大學(xué)物理化學(xué)5相平衡練習(xí)題

相平衡一、判斷題：1、相是指系統(tǒng)處于平衡時(shí),系統(tǒng)中物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)都均勻的部分。2、依據(jù)相律,純液體在一定溫度下,蒸氣壓應(yīng)該是定值。3、依據(jù)相律,恒沸溫合物的沸點(diǎn)不隨外壓的改變而改變。4、雙組分相圖中恒沸混合物的組成隨外壓力的不同而不同。5、不可能用簡(jiǎn)單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個(gè)純組分。6、二組分的理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓力介于二純組分的整齊壓之間。7.在一個(gè)給定的體系中，物種數(shù)可以因分析問(wèn)題的角度不同而不同，但獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是一個(gè)確定的數(shù)。8．自由度就是可以獨(dú)立變化的變量。9．I2（s）=I2（g）平衡共存，因S=2，R=1，R/=0所以C=1。10．單組分體系的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。11．在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計(jì)算兩相平衡時(shí)兩相的相對(duì)的量。12．對(duì)于二元互溶液系，通過(guò)精餾方法總可以得到兩個(gè)純組分。13．部分互溶雙液系總以相互共軛的兩相平衡共存。14．恒沸物的組成不變。15．相圖中的點(diǎn)都是代表體系狀態(tài)的點(diǎn)。16．三組分體系最多同時(shí)存在4個(gè)相。17．完全互溶雙液系T~x圖中，溶液的沸點(diǎn)與純組分的沸點(diǎn)的意義是一樣的。18．據(jù)二元液系的p~x圖，可以準(zhǔn)確的判斷該體系的液相是否是理想液體混合物。19．二元液系中若A組分對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差，那么B組分必定對(duì)Raoult定律產(chǎn)生負(fù)偏差。20．A、B兩液體完全不互溶，那么當(dāng)有B存在時(shí)，A的蒸氣壓與體系中A的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。二、填空題：1、對(duì)三組分相圖,最多相數(shù)為；最大的自由度數(shù)為,它們分別是等強(qiáng)度變量。2

、在抽空的容器中放入NH4HCO3(s)，發(fā)生反應(yīng)NH4HCO3(s)=====NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)且達(dá)到平衡，則這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)(獨(dú)立)=______；自由度數(shù)=_______。3、AlCl3溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)為，自由度數(shù)為。4、將CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合，放入一密閉容器中，一定溫度下建立化學(xué)平衡，則系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C=______；相數(shù)f=_______；條件自由度數(shù)￠|=________。5、將Ag2O(s)放在一個(gè)抽空的容器中，使之分解得到Ag(s)和O2(g)并達(dá)到平衡，則此時(shí)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)（獨(dú)立）=______；自由度數(shù)=________。6、CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)化為CO(g)和CO2(g)及H2(g)，并達(dá)平衡，則系統(tǒng)的S=______；R=______；R′=______；C=______；f=______；f=______。7、將一定量NaCl(s)溶于水中形成不飽和溶液，假設(shè)NaCl完全電離，H2O(l)可建立電離平衡，離子無(wú)水合反應(yīng)，則系統(tǒng)的S=______；R=______；R′=______；C=______；f=______；f=______。8

、已知NaHCO3(s)熱分解反應(yīng)為2NaHCO3==Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)今將NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個(gè)密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)建立平衡時(shí)系統(tǒng)的R′=______；C=______；f=______；f=______。9、450℃時(shí)，將與混合，由于的分解，最終得到和平衡共存的系統(tǒng)，則系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C=______；相數(shù)f=______；條件自由度數(shù)f’=______。10、Na2CO3(s)與H2O(l)可生成Na2CO3×H2O(s)、Na2CO3×7H2O(s)、Na2CO3×10H2O(s)，則30℃時(shí)，與Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多有種。