化学势相平衡习题

1、化学势与相平衡练习题1. 在 298 K时， A 和 B 两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为k(A) 和 k(B) ，且知k(A)> k(B) ，则当A和 B压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为：(A) A的量大于B 的量(B) A的量小于B 的量(C) A的量等于B 的量(D) A的量与B 的量无法比较2. 在温度T 时，纯液体A 的饱和蒸气压为，化学势为，并且已知在标准压力下的凝固点为，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为pA ， A， Tf ，则(A)< pA ，<A，< Tf(B)

2、> pA ，<A，< Tf(C)< pA ，<A，> Tf(D)> pA ，>A，> Tf3. 在 400 K 时，液体A 的蒸气压为40000 Pa ，液体B 的蒸气压为60000 Pa，两者组成理想液体混合物，平衡时溶液中A的物质的量分数为0.6，则气相中B 的物质的量分数为：(A) 0.60(B) 0.50(C) 0.40(D) 0.314. 已知373.15 K时，液体A 的饱和蒸气压为133.32 kPa ，另一液体B 可与A构成理想液体混合物。当A在溶液中的物质的量分数为1/2 时， A在气相中的物质量分数为2/3 时，则在37

3、3.15 K 时，液体B 的饱和蒸气压应为：(A) 66.66 kPa(B) 88.88 kPa(C) 133.32 kPa(D) 266.64 kPa5. 关于亨利定律 ,下面的表述中不正确的是：(A) 若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B 必遵从亨利定律(B) 温度越高、压力越低 ,亨利定律越正确(C) 因为亨利定律是稀溶液定律 ,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律(D) 温度一定时 ,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关6. 298 K, 标准压力下 ,两瓶含萘的苯溶液 ,第一瓶为 2 dm3 (溶有 0.5 mol 萘 ), 第二瓶为 1

4、dm 3(溶有 0.25 mol 萘 ), 若以 1和 2分别表示两瓶中萘的化学势 ,则(A ) 1= 10 2( B) 1= 2 2(C) 1=(1/2) 2(D ) 1= 27.2 mol A 物质和 3 mol B 物质在等温等压下混合形成理想液体混合物,该系统中A 和 B 的偏摩尔体积分别为1.79 ×m3/mol,2.15×m3/mol, 则混合物的总体积为：(A) 9.67×m3(B) 9.85×m3(C) 10.03× m3(D) 8.95×m38. 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要

5、作用是？(A)增加混凝土的强度(B) 防止建筑物被腐蚀(C) 降低混凝土的固化温度(D)吸收混凝土中的水份9. 两只烧杯各有 1 kg 水，向 A 杯中加入 0.01 mol 蔗糖，向 B 杯内溶入 0.01 mol NaCl ，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：(A) A杯先结冰(B) B杯先结冰(C) 两杯同时结冰(D) 不能预测其结冰的先后次序10. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？(A) 高脂肪、高蛋白、高能量饮料(B) 20% 葡萄糖水(C) 含适量维生素的等渗饮料(D) 含兴奋剂的饮料11. 在0.1 kg H 2O 中含0.0045 kg某纯非电解质的溶液，于272.6

6、85 K时结冰，该溶质的摩尔质量最接近于：(A) 0.135 kg/mol(B) 0.172 kg/mol(C) 0.090 kg/mol(D) 0.180 kg/mol已知水的凝固点降低常数Kf 为 1.86 K ×kg/mol 。12. 已知 H 2O(l) 在正常沸点时的气化热为 40.67 kJ/mol, 某非挥发性物质 B 溶于 H2 O(l) 后 ,其沸点升高 10 K, 则该物质 B 在溶液中的摩尔分数为：(A) 0.290(B) 0.710(C) 0.530(D) 0.46713. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A) 和纯水 (B) 。经历若干时间后，两

7、杯液面的高度将是：(A) A杯高于B 杯(B) A杯等于B 杯(C) A杯低于B 杯(D) 视温度而定14. 关于亨利系数 ,下列说法中正确的是：(A) 其值与温度、浓度和压力有关(B) 其值与温度、溶质性质和浓度有关(C) 其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D) 其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关15. 真实气体的标准态是：(A) ?= 标准大气压的真实气体(B) p=标准大气压的真实气体(C) ?= 标准大气压的理想气体(D) p=标准大气压的理想气体16. 298 K, 标准大气压下 ,苯和甲苯形成理想液体混合物,第一份溶液体积为2 dm 3,苯的摩尔分数为0.25, 苯的化学势为

8、 1,第二份溶液的体积为 1 dm 3,苯的摩尔分数为0.5,化学势为 2,则：(A) 1> 2(B) 1< 2(C) 1= 2(D)不确定17. 质量摩尔浓度凝固点降低常数K f ，其值决定于：(A)溶剂的本性(B)溶质的本性(C) 溶液的浓度(D) 温度18. (1) 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，降低混凝土的固化温度。为达到此目的，选用下列几种盐中的哪一种比较理想？(A) NaCl(B) NH 4Cl(C) CaCl 2(D) KCl19. 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？(A)天气太热(B) 很少下雨(C) 肥料不足(D

9、) 水分从植物向土壤倒流20. 自然界中，有的高大树种可以长到100 m 以上，能够提供营养及水位到树冠的主要动力是什么？(A)因外界大气压引起的树干内导管的空吸作用(B)树干中微导管的毛细作用(C) 树内体液含盐浓度高，渗透压大(D) 营养和水分自雨水直接落到树冠上21. NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及 H2S(g) 达平衡时 ,有：(A) K= 2 ， =2， f= 2(B) K = 1 ， = 2， f= 1(C) K = 2 ， = 3， f= 2(D) K = 3 ， = 2，f= 322将固体NH 4HCO 3 (s) 放入真空容器中， 恒温到400 K ，NH

