1、1 、 指出下列平衡系统中的组分数C，相数P，及自由度数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）C1；P2；f1221（2）C2；（S3；R1，C312）；P3；f2321（3）CSRR3111（浓度限制条件，产物成 NH3(g):H2S(g)=1:1）；P=2; f1（
2、4）C312；P2；f2（5）C3；P2；fCP13212 （凝聚相可以不考虑压力的影 响）,2、 利用下列数据,粗略地描绘出Mg-Cu二组分凝聚系统相图,并标出个区的稳定相。Mg与Cu的熔点分别为648，1085。两者可形成两种稳定化合物，Mg2Cu，MgCu2，其熔点依次为580、800。两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔点混合物。低共熔混合物的组成w（Cu）及低共熔点对应为：35%，380；66%，560；90.6%，680。,648,1085,Mg2Cu,Mg,Cu,MgCu2,580,800,35%,66%,90.6%,57%,81%,3、 绘出生成不稳定化合物系统液-固平衡
3、相图（见附图）中状态点为a，b，c，d，e，f，g的样品的冷却曲线。,a,c,10. NaClH2O 所生成的二组分体系，在252K 时有一个低共熔点，此时冰、NaCl.2H2O（固）和浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl 水溶液平衡共存。在264K 时不稳定化合物（NaCl.2H2O）分解，生成NaCl 和27%的NaCl 水溶液。已知无水NaCl 在水中的溶解度受温度影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加） （1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。 （2）若有1kg28%的NaCl 溶液，由433K 冷却到263K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？,252K,264K,
4、22.3%,27%,L,L+H2O(s),L+D(s),H2O(s) + D(s),L+NaCl(s),D(s) + NaCl(s),解：（1）NaCl2H2O 中NaCl 的含量为61.9%，相图如图所示。,（2）当1.0kg 含NaCl28%的说溶液从433K 冷却到263K 时，已经开始析出NaCl(S),接近264K 时，析出的NaCl 的量可用杠杆原理计算: (1-WNaCl)(28-27)= WNaCl (100-28) WNaCl=0.0137kg,433K,4.设有一个极大数目的三维平动子组成的粒子体系，运动于边长为a 的立方容器中体系的体积、粒子质量和温度有如下关系 ： ,求
5、处于能级,上粒子数目的比值是多少?,nx, ny, nz4 1 11 4 11 1 4,nx, ny, nz5 1 11 5 11 5 53 3 3,解：,知识要点：,9. 零族元素（Ar）可看作理想气体，相对分子质量为40，取分子的基态（设其简并度为1）作为能量的零点，第一激发态（设其简并度为2）与基态的能量差为，忽略其它高能级。 （1）写出氩分子的总的配分函数表示式。 （2）设=5kT，求在第一激发态上最可几分布的分子数占总分子数的百分数。 （3）计算1molAr 气在标准状态下的统计熵值。设Ar 的核和电子的简并度均 为1。,解：,（3）由于单原子分子内部运动没有转动和振动，所以只有原子核、电子和外部的平动对热力学函数有贡献。,14.在298.15K 和p 压力下，1molO2(g)放在体积为V的容器中，试 计算： （1）氧分子的平动配分函数qt。 （2）氧分子的转动配分函数qr，已知其核间距r 为1.20710-10m。 （3）氧分子的电子配分函数qe，已知电子基态的简并度为3,忽略电子激发态和振动激发态。 （4）氧分子的标准摩尔熵值。,解：,利用Sackur-Tetrode公式计算，因为Nk=R, 所以：,(O2的对称数),显然，平动熵的贡献最大。,