11、下列化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)共存并達(dá)到平衡（溫度在900~1200K）：CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)；CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+H2(g)。該系統(tǒng)的自由度=______。12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和CO2(g)構(gòu)成一個(gè)多相平衡系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)（獨(dú)立）=______；自由度數(shù)=________。13、FeCl3與H2O可生成四種水合物FeCl3×６H2O(s)、２FeCl3×３H2O(s)、２FeCl3×５H2O(s)、FeCl3×２H2O(s)，這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)（獨(dú)立）=______；在定壓下最多有相平衡共存種。p一定tx0p一定tx0ABxB15、理想液態(tài)混合物定溫p-xB(yB)相圖最顯著的特征是液相線為。16、一般有機(jī)物可以用水蒸氣蒸餾法提純，當(dāng)有機(jī)物的和越大時(shí)，提純一定質(zhì)量有機(jī)物需要的水蒸氣越少，燃料越節(jié)省。17、右圖為兩組分具有最高沸點(diǎn)的相圖，若有組成為x0的溶液，經(jīng)過(guò)精餾，則在塔頂?shù)玫剑椎玫健?8、完全互溶的A，B二組分溶液，在xB=0.6處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4的溶液在氣-平衡時(shí)，yB(g)，xB(1)，xB(總)的大小順序?yàn)開_________。將xB=0.4的溶液進(jìn)行精餾,塔頂將得到______________。19、定壓下A，B可形成具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)，最低恒沸點(diǎn)組成為xB=0.475。若進(jìn)料組成為xB=0.800的系統(tǒng)，在具有足夠塔板數(shù)的精餾塔中精餾，塔頂將得到______________。塔底將得到______________。20、35℃時(shí)，純CH3COCH3的飽和蒸氣壓力為43.06kPa。CH3COCH3與CHCl3組成溶液，當(dāng)CHCl3的摩爾分?jǐn)?shù)為0.30時(shí)，溶液上CH3COCH3的蒸氣壓力為26.77kPa，則該溶液對(duì)CH3COCH3為偏差。（選擇正、負(fù)）21、右圖是水的相圖。(1)oa是———平衡曲線；ob是———平衡曲線；oc是______平衡曲線；(2)o點(diǎn)稱為________點(diǎn)；CABoa線中止于a點(diǎn)，CAB(3)處于d點(diǎn)的水稱為______水，它與水蒸氣達(dá)到的平衡稱為_______平衡。22、乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)在溫度時(shí)的三組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)相圖如圖所示，則該相圖中有個(gè)二相區(qū)23.在25℃時(shí)，A，B，C三種物質(zhì)(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))所形成的溶液與固相A和B、C組成的氣相呈平衡，則體系的自由度f(wàn)=。A，B，C三物質(zhì)組成的體系能平衡共存的最大相數(shù)是。24．在石灰窯中，分解反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已平衡，則該體系的組分?jǐn)?shù)C=，相數(shù)P=，自由度數(shù)f=。25．CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)達(dá)到平衡時(shí)，此體系的相數(shù)是，組分?jǐn)?shù)是，自由度數(shù)是。26．純液體在其正常沸點(diǎn)下沸騰變?yōu)闅怏w，下述各量中增加的量是，減少的量是，不變的量是。A．蒸氣壓B．摩爾氣化熱C．摩爾熵D．摩爾焓E．吉布斯自由能F．溫度G．外壓H．摩爾體積I．亥姆霍茲自由能27．已知水的平均氣化熱為40.67kJ·mol-1,若壓力鍋允許的最高溫度為423K，此時(shí)壓力鍋內(nèi)的壓力為kPa.28．在一透明的真空容器中裝入足夠量的純液體，若對(duì)其不斷加熱，可見(jiàn)到現(xiàn)象，若將容器不斷冷卻，又可見(jiàn)到現(xiàn)象。29．一個(gè)含有K+，Na+,NO3－,SO42－,四種離子的不飽和水溶液，其組分?jǐn)?shù)為。30．已知溫度T時(shí)，液體A的蒸氣壓為13330Pa，液體B的蒸氣壓為6665Pa，設(shè)A與B構(gòu)成理想液體混合物，則當(dāng)A在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)0.5時(shí)，其在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為。31．定溫下水，苯甲酸，苯平衡體系中可以共存的最大相數(shù)為。32．二元液系相圖中，共沸點(diǎn)的自由度數(shù)f=。三、選擇題：1一個(gè)水溶液共有S種溶質(zhì)，相互之間無(wú)化學(xué)反應(yīng)。若使用只允許水出入的半透膜將此溶液與純水分開，當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)，水面上的外壓是pW，溶液面上的外壓是ps，則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為：()(A)f=S (B)f=S+1 (C)f=S+2 (D)f=S+32NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)達(dá)平衡時(shí)有：()。