物理化学课后习题

第六章相平衡6.1指出下列平衡系统中的组分数C，相数 P 及自由度 F。（1）I 2(s) 与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s) 与其分解产物 CaO(s)和 CO2(g) 成平衡；（3）NH4HS(s) 放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g) 和 H2S(g) 成平衡；（4）取任意量的 NH3(g) 和 H2S(g) 与 NH4HS(s)成平衡。（5）I 2 作为溶质在两不互溶液体H2O和 CCl4 中达到分配平衡（凝聚系统）。解：（1）C = 1, P = 2, F = C –P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （2）C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C – P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1. （3）C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C –P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （4）C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C –P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2. （5）C = 3, P = 2, F = C –P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2. 6.2 常见的 Na2CO3(s) 水合物有 Na2CO3?H2O(s) ，Na2CO3?7H2O(s) 和 Na2CO3?10H2O(s). （1）101.325kPa 下，与 Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有几种？（2）20℃时，与水蒸气平衡的水合物最多可能有几种？解: （1）C = S – R - R ' = 2 – 0 – 0 =2 F = C –P + 1 =2 – P + 1= 3 – P ≥0， 即 P-2≤1，那么能与 Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多只有一种。（2）C = S – R - R ' = 2 – 0 – 0 =2 F = C –P + 1 =2 – P + 1= 3 – P ≥0，即 P-1≤2，那么与水蒸气平衡的水合物最多可能有两种。6.4 单组分系统碳的想吐（示意图）如附图所示。（1）分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度数；（2）25℃， 101.325kPa 下，碳以什么状态稳定存在？（3）增加压力可以使石墨转换为金刚石。已知石墨的摩尔体积大于金刚石的摩尔体积，那么加压使石墨转换为金刚石的过程吸热还是放热？解：（ 1）OA线——石墨和金刚石的平衡 F=1 OB线——石墨和液相碳的平衡 F=1 OC线——金刚石和液相碳的平衡 F=1 O点 ——石墨，金刚石和液相碳的三相平衡点 F=0 A点 ——石墨和金刚石的不可区分点B点 ——石墨和液相碳的不可区分点C点 ——金刚石和液相碳的不可区分点（2）从相图上可直接读得，碳在25℃， 101.325kPa 时稳定存在的形式是石墨；（3）由克拉佩龙方程：mmVTHdTdp若增加压力：0dTdp，即0mmVTH，又有0mVT，那么可以得...