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化学
题目

二元系的气液平衡相图(恒压)中,恒沸点的自由度为______。A. 0;B. 1;C. 2

二元系的气液平衡相图(恒压)中,恒沸点的自由度为______。

A. 0;

B. 1;

C. 2

题目解答

答案

A. 0;

解析

考查要点:本题主要考查对相律的理解,以及在恒压条件下二元系气液平衡相图中恒沸点的自由度判断。

解题核心思路:

  1. 相律公式:自由度 $F = C - P + 2$($C$ 为组分数,$P$ 为相数)。
  2. 恒压条件下,压力固定,公式调整为 $F = C - P + 1$。
  3. 恒沸点的特殊性:气液两相组成相同,导致温度和组成不再独立变化,自由度进一步降低。

破题关键点:

  • 明确恒沸点时气液组成相等,系统中变量间存在严格约束关系,最终自由度为 $0$。

相律分析

  1. 组分数:二元系 $C = 2$。
  2. 相数:气液平衡时 $P = 2$(液相和气相)。
  3. 恒压条件下,自由度公式为:
    $F = C - P + 1 = 2 - 2 + 1 = 1$
    此时系统中存在 $1$ 个自由度(如温度或组成可独立变化)。

恒沸点的特殊性

在恒沸点处,气液两相组成完全相同,此时:

  • 温度和组成一一对应,无法独立调整(例如固定温度时组成唯一确定)。
  • 系统中所有变量均被唯一确定,自由度进一步减少为 $0$。

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