1相平衡习题说课讲解

1、1相平衡习题物理化学第六章相平衡习题一、选择题1,若A和B能形成二组分理想溶液，且Tb*>Ta*,则A和B在达平衡的气、液相中的物质 的量分数()。(A) yA>xA, yB<xB； (B) yA<xA, yB>xB； (C) yA>xA, yB>xB； (D) yA<xA, yB<xB。2,液态完全互溶的两组分 A、B组成的气液平衡系统中，在外压一定下，于该气液平衡系统 中加入组分B(l)后，系统的沸点下降，则该组分在平衡气相中的组成yB ()它在液相中的组成xbo(A)大于(B)小于(C)等于(D)无法确定3 .在温度T下，CaCO3(

2、s), CaO(s)及CO2的平衡系统压力为p,已知它们之间存在 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应，若往该平衡系统中加入 CO2(g),当重新达到平衡时，系统的 压力()。(A)变大； (B)变小；(C)不变；(D)可能变大也可能变小。4 . A(低沸点)与B(高沸点)两种纯液体组成的液态完全互溶的气液平衡系统。在一定温度下，将B(l)加入平衡系统中时，测得系统的压力增大，说明此系统()。(A) 一定具有最大正偏差；(BL定具有最大负偏差；(C)有可能是最大正偏差也有可能是最大负偏差；(D)数据不够，无法确定。5 .组分A(s)与组成B(s)组成的凝聚系统相图中，若己知形成以下

3、四种化合物：A2B(稳定)，AB (稳定),AB2(不稳定)，AB3 (稳定)则该相图中有()最低共熔点和()条三相线。(A) 3, 3 (B)4, 4 (C) 3, 4;(D) 4, 5。6,将克拉佩龙方程应用于H2O(s)和H2O(|)两相平衡，随着压力的增长，H2O的凝固点将(A)升高(B)降低(C)不变(D)无法判断7 .将过量的NaHCO3(s)放入一真空密闭容器中，在 50c下，NaHCO3按下式进行分解：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g),系统达平衡后，则其组分数 C= ( ) ; F=() <(A) 3, 2; (B) 3, 1; (C)

4、 2, 0; (D) 2, 1。8 .在上题中已达平衡的系统中加入 CO2(g)时，系统重新达平衡后，则系统的组分数C=()；F=()。(A) 3, 2; (B) 3, 1; (C) 2, 0; (D) 2, 1。9 .二元合金处于低共熔温度时体系的自由度为()。(A) 0; (B) 1; (C) 2; (D) 3。10 .压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化()。：(A)升高；(B)降低；(C)不变；(D)不一定。11 .硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4 H2O(s)、H2SO4 2H2O(s)、H2SO4 4H2O(s),在 p下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种()。：(A)

5、1 种；(B) 2 种；(C) 3 种；(D) 0 种。12.在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在)，此体 系的自由度为()。(A) 1 ;(B) 2 ;(C) 3 ;(D) 0。13. NaCl水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是()。(A) F= 1 ;(B) F = 2 ;(C) F = 3 ;(D) F = 4。14 .对于下列平衡系统：高温下水被分解；同，同时通入一些H2(g)和O2(g);H2 和O2同时溶于水中，其组分数 C和自由度数F的值完全正确的是()。(A)C = 1, F= 1 C = 2, F= 2 C

6、= 3, F= 3 ;(B)C = 2, F = 2 C = 3, F = 3 C = 1, F = 1 ;(C)C= 3, F = 3 C = 1, F = 1 C = 2, F = 2 ;(D)C = 1, F= 2 C = 2, F= 3 C = 3, F = 3。15 .在下列体系中自由度数F = 2的体系是()。(A) 298K 时，H2O(l)H2O(g);(B) S(s) S(l) S(g);(C) C2H50H(l)与 H2O(l)的混合物；(D) 一定量的 PCl5(g)分解平衡时：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)。16 .某体系中有 Na2CO3水溶液及