10、4 HCO 3 按下式分解并达到平衡：NH4HCO 3 (s) = NH 3(g) + H 2 O(g)+ CO 2(g) 体系的组分数 K 和自由度数 f 为：(A) K = 2 ，f= 1(B) K = 2 ，f= 2(C) K = 1 ， f= 0(D) K = 3 ，f= 223. 某体系存在C(s),H 2 O(g),CO(g),CO 2(g),H 2 (g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2 O(g) + C(s) = H 2(g) + CO(g)CO2(g) + H 2(g) = H 2 O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s) = 2CO(g)则该体系的独立组分

11、数K 为：(A) K =3(B) K =2(C) K =1(D) K =424. 某一水溶液中有n 种溶质，其摩尔分数分别是x1,x2,.,xn, 若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为pw, 溶液面上外压为ps，则该体系的自由度数为：(A) f=n(B) f=n+1(C) f=n+2(D) f=n+325. NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是：(A) 1(B) 2(C) 3(D) 426. 在101 325 Pa 的压力下， I2 在液态水和CCl 4 中达到分配平衡(无固态碘存在 )，则该体系的自由度数为：(A) f*= 1

12、(B) f*= 2(C) f*= 0(D) f*= 327. CuSO 4 与水可生成 CuSO 4.H2 O,CuSO4 .3H2 O,CuSO 4.5H 2O 三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为：(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D) 不可能有共存的含水盐28. 由 CaCO3(s),CaO(s),BaCO 3(s),BaO(s) 及 CO2 (g)构成的平衡体系,其自由度为：(A) f=2(B) f=1(C) f=0(D) f=329. 三相点是：(A)某一温度 ,超过此温度 ,液相就不能存在(B)通常发现在很靠近正常沸点的某一温度(C) 液体的蒸气压等于 2

13、5时的蒸气压三倍数值时的温度(D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力30. 当克劳修斯 -克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：(A) p 必随 T 之升高而降低(B) p 必不随 T 而变(C) p 必随 T 之升高而变大(D) p 随 T 之升高可变大或减少31. 在标准大气压下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点将：(A)必低于373.15 K(B)必高于373.15 K(C) 取决于水与有机物的相对数量(D) 取决于有机物的分子量大小32. Fe(s)、 FeO(s) 、 Fe3O4(s)与 CO(g) 、 CO2 (g) 达到平衡时 ,其独立化学平衡数R

14、、组分数K和自由度数f 分别为：(A) R = 3 ；K = 2 ； f= 0(B) R = 4 ； K = 1 ； f= -1(C) R = 1 ； K = 4 ； f= 2(D) R = 2 ； K = 3 ； f= 133. FeCl 3 和H2 O 能形成FeCl 3·6H2O，2FeCl 3·7H 2O，2FeCl 3·5H 2O， FeCl 3 ·2H 2O 四种水合物,则该体系的独立组分数K 和在恒压下最多可能的平衡共存的相数分别为：(A) K = 3 ， = 4(B) K = 2 ， = 4(C) K = 2 ， = 3(D) K = 3

15、 ， = 534. 硫酸与水可形成 H 2 SO4·H2O(s) 、H2 SO4 ·2H 2 O(s)、H2 SO4·4H 2 O(s)三种水合物 ,问在 101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?(A) 3种(B) 2种(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。35. 当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数K 和自由度f 应分别为：(A) K = 2 ， f= 3(B) K = 3 ， f= 3(C) K = 2 ，f= 2(D) K = 3 ， f= 436. 将AlCl 3 溶于水中全部水解，此

16、体系的组分数K 是：(A) 1(B) 2(C) 3(D) 437. 298 K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度为：(A)K=2， = 2 ， f*= 1(B)K=2， = 2 ， f*= 2(C)K=2， = 1 ， f*= 2(D)K=2，= 1 ， f*= 338. 某二组分凝聚系统相图如图所示。（ 1）图中标出各区域的稳定相；（ 2）指出图中三相线及对应的平衡物质；（ 3）分别绘出系统由 a 点和 b 点降温时的冷却曲线，并简述其相变化和自由度变化。. a.bT/KACBW B39、下图为H2O-NH 4 Cl 的温度 -组成图。根据相图回答下列问题：T

17、/K27827326826326010203040100H2 ONH 4Cl（ 1）若一溶液冷却到268K 时开始析出冰， 问 750g 该溶液含有多少克NH 4 Cl ？若冷却该溶液， 最多可析出多少克纯冰？（ 2）将 15%NH 4 Cl水溶液冷却到268K 可得多少冰？（ 3）将 100g 25% 的 NH 4Cl 水溶液冷却到263K ，此时系统共有几相，各相的浓度和质量各为多少？40、说明水的三相点与它的冰点的区别。1 解： (1) A B是恒容过程 (a) ； B C是绝热向真空膨胀过程(b) ；C D 是恒压冷却过程 (c)。(2)TA = 298.15 K， pA = 101.

18、325 kPanRTA18.314298.153VA101.32524.46 dmp ATB = 373.15 K， VB = VA = 24.46 dm 3nRTB18.314373.15pB24.46126.834 kPaVB因为 BC 是绝热向真空膨胀所以： Q 0,W0 ,U B0 即为恒温向真空膨胀过程T 373.15 K ,VC2VB48.92 dm 3CpCnRTC1 8.314373.15VC48.9263.417 kPaTD = 298.15 K ， pD = 63.417 kPaVDnRTD1 8.314298.153pD63.41739.09dm总变化量Q QaQbQcnCV ,m TBTA0 nC p ,m TDTC3373.15298.155298.15373.15623.55 JRR22W WaWb Wc0 0 pD VDVCR TDTC8.314298.15373.15623.55 JUnCV ,m T