1相平衡習題x

1、物理化學第六章相平衡習題一、選擇題1. 若A和B能形成二組分理想溶液，且Tb*Ta*，則A和B在達平衡的氣、液相中的物質(zhì)的量分數(shù)()。(A) yaXa，yBvXB ；(B)avXa，Ybxb ； (C) yaXa，Ybxb ； (D) ya(B)(C)(D)32. 兩組分理想溶液，在任何濃度下，其蒸氣壓()(A) 恒大于任一純組分的蒸氣壓；(B)恒小于任一純組分的蒸氣壓；(C)介于兩個純組分的蒸氣壓之間；(D)與溶液組成無矢。33. 設(shè)A和B可析出穩(wěn)定化合物AxBy和不穩(wěn)定化合物Am Bn,其 TX圖如圖67所示，其中阿拉伯數(shù)字代表相區(qū)，根據(jù)相圖判斷，要分離出純凈的化合物 AmBn，物系點所處

2、的相區(qū)是()(A) 9 ；(B)7 :(C)8 ；(D) 10。34.液體A與B形成蒸氣壓正偏差很大的溶液，在精憎塔中精館時，塔釜得到的是()(A)恒沸混合物；(B)純A ；(C)純B ；(D)純A或純B。o圏臨35 圖68是A、B兩組分恒壓下固相部分互溶凝聚體系相圖，圖中有幾個兩相區(qū)()(A)1 個；(B) 2 個；(C) 3 個；(D) 4 個。36 水蒸氣蒸館通常適用于某有機物與水組成的()(A)完全互溶雙液系，(B)互不相溶雙液系，(C)部分互溶雙液系;(D)所有雙液系。37A與B是兩種互不相溶的兩種液體，A的正常沸點80C, B的正常沸點120C。把A、B混合組成一個體系，那么這個混

3、合物的正常沸點為()(A)小于 80C；(B)大于 120C；(C)介于80C與120 C之間；(D)無法確定范圍。38.體系中含有H2O、H2SO4 4H2O、H2SO4 2 出 0、H2SO4 H2O、H2SO4，其組分數(shù) C 為：()(A)1 ； (B)2 ; (C)3 ;(D)4。39在410K, Ag2O(s)部分分解成Ag(S)和6(g),此平衡體系的自由度為：()(A) 0 ； (B)1 ； (C) 2 ; (D) - 1 040個水溶液包含n個溶質(zhì)，該溶液通過一半透膜與純水相平衡，半透膜僅允許溶劑水分子通過，此體系的自由度為()。(A) n ,(B) n 1 ；(C) n +

4、1; (D) n + 2。41 絕熱條件下，273.15K的NaCI加入273.15K的碎冰中，體系的溫度將如何變化？()(A)不變；(B)降低；(C)升高；(D)不能確定。42圖6-9中,從P點開始的步冷曲線為()。43.圖69中，生成固體化合物的經(jīng)驗式為()(A) CCI 4C4H10O2 (b)cci4 (C4HwO2)2 (C)(CC, 4)2 C4H10O2 (D) CCI 4(C4H 1o02)344.圖69中，區(qū)域H的相態(tài)是( )(A)溶液；(B)固體CCk ； (C)固體CCI4+溶液；(D)固體化合物+溶液o45. 在通常情況下，對于二組分物系能平衡共存的最多相為 0(A)1

5、 ； (B)2 ;(C)3 ;(D)446. CuSO4與水可生成CuSO4 HaO, CuSO4 3H2O , CuSO4 5H2O三種水合物則在一定溫度下與水蒸氣平衡的含水鹽最多為：0 (A) 3種；(B) 2種；(C) 1種；(D)不可能有共存的含水鹽。47. CuS64與水可生成CuS04 HaO, CuS84 3H2O , CuS04 5 H2O三種水合物，則在一定壓力下和CuS04水溶液及冰共存的含水鹽有：()。(A) 3種；(B) 2種；(C) 1種；(D)不可能有共存的含水鹽。48如圖610所示，物系處于容器內(nèi)，容器中間的半透膜AB只允許通過，當物系建立平衡時，則物系中存在的相