7、 Na2CO3 H2O(s)、Na2CO3 7H2O(s)、Na2CO3 10H2O(s)三种结晶水合物。在p下，F=C-P+ 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明()(A)体系不是处于平衡态；(B) Na2CO3 10 H2O(s)不可能存在；(C)这种情况是不存在的；(D) Na2CO3 7H2O(s)不可能存在。17 .相图与相律之间是()(A)相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律；(B)相图由相律推导得出；(C)相图由实验结果绘制得出，与相律无关；(D)相图决定相律。18 .下列叙述中错误的是()(A)水的三相点的温度是 273.15K,压力是610.62 Pa ;(

8、B)三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变；(C)水的冰点温度是0c (273.15K),压力是101325 Pa ;(D)水的三相点F= 0,而冰点F = 1。19 . Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3 H20、Na2CO3 7H2。、NaCO3 10H2O,在常压下，将Na2CO3投入冰水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液，则另一相是()(A) Na2CO3 ；(B) Na2CO3 H2O ;(C) Na2CO3 7H2O; (D) Na2CO3 10H2O。20.如图6-1,对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程()(A) a点物系；(B)

9、b点物系；(C) c点物系；(D) d点物系。21 .如图6-2,对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物系的组成为 x,冷却到tC时, 固液二相的重量之比是()(A) w(s) ： w(l) = ac ： ab ; (B) w(s) ： w(l) = cb ： ab ;(C)w(s) ： w(l) = ac ： cb ; (D) w(s) ： w(l) = cb : ac。22 .如图6-3,对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物系点分别处于对应的平衡共存的相数为(C、E、G点时,(A) C 点 1, E 点 1, G 点 1 ;(C) C 点 1, E 点 3, G 点 3 ;(B) C

10、 点 2, E 点 3, G 点 1 ;(D) C 点 2, E 点 3, G 点 3。23 .在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相(（A）恒沸点；（B）熔点；（C）临界点；（D）低共熔点。24 .如图6-4, A与B是两组分包压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个单相区（）（A） 1 个；（B） 2个；（C） 3 个；（D） 4个。25 .有一形成不稳定化合物的双组分 A与B凝聚体系，系统的组成刚巧与不稳定化合物的组成相同，当其从液态冷却到转熔温度，系统内建立如下平衡：液相 + A（s） = AxBy（不稳定化合物），如果在此时系统由外界吸取热时，则上述的平衡将（）（A）向左移动；（B

11、）向右移动；（C）不移动；（D）无法判定。26 . A与B可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么 A与B的体系可以形成几种低共熔混合物（）（A） 2 种；（B） 3 种；（C） 4 种；（D） 5 种。27 .如图6-5, A与B是两组分包压下固相部分互溶凝聚体系相图，有几个两周相平衡区（A） 1 个；（B） 2 个；（C） 3 个；（D） 4 个圄的图6-628 .在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化？（）（A）总是下降；（B）总是上升；（C）可能上升也可能下降；（D）服从拉乌尔定律。29 .如图6-6是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在几个稳 定化合物（）（A）

12、 1个；（B） 2个；（C） 3个；（D） 4个。30. A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有几种固相同时析出？()(A) 4 种；(B) 5 种；(C) 2 种；(D) 3 种。31 .在温度为T时，A(l)与B(l)的饱和蒸气压分别为 30.0kPa和35.0kPa, A与B完全互溶，当xA = 0.5时，pA = 10.0kPa, pB = 15.0kPa,则此二元液系常压下的 Tx相图为：(A>(B)(C)(D)32 .两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压()(A)恒大于任一纯组分的蒸气压；(B)恒小于任一纯组分的蒸气压；(

13、C)介于两个纯组分的蒸气压之间；(D)与溶液组成无关。33 .设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合物AmBn,其Tx图如图6-7所示，其中阿拉伯数字代表相区，根据相图判断，要分离出纯净的化合物AmBn,物系点所处的相区是()(A) 9 ;(B) 7 ;(C) 8 ;(D) 10。34 .液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精储塔中精储时，塔釜得到的是()(A)恒沸混合物；(B)纯A ;(C)纯B ;(D)纯A或纯B 。35 .图6-8是A、B两组分包压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个两相区()(A) 1 个；(B) 2 个；(C) 3 个；(D) 4 个。36 .水蒸气蒸储通

