题目
〔12分)A和B二组分凝聚态系统相图如下,其中C为稳定化合物,D为不稳定化合物。T/K-|||-a 1 b-|||-6-|||-II J-|||-5-|||-4-|||-2 3 G H 9-|||-E F-|||-7 8-|||-A C D B相区12345稳定相态l相区6789稳定相态(1)标出2~9相区内的稳定相〔对固体物质名称的统一要求:假设是固溶体,请用α、β、γ等符号表示;假设是纯物质,请在物质名称后加(s)表示固体,如用A(s)表示固体A〕。(4分)〔2〕图中有几条三相线,并写出每条三相线上的相平衡关系式。(4分)(3)画出系统点a、b的冷却曲线,并说明b曲线冷却过程相变化情况。(4分)T/K-|||-a 1 b-|||-6-|||-II J-|||-5-|||-4-|||-2 3 G H 9-|||-E F-|||-7 8-|||-A C D B
〔12分)A和B二组分凝聚态系统相图如下,其中C为稳定化合物,D为不稳定化合物。
相区 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
稳定相态 | l | ||||
相区 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
稳定相态 |
(1)标出2~9相区内的稳定相〔对固体物质名称的统一要求:假设是固溶体,请用α、β、γ等符号表示;假设是纯物质,请在物质名称后加(s)表示固体,如用A(s)表示固体A〕。(4分)
〔2〕图中有几条三相线,并写出每条三相线上的相平衡关系式。(4分)
(3)画出系统点a、b的冷却曲线,并说明b曲线冷却过程相变化情况。(4分)
题目解答
答案
〔1〕
相区 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
稳定相态 | l | A(s)+ l | C(s)+ l | C(s)+ l | D(s)+ l |
相区 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
稳定相态 | B(s)+ l | A(s)+ C(s) | C(s)+ D(s) | D(s)+ B(s) |
〔共4分,每空0.5分〕
〔2〕三条 〔1分〕
EF:
〔1分〕GH:
〔1分〕IJ:
〔1分〕
〔1分〕GH:〔1分〕IJ:〔1分〕〔3〕略〔共4分:画冷却曲线2分,每条1分;描述相变化情况2分〕
解析
步骤 1：确定相区内的稳定相
根据相图，我们可以确定每个相区内的稳定相。相区1是液相，相区2是A(s)和液相，相区3是C(s)和液相，相区4是C(s)和液相，相区5是D(s)和液相，相区6是B(s)和液相，相区7是A(s)和C(s)，相区8是C(s)和D(s)，相区9是D(s)和B(s)。
步骤 2：确定三相线上的相平衡关系式
相图中有三条三相线，分别是EF、GH和IJ。EF线上的相平衡关系式是$A(s)+C(s)\rightleftharpoons l$，GH线上的相平衡关系式是$C(s)+D(s)\rightleftharpoons l$，IJ线上的相平衡关系式是$A(s)+B(s)\rightleftharpoons D(s)$。
步骤 3：画出系统点a、b的冷却曲线
对于系统点a，冷却曲线将从液相开始，随着温度的降低，液相逐渐凝固成A(s)和C(s)的混合物。对于系统点b，冷却曲线将从液相开始，随着温度的降低，液相逐渐凝固成C(s)和D(s)的混合物。在冷却过程中，b点的冷却曲线将经历从液相到C(s)和D(s)的相变过程。
根据相图，我们可以确定每个相区内的稳定相。相区1是液相，相区2是A(s)和液相，相区3是C(s)和液相，相区4是C(s)和液相，相区5是D(s)和液相，相区6是B(s)和液相，相区7是A(s)和C(s)，相区8是C(s)和D(s)，相区9是D(s)和B(s)。
步骤 2：确定三相线上的相平衡关系式
相图中有三条三相线，分别是EF、GH和IJ。EF线上的相平衡关系式是$A(s)+C(s)\rightleftharpoons l$，GH线上的相平衡关系式是$C(s)+D(s)\rightleftharpoons l$，IJ线上的相平衡关系式是$A(s)+B(s)\rightleftharpoons D(s)$。
步骤 3：画出系统点a、b的冷却曲线
对于系统点a，冷却曲线将从液相开始，随着温度的降低，液相逐渐凝固成A(s)和C(s)的混合物。对于系统点b，冷却曲线将从液相开始，随着温度的降低，液相逐渐凝固成C(s)和D(s)的混合物。在冷却过程中，b点的冷却曲线将经历从液相到C(s)和D(s)的相变过程。