6、為：()(A) 1氣相，1固相(B) 1氣相，2固相(C) 1氣相，3固相(D)2氣相，2固相O2(g)Ag 2O(s)Ag(s)02(g)CCI 4(g)圖 6-1049如上題插圖，當達滲透和化學反應(yīng)達到Ag(S)+O2(g)L dj Ago(S)平衡時，該體系的自由度為：()(A) 1 ；(B)2 ； (C)3 :(D)4。50三相點是：()(A) 某一溫度，超過此溫度，液相就不能存在(B) 通常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度(C) 液體的蒸氣壓等于25 C時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度(D) 固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力51 某一固體在25 C和P?壓力下升華，這意味著：0(A

7、)固體比液體密度大些；(B)三相點的壓力大于P E(C)固體比液體密度小些；(D)三相點的壓力小于P 252碘的三相點處在115C和12kPa上，這意味著液態(tài)碘：0(A)比固態(tài)碘密度大；(B)在115C以上不能存在；(C)在卩壓力下不能存在；(D)不能有低于12kPa的蒸氣壓。53.N2的臨界溫度是124K ,室溫下想要液化就必須：0(A)在恒溫下增加壓力；(B)在恒溫下降低壓力；(C)在恒壓下升高溫度；(D)在恒壓下降低溫度。54對于與本身的蒸氣處于平衡狀態(tài)的液體，通過下列哪種作圖法可獲得一直線：()(A)P 對 T ; (B) Ig(pPa)對 T ;(C) Ig(pPa)對 1/T ;

8、(D) 1/p 對 Ig(TK)。55當克勞修斯克拉貝龍方程應(yīng)用于凝聚相轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵鈺r，則：()(A) P必隨T之升高而降低；(B)P必不隨T而變；(C) P必隨T之升高而變大；(D)P隨T之升高可變大或減少。56水的三相點附近，其蒸發(fā)熱和熔化熱分別為44.82和5.994KJ mol1。則在三相點附近冰的升華熱約為：0-1 -1 -1 -1(A) 38.83 kJ mol- ； (B) 50.81 kJ mol- ； (C) -38.83 kJ mol ； (D) -50.81 kJ mol 57在0C至(J 100C的范圍內(nèi)液態(tài)水的蒸氣壓P與T的尖系為：lg(RPa)= -2265IT+11

9、.101,高原地區(qū)的氣壓只有59995Pa,則該地區(qū)水的沸點為：0(A) 358.2K； (B) 85.2K ； (C) 358.2 C ； (D) 373K。58.固體六氟化鈾的蒸氣壓P與T的尖系式為Ig(BPa) = 10.65 - 256O(T4),則其平均升華熱為0(A) 2.128 kJ mok : (B) 49.02 kJ mol；(C) 9.242 kJ mok ； (D) 10.33 kJ mol-59.已知苯一乙醇完全互溶雙液體系中，苯的沸點是353.3K,乙醇的沸點是351.6K,兩者的共沸組成為：含乙醇47.5%(摩爾分數(shù)),沸點為341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶

10、液，在達到氣、液平衡后，氣相中含乙醇為液相中 含乙醇為X2。問：下列結(jié)論何者正確？0(A) y 2 X2 ； (B) y 2 = X2 : (C) y2Pb*o在一定溫度下，由A、B組成的氣 液平衡系統(tǒng)，當系統(tǒng)組成Xb0.3時，往系統(tǒng)中加入B(l)則系統(tǒng)壓力降低，這一結(jié)果說明該系統(tǒng)是具有恒沸 占。八、14. 有理想氣體反應(yīng)：A(g)+2B(g) C(g)在恒溫和總壓不變的條件下進行，若原料氣體中A與B的物質(zhì)的量之比為1 : 2,達平衡時系統(tǒng)的組分數(shù)C=，自由度數(shù)F=。當溫度一定時，增大壓力則Kr，平衡將移動。15. 在1000K下，多組分多相平衡系統(tǒng)有C(石墨廠CO(g), CO2(g)及6(