14、常适用于某有机物与水组成的()(A)完全互溶双液系；(B)互不相溶双液系；(C)部分互溶双液系；(D)所有双液系。37 . A与B是两种互不相溶的两种液体，A的正常沸点80 C , B的正常沸点120C。把A、B混合组成一个体系，那么这个混合物的正常沸点为()(A)小于 80 C ;(B)大于 120 C ;(C)介于80 C与120c之间； (D)无法确定范围。38 .体系中含有 H2O、H2SO4 4H20、H2SO4 2H2O、H2SO4 H2O、H2SO4 ,其组分数 C为：()(A) 1; (B) 2; (C) 3; (D) 4。39.在410 K, Ag2O(s)部分分解成Ag(s

15、)和O2(g),此平衡体系的自由度为：()(A) 0 ; (B) 1 ; (C) 2 ; (D) 1。40 .一个水溶液包含n个溶质，该溶液通过一半透膜与纯水相平衡，半透膜仅允许溶剂水分子通过，此体系的自由度为()。(A) n； (B) n-1; (C) n+1; (D) n + 2。41 .绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化？()(A)不变；(B)降低；(C)升高；(D)不能确定。42 .图6-9中，从P点开始的步冷曲线为()。图6-943 .图6-9中，生成固体化合物的经验式为（）（A） CC14 C4H10。2。 （B） CC14 （C4

16、H1002）2。 （C） （CCl4）2 C4H10O2 （D） CC14（C4H1002）344 .图6-9中，区域H的相态是（）（A）溶液；（B）固体CC14 ； （C）固体CC14 +溶液；（D）固体化合物+溶液。45 .在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为（）（A） 1; （B） 2; （C） 3; （D） 4。46 . CuS04与水可生成 CuS04 H2O, CuS04 3H2O , CuS04 5H2O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。47 . CuS04与水可生成 C

17、uSO4 H20, CuS04 3H20 , CuSO 5H20三种水合物，则在一定压力下和CuS04水溶液及冰共存的含水盐有：（）。（A） 3种；（B） 2种；（C） 1种；（D）不可能有共存的含水盐。48 .如图6-10所示，物系处于容器内，容器中间的半透膜 AB只允许02通过，当物系建立平 衡时，则物系中存在的相为：（）（A） 1气相，1周相（B） 1气相，2周相（C） 1气相，3周相（D） 2气相，2周相02(g)Ag20(s)Ag(s)02(g)CC14(g)图 6-1049 .如上题插图，当达渗透和化学反应达到 Ag(s)+O2(g)陶为AgO(s)平衡时，该体系的自由 度为：()

18、(A) 1; (B) 2; (C) 3; (D) 4。50 .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25c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51 .某一固体在25c和p压力下升华，这意味着：()(A)固体比液体密度大些；(B)三相点的压力大于p ;(C)固体比液体密度小些；(D)三相点的压力小于p。52 .碘的三相点处在115c和12kPa上，这意味着液态碘：()(A)比固态碘密度大；(B)在115c以上不能存在；(C)在p 压力下不能存在；(D)不能有低于12kPa的蒸气压

19、。53 .N2的临界温度是124K,室温下想要液化N2,就必须：()(A)在恒温下增加压力；(B)在恒温下降低压力；(C)在恒压下升高温度；(D)在恒压下降低温度。54对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：()(A) p 对 T ; (B) lg(p/Pa)对 T; (C) lg(p/Pa)对 1/T ; (D) 1/p 对 lg(T/K)。55.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。56 .水的三相点附近，具蒸发热和熔化热分

20、别为44.82和5.994kJ mol-1。则在三相点附近冰的升华热约为：()(A) 38.83 kJ mol-1 ; (B) 50.81 kJ mol-1 ; (C) -38.83 kJ mol-1 ; (D) -50.81 kJ mol-1。57 .在0c至ij 100c的范围内液态水的蒸气压 p与T的关系为：lg(p/Pa尸-2265k/T +11.101,某 高原地区的气压只有59995Pq则该地区水的沸点为：()(A) 358.2K ; (B) 85.2K ; (C) 358.2 C ； (D) 373K。58 .固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系式为lg(p/Pa) = 10.65

