∴nH2O=0.03 mol;nCO=0.03 mol;nH2=0.07 mol
nCO2=0.17 mol,K?1=0.032/(0.07×0.17)=0.0756 [3分]
当引入平衡压力为 50.66kPa氧化钴与钴的混合物,又建立起新的平衡后 新平衡时,H2 (g)+CO2 (g)=H2O(g)+CO(g) 0.1-n' 0.2-n' n' n' CoO(s) + H2 (g) = Co(s) + H2O(g) 0.1-n' n'
n总=0.3 mol;nH2O= n总?0.3=0.09 mol,∴nH2=0.01 mol ∴K?2= 9
?
3=
(3)=(2)-(1) , ∴KK?2/K?1=1.19×102
?(2)dlnKP/dT=dKP/(KPdT)=(dKP/dT)/KP=?rHm/RT2
(dKP/dT)/KP表示温度增加 1K 时KP增加 1%
?=1%×RT2=43.46 kJ·mol-1 ?rHm
??=-RTlnK=-15.52 kJ·mol-1 ?rGm???=(?rHm-?rGm)/T=81.58J·K-1·mol-1 ?rSm
3. 已知反应:Si(s, p?,25℃) + Cl2 (g, p?,25℃) ─→SiCl4(g, p?,25℃)其?rGm,1=-616.98 kJ·mol,SiCl4在 25℃的标准生成吉布斯自由能?fGm,2=-619.84kJ·mol,求SiCl4
-1
-1
??在 25℃时饱和蒸气压,可将SiCl4蒸气视为理想气体。
解:Si(s, p?,25℃) + Cl2 (g, p?,25℃) ─→SiCl4(g, p?,25℃)- - - - (1)
-1??rGm,1=-616.98 kJ·mol;
Si(s, p?,25℃) + Cl2 (g, p?,25℃) ─→SiCl4(l, p?,25℃)- - - - - (2)
-1?=-619.84kJ·mol ?fGm,2(1)-(2)得 SiCl4(l, p?,25℃) ──→SiCl4(g, p?,25℃)
-1??? =?rGm,1-?rGm,2=2.86kJ·mol ?rGm
?K?=exp(-?rGm/RT) =0.3153=p(SiCl4)/ p?
p(SiCl4) =0.3153×101325 =31948 Pa
第五章 相平衡
一、选择题
1. CaCO3(s)分解产生 CaO(s)和 CO2(g), 尽管产物之间存在有定量关系, 但在求算自由度时, 这种定量关系不能作为浓度限制条件: (a)因为 CaO(s) 用x表示其浓度, 而CO2(g)用p 表示 (b)因为是化学反应 (c)因为两者处于不同相 (d)因为 CO2的平衡压力等于大气压
(答案) c
2.自由度为零,意味着:
(a)体系独立组分数C等于相数 P (b)体系的状态不变 (c)确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d)三相共存
(答案) c
3.在相图上,当体系处于下列哪一点时只存在一个相。 (a)恒沸点 (b)熔点 (c)临界点 (d)低共熔点
(答案) c (临界点特征是气、液不分,Vm,g = Vm,l,液相与气相的临界面消失,
气化热为零)
4.现有一乙醇水溶液,在某T,P下达到气液两相平衡,则下列哪种情况是正确的:
(a)μ(H2O,g)=μ(C2H5OH,g) (b)μ(H2O,g)=μ(H2O,l)
(c)μ(H2O,g)=μ(C2H5OH,l) (d)μ(H2O,l)=μ(C2H5OH,l)
(答案) b (气液平衡时,某物质的两个相中的化学势相等)
5.对于平衡态的凝聚相体系,压力 P表示什么含义?
(a)101.3kPa (b)外压
(c)分子间引力总和 (d)分子运动动量改变量的统计平均值
(答案) b
6.二元凝聚物系相图中, 物系组成的点与相点合一的是在 :
(a)单相区 (b)两相平衡区 (c)三相线上 (d)低共熔点
(答案) a
?7.水蒸气蒸馏的原理是互不相溶的双液系,其总蒸气压 p=p?+pAB,因此互不相溶双液
系的沸点:
(a)低于任一组分的沸点 (b)高于任一组分的沸点 (c)介于 A、B 两纯物质沸点之间 (d)无法判定
(答案) a (换句话说,用水蒸气蒸馏法提纯不溶于水的有机物时,体系的沸点一定低于
373.15K)
8. Ag~Cu体系相图如右所示,AE线是指:
(a)Cu在固体Ag中的溶解度曲线 (b)α固熔体在熔融液中的溶解度曲线 (c)β固熔体在熔融液中的溶解度曲线 (d)Ag在固态Cu中的溶解度曲线
(答案) b
9. 下列相图中,a、b、c、d 四个体系的步冷曲线为:
(答案) a (物系点降温时,途中碰到一次斜线,就有一个转折点, 碰到一次三相线,就
有一个平台。步冷曲线上转折点与平台的温度和先后顺序与其在降温过程中碰到斜线或三相线的温度和先后顺序顺序一致)
10.某物质的 Vm(s)<Vm(l),当外压增大时,该物质的凝固点:
(a)升高 (b)下降 (c)不变 (d)不能确定
(答案) a
11.单组分固~液两相平衡的 P~T 曲线如图所示,则:
(a)Vm(l)=Vm(s) (b)Vm(l)>Vm(s)