11、g)共存，而且它們之間存在以下化學反應(yīng)：C (石墨)。2 二二 c02(g)1CQ (g)丄。2C0(g)c則此平衡系統(tǒng)的組分數(shù) C=C (石墨)丄 O2= CQ (g)C(石墨)CO?二二2CO ( g)；相數(shù)P= ;自由度數(shù)F=16. A(l)與B(l)形成理想液態(tài)混合物。在溫度 T下，純A(l)的飽和蒸氣壓為pa*，純B(l)的飽和蒸氣壓為Pb*=5pa*。在同溫度下，將A(l)與B(l)混合成一氣液平衡系統(tǒng)，測得其總壓為2PA*，此時平衡蒸氣相中B的摩爾分數(shù)yB=。17. 在液態(tài)完全互溶的兩組分A,B組成的氣液平衡系統(tǒng)中，在外壓一定下，于該氣液平衡系統(tǒng)中加入組分B(l)后，系統(tǒng)的沸點下

12、降，則該組分在平衡氣相中的組成yB_它在液相中的組成XB。18. 碳酸鈉和水可形成三種水合物：NCO3H2O(s)，Na2CO37H2O(s)，Na2CO3-IOH2O(s)。在 10OkPa 下，能與碳酸鈉水溶液、冰平衡共存的含水鹽有種，這種(或這些)含水鹽是。19. 含有K2SO4和NaNO3的水溶液，其組分數(shù)C= ;若在溫度和壓力一定的條件下，此系統(tǒng)中最多有_相共存。20. 在密閉容器中，NaCI的飽和溶液與其水蒸氣呈平衡，并且存在著從溶液中析出的細小NaCI晶體，則該系統(tǒng)中的組分數(shù)C=，相數(shù)P=;自由度數(shù)F= 。22飽和蒸氣壓不同的兩種液體形成理想液態(tài)混合物呈氣液平衡時，易揮發(fā)組分在氣

13、相中的相對含量(大于、等于或小于)它在液相中的相對含量。23.液相完全互溶的二組分系統(tǒng)氣液平衡相圖及其蒸氣壓組成曲線上若出現(xiàn)最高點，該點的氣相組成為yB，液相組成為xb，則yBXb (大于、等于或小于)。三、判斷題：I.在一個給定的系統(tǒng)中，物種數(shù)可以因分析問題的角度的不同而不同，但獨立組分數(shù)是一個確定的數(shù)。2單組分系統(tǒng)的物種數(shù)一定等于 1。3. 自由度就是可以獨立變化的變量。4. 相圖中的點都是代表系統(tǒng)狀態(tài)的點。5. 恒定壓力下，根據(jù)相律得出某一系統(tǒng)的f = I，則該系統(tǒng)的溫度就有一個 唯一確定的值。6 .單組分系統(tǒng)的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。7. 根據(jù)二元液系的PX圖可以

14、準確地判斷該系統(tǒng)的液相是否是理想液體混合物。&在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計算 兩相平暢時兩相的相對的量。9. 杠桿規(guī)則只適用于TX圖的兩相平衡區(qū)。10. 對于二元互溶液系，通過精憎方法總可以得到兩個純組分。11. 二元液系中，若A組分對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差，那么B組分必定對拉烏爾定律產(chǎn)生負偏差。12. 恒沸物的組成不變。13. 若A、B兩液體完全不互溶，那么當有B存在時，A的蒸氣壓與系統(tǒng)中 A的摩爾分數(shù)成正比。14. 在簡單低共熔物的相圖中，三相線上的任何一個系統(tǒng)點的液相組成都相同。15 .三組分系統(tǒng)最多同時存在5個相。16. 等溫等容條件下，B在、一：兩相中達平衡，有/(J= JB(勺。17