21、- 2560/(T/K),则其平均升华热 为()(A) 2.128 kJ mol-1 ; (B) 49.02 kJ mol-1; (C) 9.242 kJ mol-1 ; (D) 10.33 kJ mol-1。59 .已知苯一乙醇完全互溶双液体系中，苯的沸点是 353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共 沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到 气、液平衡后，气相中含乙醇为 y2,液相中含乙醇为X2。问：下列结论何者正确？()(A) y2 > x2 ； (B) y2 = x2； (C) y2V x2 ； (D)不确定。60 .

22、如上题，若将上述溶液精储，则能得到()(A)纯苯；(B)纯乙醇；(C)纯苯和恒沸混合物；(D)纯乙醇和恒沸混合物。二、填空题1 .在一个抽空的容器中放入过量的 NH4HCO3固体，并通入少量NH3 (g),标准压力下分解 反应NH4HCO3(s)陶为NH3(g) HzO(g) COz(g)达平衡时，该系统的独立组分数 C=_, 自由度数F=。2 .克拉贝龙方程的微分表达式为_,它适用于两相平衡系统。3 . A, B两种液体混合能形成完全互溶双液系，其 T-x图上有一最低恒沸点，恒沸混合物组 成为xa=0.7,现有一组成为xa=0.5的A, B混合物，将其分储，在气相可得 ,液相可 得。4 .

23、50c时将50g水和50g酚混合，此时系统分为两液层，在水层中含水质量为88.5%,在酚层中含酚质量为62.0%,则酚层质量为g,水层质量为g。5 .对于沸点较高或性质不稳定的有机物，只要该有机物 即可用水蒸气蒸储方法进行提 纯，水蒸气消耗系数与有机物的摩尔质量成 比。6 . 40公斤乙醇和60公斤水的混合物在某温度成气液两相平衡，乙醇在气、液相中的重量百分数分别为60%和20%,那么气相混合物的重量 W气W液(液相混合物重量)(填大于、 小于或等于)。7 .在101.325kPa外压下，水的沸点为100C ,氯苯的沸点为130C。水和氯苯组成完全不互 溶系统的共沸点一定 100Co (填大于

24、、小于或等于)。8 .含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时，其组分数 C=_,相数P.,自由度数F=9 .在真空密闭容器中放入过量的 NH4I(s)与NH4Cl(s),并发生以下的分解反应:NH4Cl(s) NH) + HCl(g); NH4(s) NH) + HI(g),达平衡后，系统的组分数C=,相数P=,自由度数F=。10 .在80c下，将过量的NH4HCO3(s)放入真空密|田容器中，NH4HCO3(s)按下式进行分解:NH4HCO3(s) Ng) + CO2(g) + H2O(g),达平衡后，系统的 C= ; P= ; F=。11 .组分A(s)与组分B(s)组成的凝聚系

25、统相图中，若已知形成以下四种化全物：A2B (稳co2:世CaO1 V jcc 口式附；QH4G1定)，AB (稳定)，AB2 (不稳定)，AB3 (稳定)则该相图中有一个最低共熔点和一条三相线。12 .用半透膜AB将密封容器分隔为两部分，而该半透膜只许CO2通过。当系统达平衡后，系统中的组分数 C=;相数P=;自由度数F= _0 (设CO2与CaO及CaCO3间无化学反应。)13 .在温度T下，A、B两组分在液相完全互溶，而且它们的饱和蒸气压分别为pa*、pB*,且pA* > pb*0在一定温度下，由A、B组成的气液平衡系统，当系统组成 xb <0.3时，往系 统中加入B(l)则

26、系统压力增大；反之,当系统组成 xb >0.3时，往系统中加入B(l)则系统压 力降低，这一结果说明该系统是具有 包沸点。14 .有理想气体反应：A(g)+2B(g) C(g)在恒温和总压不变的条件下进行，若原料气体中 A 与B的物质的量之比为1:2,达平衡时系统的组分数 C=,自由度数F=。当温度 一定时，增大压力则K ,平衡将 移动。15 .在1000K下，多组分多相平衡系统有 C(石墨)，CO(g), CO2(g)及O2(g)共存，而且它们 之间存在以下化学反应：C (石墨)。2CO (g)2C(石墨)。2CO 2(g)1 -CO (g) 。2CO2(g)C(石墨)CO2 2CO

