，与A形成的低共熔点为450℃（rB=0.2)。化合物ABa在800℃下分解成化合物AzB和熔化液（rB=0.9），与B形成的低共熔点为650℃（a一0.95）。根据上述数据，画出A-B体系的熔点-组成图，并指出图中各部分存在的平衡相。画出含B的摩尔分数分别为0.9和0.3的熔化液的步冷曲线。【答案：略】8-26指出下列二组分凝聚体系相图中各部分的相态及自由度数并在图1(c）上画出从a、b点冷却的步冷曲线。PbWprCRMgPtAgWp(a)(b)(c)图1Mg-Pb(a）、Mg-Pt(b）和A-B二组分体系（e)相图【答案：略】8-27在25℃时，HzS在H20和CHe之间的分配系数K,=[HzSJn,o/[H2SJcH=0.167。试计算在25℃时，从1dm20.1mol·dm-"HzS水溶液中用CHg一次萃取出90%HzS的最小体积。若分三次每次用等体积C.H。萃取出90%H2S.总共需用多少体积的苯？【答案：1.503dm2，0.579dm2]8-28HgClz在H2O与CHg之间的分配系数K。=12.若分两次，每次用200cm2的H2O.则从600cm苯中含0.2gHgClz的苯溶液中，最多能萃取出多少克HgCl2？【答案：0.192g】8-29某高原地区大气压只有61.33kPa，如将下列四种物质在该地区加热，哪种物质将直接升华？汞苯氩物质氯苯T/K550.293.0234.28278.62三相点p/Pa1.69×10-448135.73X1046.87X104【答案：氩】8-30图2为Mg(A)-Pb(B)，图3为AI(A)-Zn(B)体系的相图：(1）标示图中各相态：(2）指出相图中各水平线上的物系点是几相平衡，哪几个相；（3）描绘物系点a、b、c、d的步冷曲线，指出步冷曲线上转折点处的相态变化（t、tB为相应物质的熔点）。PbHg2 Pb(B)Mg(A)Zn(B)AI(A)wgWB图2图3【答案：略】区
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第8章相平衡8-31H2O(A)-NaNO（B)-KNO（C)物系的溶解度如图4所示。（1）指出图中各区域的相态，指出物系点E是几相平衡，哪几个相：（2）今有一混合盐，其组成如F点所示，用加水溶解的方法能得到哪种纯净的固态盐？若物系点原在F，蒸发后能得到哪种固体盐？（提示：按相似三角形定理，在AF线上每一点C与B的比量相同）【答案：略】8-32Au-Pt及AI-Zn体系的温度-组成如图5所示。图5(a)A点所对应的温度是Au的熔点；图5(b)B点所对应的温度是AI的熔点。试指出两个相图中各区域的相态及自由度数。H,O(A)6AuPAlZniznWprKNO,(C)NaNO;(B)(a)(b)图4图5【答案：略】8-33图6是298K时，（NH)2SO,-LiSO,-HzO三组分体系的相图。指出各区域的相态。若将组成相当于r、y、2点所代表的体系在298K时分别恒温蒸发，则最先析出何种晶体？H,OA14.1%H,O(NH4),SO454.5%(NH,),SO,Li,SO图6【答案：略】
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