物理化学课后习题第六章答案

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） I2(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） I2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∙7 H2O(s)和 Na2CO3∙1 0 H2O(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 ...