27、(g)则此平衡系缁勺组分数 C=;相数P=;自由度数F=。16 . A(l)与B(l)形成理想液态混合物。在温度 T下，纯A(l)的饱和蒸气压为pa*,纯B(l)的饱 和蒸气压为Pb*=5pa* o在同温度下，将A(l)与B(l)混合成一气液平衡系统，测得其总压为 2pA*,此时平衡蒸气相中B的摩尔分数yB=。17 .在液态完全互溶的两组分 A,B组成的气液平衡系统中，在外压一定下，于该气液平衡系 统中加入组分B(l)后，系统的沸点下降，则该组分在平衡气相中的组成yB_它在液相中的组成xb。18 .碳酸钠和水可形成三种水合物：N&CO3.H2O(s), Na2CO3.7H2O(s),

28、N&CO3.10H2O(s)。在100kPa下，能与碳酸钠水溶液、冰平衡共存的含水盐有 一种，这种(或这些)含水盐 是 。19 .含有K2SO4和NaNO3的水溶液，其组分数C=;若在温度和压力一定的条件下，此系 统中最多有一相共存。20 .在密闭容器中，NaCl的饱和溶液与其水蒸气呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小 NaCl晶体，则该系统中的组分数 C=_,相数P=;自由度数F=。22 .饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物呈气 -液平衡时，易挥发组分在气相中的 相对含量_（大于、等于或小于）它在液相中的相对含量。23 .液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图及其蒸气压-组成

29、曲线上若出现最高点，该点 的气相组成为yB,液相组成为xb,则yB _xb （大于、等于或小于）。三、判断题：1 .在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一 个确定的数。2 .单组分系统的物种数一定等于 1。3 .自由度就是可以独立变化的变量。4 .相图中的点都是代表系统状态的点。5 .恒定压力下，根据相律得出某一系统的 f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6 .单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。7 .根据二元液系的px图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8 .在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相

30、对的量。9,杠杆规则只适用于Tx图的两相平衡区。10 .对于二元互溶液系，通过精储方法总可以得到两个纯组分。11 .二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么 B组分必定对拉乌尔定律产生 负偏差。12 .恒沸物的组成不变。13 .若A、B两液体完全不互溶，那么当有 B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成 正比。14 .在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。15 .三组分系统最多同时存在 5个相。16 .等温等容条件下，B在、两相中达平衡，有b（ ）= b（）。17 .二元体系两相平衡，平衡压力仅取决于平衡温度。18 .根据相律，单组分体系相图只能有唯一的一

31、个三相共存点。19 .液态CO2在p压力下的任何温度，都是不稳定的。（CO2三相点压力为5.11 p ）。20 .在一个密封的钟罩内，一个烧杯盛有纯液体苯，另一烧杯盛有苯和甲苯溶液，长时间放 置，最后两个烧杯内溶液浓度相同。21 .二元凝聚体系的步冷曲线如果不出现 平台”，这很有可能是形成了固溶体。22 .二元凝聚体系相图中，平衡曲线的极大点处必定是形成了新的固体化合物。23 .适当选定温度、压力，正交硫、单斜硫、液态硫和气态硫可以同时平衡共存。24 .苯二甘醇，苯正已烧为完全互溶，正已烷二甘醇为部分互溶，用二甘醇萃取正已 烷中的苯，实际上得不到纯净的苯。25 .只要两组分的蒸汽压不同，利用简单蒸储总能分离得到两纯组分。 四、综合题1. 在101.32kPa时，使水蒸气通入固态碘（12）和水的混合物，蒸储进行的温度为 371.6K,使储 出的蒸气凝结，并分析储出物的组成。已知每 0.10kg水中有0.0819kg碘。试计算该温度时 固态碘的蒸气压。2. （20分）A、B二组分凝聚系统相图如图6-11所示。(1