15、. 二元體系兩相平衡，平衡壓力僅取決于平衡溫度。18. 根據(jù)相律，單組分體系相圖只能有唯一的一個三相共存點。19. 液態(tài)CO2在P Q力下的任何溫度，都是不穩(wěn)定的。(CO2三相點壓力為5.11 )020. 在一個密封的鐘罩內(nèi)，一個燒杯盛有純液體苯，另一燒杯盛有苯和甲苯溶液，長時間放置，最后兩個燒杯內(nèi)溶液濃 度相同。21. 二元凝聚體系的步冷曲線如果不出現(xiàn)平臺”這很有可能是形成了固溶體。22. 二元凝聚體系相圖中，平衡曲線的極大點處必定是形成了新的固體化合物。23. 適當選定溫度、壓力，正交硫、單斜硫、液態(tài)硫和氣態(tài)硫可以同時平衡共存。24. 苯二甘醇，苯正已烷為完全互溶，正已烷二甘醇為部分互溶，

16、用二甘醇萃取正已烷中的苯，實際上得不到純凈的苯。25. 只要兩組分的蒸汽壓不同，利用簡單蒸館總能分離得到兩純組分。四、綜合題1 在101.32kPa時，使水蒸氣通入固態(tài)碘(丨2)和水的混合物，蒸館進行的溫度為371.6K,使館出的蒸氣凝結(jié),并分析幗出物的組成。已知每0.10kg水中有0.0819kg碘。試計算該溫度時固態(tài)碘的蒸氣壓。2.(20分)A、B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如圖6-11所示o怖a(3)繪出通過圖中a、b兩個系統(tǒng)點的步冷曲線。3. Bi - Te系統(tǒng)的熔點組成圖如圖6-12所示。時間圖 6-11試寫出1、2、3、4、5、6各相區(qū)的相數(shù)、相態(tài)和自由度數(shù);相區(qū)相數(shù)P相態(tài)自由度數(shù)F1234

17、56(2)試寫出各三相線上的相平衡矢系；圖 6-12(1)分別指出從1到7各區(qū)以及ABC線所代表的系統(tǒng)的相數(shù)、相態(tài)及自由度數(shù);相區(qū)相數(shù)相態(tài)自由度1234567ABC(2) 試畫出相應(yīng)于點a與b的熔融物的步冷曲線的示意圖；(3) 在lOOOg由G點所示的系統(tǒng)中，各相的質(zhì)量為多少?tB時間自由度4. A和B二組分的凝聚相圖如圖613所示，tA和tB分別為純A與純B的熔點。6-13(1)填寫下表各相區(qū)與FED線的相數(shù)、相態(tài)及自由度。(10分)相區(qū)相數(shù)相態(tài)2345FED畫出a-a與b-b 1的步冷曲線。(5分)5.某兩種金屬A與B所形成的凝聚系統(tǒng)相圖如圖614所示，請將圖中所標區(qū)域的相數(shù)、相態(tài)和自由度

18、列表分析，并繪制a- a、b-匕步冷曲線。5A； B AB兀BB冬6-14時間圖 6-15填寫弔區(qū)相數(shù)相態(tài)自由度12相區(qū)i相數(shù)相態(tài)自由度數(shù)兀InIV6圖615是H2O Nal系統(tǒng)的相圖。MSII% 時間8EFCDGH(2) 畫出與bb，的步冷曲線。(3) 欲由圖中組成為P點的溶液制得BWa (s),應(yīng)如何操作?7. 圖616為某二組分系統(tǒng)固一液相圖。(1) 在圖中標出各相區(qū)的相態(tài)。(2) 標出各水平線上平衡共存的相態(tài)。(3) 畫出a，C二個物系點的步冷曲線。TKA2B AB2 BXB圖 6-16標出各水平線上平衡共存 a得到純B固體的合理步8. 圖&17為某二組分系統(tǒng)固一液相圖。（1）在圖中標出各相區(qū)的相態(tài)。（2）的相 態(tài)。（3）畫出a, b, c, d四個物系點的步冷曲線。（4）標出欲從物系點驟。wB圖 6-179. B