(A)C=2，f=2，f=2 (B)C=1，f=2，f=1(C)C=1，f=3，f=2 (D)C=1，f=2，f=33若A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物,溫度T時(shí),純A及純B的飽和蒸氣壓p*Ｂ＞p*A,則當(dāng)混合物的組成為0＜xＢ＜1時(shí),則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A，p*Ｂ的相對(duì)大小為:()(A)p＞p*Ｂ (B)p＜p*A (C)p*A＜p＜p*Ｂ4對(duì)于恒沸混合物，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：()。(A)不具有確定組成 (B)平衡時(shí)氣相組成和液相組成相同；(C)其沸點(diǎn)隨外壓的變化而變化 (D)與化合物一樣具有確定組成5

已知硫可以有單斜硫，斜方硫，液態(tài)硫和氣態(tài)硫四種存在狀態(tài)。硫的這四種狀態(tài)____穩(wěn)定共存。(A)能夠 (B)不能夠 (C)不一定6二組分合金處于低共熔溫度時(shí)系統(tǒng)的條件自由度數(shù)為：()。(A)0 (B)1 (C)2 (D)37、A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度下，純A、純B的飽和蒸氣壓p*A＞p*B，則在該二組分的蒸氣壓組成圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的組成必有:()(A)yＢ＞xＢ(B)yＢ＜xＢ(C)yＢ＝xＢ8、在101325Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCl4中達(dá)到分配平衡（無(wú)固態(tài)碘存在）則該系統(tǒng)的條件自由度數(shù)為（）(A)1(B)2(C)0(D)39、硫酸與水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三種水合物，問(wèn)在101325Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？()(A)3種；(B)2種；(C)1種；(D)不可能有硫酸水合物與之平衡共存。10、將固體NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒溫到400K，NH4HCO3按下式分解并達(dá)到平衡：NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C和自由度數(shù)f為：()(A) Ｃ＝2，f＝2； (B) Ｃ＝2，f＝2；(C) Ｃ＝2，f＝0； (D) Ｃ＝3，f＝2。11

某系統(tǒng)存在任意量C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質(zhì)，相互建立了下述三個(gè)平衡：H2O(g)+C(s) →H2(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)→H2O+CO(g)CO2(g)+C(s)→2CO(g)則該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C為：()。(A)3(B)2(C)1 (D)412已知A，B兩液體可組成無(wú)最高或最低恒沸點(diǎn)的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的溶液蒸餾可以獲得：()。(A)一個(gè)純組分和一個(gè)恒沸混合物(B)兩個(gè)恒沸混合物(C)兩個(gè)純組分。13已知A和B二組分可組成具有最低恒沸點(diǎn)的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，其t-x(y)如圖所示。若把xB=0.4的溶液進(jìn)行精餾，在塔頂可以獲得：()。(A)純組分A(l)(B)純組分B(l)(C)最低恒沸混合物。14已知純液體A與B，其沸點(diǎn)分別為t*A=116℃，t*B=80℃，A和B可以形成二組分理想液態(tài)混合物，將某一定組成的該液態(tài)混合物進(jìn)行精餾（完全分離）時(shí)，則（）(A)在塔頂?shù)玫郊傿(B)在塔底得到純B(C)在塔中間得到純B15組分A(高沸點(diǎn))與組分B(低沸點(diǎn))形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：()。(A)有最高恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)(B)不具有恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)(C)具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)。16在p?下，用水蒸氣蒸餾法提純某不溶于水的有機(jī)物時(shí)，系統(tǒng)的沸點(diǎn)（）(A)必低于373.2K (B)必高于373.2K(C)取決于水與有機(jī)物的相對(duì)數(shù)量 (D)取決于有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量的大小17已知A與B可構(gòu)成固熔體，在組分A中，若加入組分B可使固熔體的熔點(diǎn)提高，則組分B在此固熔體中的含量必（）組分B在液相中的含量。(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能確定18今有A(s)B(s)C(s)三組分相圖，圖中三相平衡區(qū)為：()。