Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Владимирский государственный университет им. Столетовых

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Задачи по химии (90

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

3.47 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

7. Правило фаз. Диаграммы состояния однокомпонентных

идвухкомпонентных систем

106.Указать точные условия, при которых справедлива формула f=n-k+2, где f – число степеней свободы, n – число компонентов и k – число фаз.

107.Доказать, что на диаграмме “давление – температура” линия равновесия жидкость – пар в однокомпонентной системе всегда должна иметь положительный наклон.

108.Некоторое вещество существует в двух твердых модификациях ά и β, а также в виде жидкости и пара. Под давлением 1 атм при низкой температуре ά устойчивее, чем β, а β при более высокой температуре переходит в жидкость. ά имеет плотность больше, а β – меньше, чем жидкость. Изобразить фазовую диаграмму “давление – температура”, указав значение каждой точки, линии и области.

109.Некоторое вещество существует в двух твердых фазах Q

иR, а также в виде жидкости и пара. В следующих тройных точках наблюдаются устойчивые равновесия.

Температура, ○С	Давление, атм.	Фазы
10	1	Q, R, n
80	10	R, ж, n
50	1000	Q, R, ж

а) Изобразить фазовую диаграмму “давление – температура” этого вещества. Обозначить фазу (или фазы) в каждой области диаграммы.

б) Выбрать форму с большей плотностью вблизи 50○С и

100 атм: Q и R, R и ж, Q и ж.

Если не можете решить, объясните, почему.

Ответ: ρQ>ρR; ρЖ>ρR.

110. Простое вещество X существует в трех твердых аллотропных модификациях 1, 2 и 3 соответственно. Вблизи

тройной точки 1-2-3 S2> S3>S1	и V3> V1>V2	(S –	удельная
энтропия, V – удельный объем). Начертить		три	линии,
21

соответствующие двухфазным равновесиям вблизи тройной точки 1-2-3 на диаграмме “давление – температура”. Обозначить все линии и области.

111. В исследовании воды при давлениях вплоть до 3000 атм

получены следующие тройные точки:
Температура, ○С	Давление, атм.	Фазы
+0,008	6,1·103	n, ж, ледI
-22,0	2450	ледI, ледII, ж
-34,7	2100	ледI, ледII, ледIII

Под давлением в 1660 атм ледI и ледII находятся в равновесии при -60○С. ЛедII имеет плотность больше, чем у льдаIII, который плотнее жидкости. Изобразить схематически фазовую диаграмму “давление – температура” для воды от -60○С до 0○С и от 0 до 3000 атм. Обозначить каждую область. Показать наклон каждой кривой. Пренебречь кривыми, которые неразличимы в масштабе диаграммы.

112.Изобразить схематически фазовую диаграмму “температура – состав” бинарной системы А-В, имеющей одну эвтектическую точку, одну перетектическую точку (соответствующую инконгруэнтному плавлению соединения АВ)

ине имеющей твердых растворов. Обозначить все области.

113.А и В образуют два химических соединения. А2В плавится при 800○С. АВ2 разлагается при 700○ на твердый В и жидкую фазу. Твердые растворы в системе не образуются.

а) Построить для системы А-В фазовую диаграмму “температура – состав”. Обозначить каждую область.

б) Жидкий расплав, содержащий 70% В медленно охлаждается от 1100 до 400○С. Построить график зависимости температуры процесса от времени.

114. Температуры плавления, ○С	Au	Pb
	1063	327
Инконгруэнтная температура	Au2Pb	AuPb2
плавления, ○С 418 254
Ат.% Pb в расплаве	44	71
Эвтектическая точка: AuPb2+ Pb, 215○С; 84 ат.% Pb. Твердые
растворы не образуются. Построить	фазовую	диаграмму

“температура – ат.%”. Обозначить каждую область.

115. CaF2	и	CaCl2		полностью смешиваются в		жидком
состоянии. Следующие данные получены при охлаждении
различных жидких растворов CaF2 и CaCl2.
CaCl2, мол %				Температура	Температура
				начала	при завершении
			затвердевания, ○С		затвердевания, ○С
				0	1300
1300
30				1050	737
40				950	737
50				820	737
58				737	644
60				735	644
				70	700
644
				80	644
644
				90	710
644
				100	774
774
а) Построить		фазовую диаграмму “температура –				мол.%”.
Обозначить каждую область.

б) Описать с помощью кривой охлаждения изменение температуры со временем, когда смесь, состоящая из 55 мол.% СaCl2 и 45 мол.% CaF2 охлаждается от 1000 до 600○С.

116–123 (рис. 1–8) Проанализировать диаграмму состояния двухкомпонентной системы:

•указать фазовый состав всех областей диаграммы состояния (обозначенных цифрами в кружке), химические соединения в данной системе и записать реакции, по которым они образуются;

•провести анализ фазовых превращений для сплавов, указанных составов и построить для них кривую охлаждения;

•определить качественно и количественно фазовый и химический составы системы при заданной температуре. Масса сплава 100 г.

№			№ задания
задачи
задачи	1		2		3
	1		2		3

	Система	№	Содержание В,	№		t0 C
	А-В	сплава	ат.%	сплава
		I	20	I		1500
116	A-Ti, B-Ge	II	43	II		1700
		III	75
117	A-Ru, B-Sc	I	60	I		1600
		II	95	II		1300
118	A-Ga, B-Ba	I	70	I		450
		II	85	II		425
119	A-Si, B-As	I	30	I		1150
		II	60	II		1050
120	A-V, B-B	I	10	I		1750
		II	35	II		2100
121	A-Ge, B-Ba	I	60	I		1050
		II	80	II		600
122	A-Hg, B-Ba	I	60	I		600
		II	90	II		400
123	A-Cu, B-Ba	I	30	I		700
		II	60	II		500

Стандартные энтальпии образования и абсолютные энтропии S0298 некоторых веществ


Вещество	Состояние	fH0298 кДж/моль	S0298, Дж/(моль·К)
H2	газ	0	130,59
CO2	газ	-393,51	213,65
CO	газ	-110,52	197,91
Н2О	газ	-241,83	188,72
Н2О	жидкость	-285,84	69,94
HCl	газ	-92,31	186,68
O2	газ	0	205,03
Cl2	газ	0	222,95
CaO	кристалл	636,0	39,8
CaCО3	кристалл	1208,0	88,7

Приложения

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]