复习题第五章相平衡复习题及答案
1.某两相在同一温度下但压力不等,这两相能否达到平衡?答:不能:两相达平衡时,必须满足三个条件:(1)热平衡(2)力学平衡(压力平衡)(3)化学势相等。这三个条件缺一不可。两相虽在同一温度下,但压力不等,两相之间会有功的传递所以达不到平衡,但如果存在渗透问题,却可以达到渗透平衡,但力不平衡。2.在一个密闭容器中,装满了温度为3732K的水,一点空隙也不留,这时水的蒸气压约为多少?是否等于零?答:根据水的相图,在3732K时,要使水以液相稳定存在,则水的蒸汽压必须大于该温度下水的平衡蒸汽压101325Pa,不等于零。3.在2982K和PΘ的压力下,纯水的蒸气压为P,若增加外压,这时P是变大还是变小?答:由外压与蒸汽压的关系(P148)(PgPg)l
Vm(l)RT(PlPg)若外压增加,。(PlPg)0,PgPg。即纯水的蒸汽压随外压增加而增加。4.小水滴与水蒸气压混在一起,它们都有相同的组成和化学性质,它们是否是同一相?答:不是同一个相,而是两个相。虽然它们有相同的组成和化学性质,但物理性质不同,而体系中具有完全相同的物理性质和化学性质的均匀部分才称为相。5.米粉和面粉,混合得十分均匀。再也无法彼此分开,这时混合体系有几相?答:混合体系有两个相。这种混合物貌似均匀,实际上并不均匀。6.金粉和银粉混合后加热,使之熔融然后冷却,得到的固体是一相还是两相?答:是一个相。因为金粉和银粉加热熔融,然后冷却得到完全互熔的固熔体。即两个组分在固态和液态时彼此能以任意比例互熔,是原子与原子之间的均匀混合而为合金,物理性质和化学性质完全均匀。7.在一个真空容器中,分别使NH4HS(S)和CaCO3(S)加热分解,两种情况的独立组分数是否都等于1?答:NH4HS(S)NH3(g)H2S(g)CaCO3(S)CaO(S)CO2(g)S3,R1,R1,C3111S3,R1,C312
f8.纯水在三相点处,自由度为零,在冰点时,自由度是否也等于零?为什么?答:纯水在三相点处是纯水的固、液、气三相平衡共存。因C1,ф3,所以fC230,而在冰点时,是在空气中冰和水及水蒸气三相平衡共存。水中溶有空气并达饱和,此时的水已不是单组分体系,C≠1,C2,f2231≠0,此时气相总压(包括空气和水蒸气)101325Pa。为由于水中溶有空气及水面上的压力增大(不是饱和蒸汽压而是饱和蒸汽压与空气的压力)两种效应,使冰点温度为27315K,体系仍有一个自由度,当压力改变时,冰点也随着改变。9.我们把固体CO2叫r