A(s)B(s)C(l)a1A(s)B(s)C(l)a1a019NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三組分系統(tǒng)相圖如圖，今有系統(tǒng)點(diǎn)a0，向系統(tǒng)中加入水，使系統(tǒng)點(diǎn)a1變?yōu)椋ㄈ鐖D所示），則在a1狀態(tài)下，可以從系統(tǒng)中分離出純物質(zhì)是（）(A)C(l)(B)B(s)(C)A(s)20．水煤氣發(fā)生爐中共有C（s），H2O（g）,CO(g),CO2(g)及H2(g)五種物質(zhì)，它們之能發(fā)生下述反應(yīng)：CO2（g）+C(s)=2CO(g)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H2O(g)+C(s)=H2(g)+CO(g)則此體系的組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)為。A．5；3B．4；3C．3；3D．2；221．物質(zhì)A與B可形成低共沸混合物E，已知純A的沸點(diǎn)小于純B的沸點(diǎn)，若將任意比例的A+B混合物在一個(gè)精餾塔中精餾，在塔頂?shù)酿s出物是。A．純AB．純BC．低共沸混合物D．都有可能22．Clapeyron-Clausius方程可適用于。A．I2（s）=I2（g） B．C（石墨）=C（金剛石） C．I2（g,T1,P1）=I2(g,T2,P2)D．I2(s)=I2(l)23．將一透明容器抽成真空，放入固體碘，當(dāng)溫度為50℃時(shí)，可見(jiàn)到明顯的碘升華現(xiàn)象，有紫色氣體出現(xiàn)，若維持溫度不變，向容器中充入氧氣使之壓力達(dá)到100p時(shí)，將看到容器中。A．紫色變深B．紫色變淺C．顏色不變D．有液態(tài)碘出現(xiàn)24．在一定溫度下，水在其飽和蒸氣壓下氣化，下列各函數(shù)增量中為零。A．△UB．△HC．△SD．△G25．在一定外壓下，多組分體系的沸點(diǎn)。A．有恒定值B．隨組分而變化C．隨濃度而變化D．隨組分及濃度而變化26．壓力升高時(shí)，單組分體系的沸點(diǎn)將。A．升高B．降低C．不變D．不一定27．進(jìn)行水蒸汽蒸餾的必要條件是。A．兩種液體互不相溶B．兩種液體蒸氣壓都較大C．外壓小于101kPad．兩種液體的沸點(diǎn)相近28．液體A與液體B不相混溶，在一定溫度T，當(dāng)有B存在并且達(dá)到平衡時(shí)，液體A的蒸氣壓為。A.與體系中A的摩爾分?jǐn)?shù)成比例 B．等于T溫度下純A的蒸氣壓C.大于T溫度下純A的蒸氣壓 D．與T溫度下純B的蒸氣壓之和等于體系的總壓力。29．氫氣和石墨粉在沒(méi)有催化劑存在時(shí)，在一定溫度和壓力下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體系的組分?jǐn)?shù)是。A．2B．3C．4D．530．上述體系中，有催化劑存在時(shí)可生成n種碳?xì)浠衔?，平衡時(shí)組分?jǐn)?shù)為。A．2B．4C．n+2D．n31．相律適用于。A．封閉體系B．敞開體系C．非平衡敞開體系D．已達(dá)平衡的多相敞開體系32．某物質(zhì)在某溶劑中的溶解度。A．僅是溫度的函數(shù)B．僅是壓力的函數(shù)C．同是溫度和壓力的函數(shù)D．除了溫度壓力外，還是其他因素的函數(shù)33．在實(shí)驗(yàn)室的敞口容器中，裝有單組分液體，如對(duì)其不斷加熱，則看到。A．沸騰現(xiàn)象B．三相共存現(xiàn)象C．臨界現(xiàn)象D．升華現(xiàn)象34．相圖與相律之間的關(guān)系是。A．相圖由相律推導(dǎo)得出B．相圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得出，不能違背相律C．相圖決定相律D．相圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得出，與相律無(wú)關(guān)35．下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是。A．通過(guò)相圖可確定一定條件下體系由幾相構(gòu)成 B．相圖可表示出平衡時(shí)每一相的組成如何C．相圖可表示達(dá)到相平衡所需時(shí)間長(zhǎng)短 D．通過(guò)杠桿規(guī)則可在相圖上計(jì)算各相的相對(duì)含量36．三組分體系的最大自由度數(shù)及平衡共存的最大相數(shù)為。A．3；3B．3；4C．4；4D:4；537．NH4HS(s)的分解壓力為1p時(shí)，反應(yīng)NH4HS（s）=NH3（g）+H2S(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是。A．1B．1/2C．1/4D．1/8t*At*BAxBt*At*BAxBB0.41.0AxBBA．38.83kJ·mol-1 B．50.81kJ·mol-1C．–38.83kJ·mol-1 D．–50.81kJ·mol-139．在相圖上，當(dāng)物系點(diǎn)處于點(diǎn)時(shí)，只存在一個(gè)相。A．恒沸點(diǎn)B．熔點(diǎn)C．臨界點(diǎn)D．最低共熔點(diǎn)40．具有最低恒沸溫度的某二組分體系，在其T-X相圖的最低有。A．f=0；xg=xlB．f=1；xg=xlC．f=0；xg>xlD．f=1；xg>x41．80℃時(shí)純苯的蒸氣壓為0.991p,純甲苯的蒸氣壓為0.382p,若有苯–甲苯氣液平衡混合物在80℃時(shí)氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)為y苯=0.30,則液相組成x苯接近于。A．0.85B．0.65C．0.35D．0.14

答案：一、1、對(duì)，2、對(duì)，3、，4、對(duì)，5、對(duì)，6