相平衡练习题_百度文库

1、相平衡练习题 一、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衡时两相的相对的量。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，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。11二

2、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。 二、单选题：1H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：(A K = 3 ； (B K = 5 ； (C K = 4 ； (D K = 2 。 2克劳修斯克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求：(A 大于临界温度 ； (B 在三相点与沸点之

3、间 ；(C 在三相点与临界温度之间 ； (D 小于沸点温度 。  3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 。 4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 1 种 ； (B 2 种 ； (C 3 种 ； (D 0 种 。 5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 ；

4、 (C 3 ； (D 0 。6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同时溶于水中达到平衡，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：(A K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 K = 3，f = 3 ；(B K = 2，f = 2 K = 3，f = 3 K = 1，f = 1 ；(C K = 3，f = 3 K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 ；(D K = 1，f = 2 K = 2，f = 3 K = 3，f = 3 。 7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 ；(B

5、 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0(273.15K，压力是101325 Pa ；(D 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。 8Na 2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、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。 9如图，对于右边的步冷

6、曲线对应是哪个物系点的冷却过程：(A a点物系 ； (B b点物系 ；(C c点物系 ； (D d点物系 。 10如图，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t时，固液二相的重量之比是：(A w(sw(l = acab ； (B w(sw(l = bcab ；(C w(sw(l = acbc ； (D w(sw(l = bcac 。 11如图，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C、E、G点时，对应的平衡共存的相数为：(A C点1，E点1，G点1 ；(B C点2，E点3，G点1 ；(C C点1，E点3，G点3 ；p (D C 点 2 ，

7、 E 点 3 ， G 点 3 。  12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 。 13甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：各吃质量的三分之一；只准吸，不准咬；按年龄由小到大顺序先后吃。结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄：(A 甲最大，乙最小 ； (B 5、通信准备：充分利用社会通信公网，确保防汛通信完好和畅通，保证雨情、水情、工情、灾情信息的指挥调度指令的及时传递。(C 丙最大，甲最小 ； 坍塌是指施工基坑(槽坍塌、边坡坍塌、基础桩壁坍塌、模板支撑

8、系统失稳坍塌及施工现场临时建筑(14如图A与B必须认真贯彻建设部“重申防止坍塌事故的若干规定”和“关于防止坍塌事故的紧急通知”精神，在项目施工中必须针对工程特点编制施工组织设计，编制质量、安全技术措施，经甲乙方及监理单位审批后实施。(A (A     1个 ； 施工中，要按土质的类别，较浅的基坑，要采取放坡的措施，对较深的基坑，要考虑采取护壁桩、锚杆等技术措施，必须有专业单位进行防护施工。(B (B      (B 2个 ； (C (C     (C 3个 ； 当施

9、工现场的监控人员发现土方或建筑物有裂纹或发出异常声音时，应立即报告给应急救援领导小组组长，并立即下令停止作业，并组织施工人员快速撤离到安全地点。(D (D     (D 4。被抢救出来的伤员，要由现场医疗室医生或急救组急救中心救护人员进行抢救，用担架把伤员抬到救护车上，对伤势严重的人员要立即进行吸氧和输液，到医院后组织医务人员全力救治伤员。当核实所有人员获救后，将受伤人员的位置进行拍照或录像，禁止无关人员进入事故现场，等待事故调查组进行调查处理。15A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 ；

10、(B 3种 ； (C 4种 ； (D 5种 。 16如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，有几个两固相平衡区：(A   1个 ； (B 2个 ；(B (B      3个 ；(D 4个 。 17如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在几个稳定化合物：(A (A     1个 ； (B (B      (B 2个 ； (C (C     (C 3个 ； (D (D 

11、    (D 4个 。 18A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 。 19在温度为T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：   20两组分理想溶液，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 ；(C 介于两个纯组分的蒸气压之间 ； (D 与溶液组成无关 。 

12、21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 。  22水蒸气蒸馏通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 。   23A与B是两种互不相溶的两种液体，A的正常沸点80，B的正常沸点120。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； (B 大于120；(C 介于80

13、与120之间 ； (D 无法确定范围 。 24金(熔点1063与铜(熔点1083形成合金；取含金量50的固熔体冷却，首先析出固溶体的含金量是：(A 大于50 ； (B 小于50 % ； (C 等于50 ； (D 不一定 。  25分配定律不适用下列哪个体系：(A I2溶解在水与CCl4中 ；(B Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中 ；(C NH4Cl溶解在水与苯中 ；(D Br2溶解在CS2与水中 。三、多选题：1通常所说的水的冰点为0的含义是什么？(A 在101.33kPa压力下，冰和纯水平衡时的温度 ；(B 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度 ；(C 冰的蒸气

14、压和水的蒸气压相等的温度 ；(D 压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度 ；(E 压力在101.3kPa时，冰、水、水蒸气三相共存时的温度 。 2下列系统 = 1的是：(A PbSnSb形成的固溶体 ； (B -SiO2和-SiO2 ；(C 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ；(D 氯化钠和蔗糖溶于水 ；(E 白糖与面粉混合物 。 3克克方程可适用于下列哪些体系？(A I2(s I2(g ； (B C(石墨 C(金刚石 ；(C I2(s I2(l ； (D I2(l I2(g ；(E I2(g(n,T1,p1 I2(g (n,T2,p2 ； (F I2(l + H2

15、2HI(g 。 4对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状，下列判断正确的是：(A 步冷曲线上，一定存在“拐点” ；(B 一条步冷曲线上有平台，就一定有“拐点” ；(C 一条步冷曲线上有“拐点”，就一定有“平台” ；(D 一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台” ；(E 一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点” 。 5在CaF2CaCl2的凝聚系统相图中，物系点为a，当降低系统温度时，不正确的是：(A (A     a点 = 1，f* = 2 ；(B b点 = 1，f* = 1 ；(B (B    &#

16、160; c点 = 2，f* = 1 ；(C (C     d点 = 2，f* = 1 ； (E c点 = 3，f* = 0 。 6关于杠杆规则的适用性，下列说法错误的是：(A 适用于单组分体系的两个平衡相 ； (B 适用于二组分体系的两相平衡区 ；(C 适用于二组分体系相图中的任何区 ；(D 适用于三组分体系中的两个平衡相 ；(E 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相 。 7加压于冰，冰可部分熔化成水，这是什么原因？(A 加压生热 ； (B 冰的晶格受压崩溃 ； (C 冰熔化时吸热 ；(D 冰的密度小于水 ； (E 冰的密度大于水 。

17、 8A和B二元凝聚系相图如图所示，在下列叙述中错误的是：(A 1为液相， = 1，f = 2 ；(B 要分离出纯A，物系点必须在3区内 ；(C 要分离出纯AmBn，物系点必须在6区内 ；(D J、F、E、I和S诸点f = 0 ；(E GC直线、DI直线上的点，f = 0 。 920近似于理想溶液，当x(苯 = 0.5时，气相中苯的分压p(苯 = 4979.6Pa，甲苯的分压p(甲苯 = 1486.6Pa，在图中，px图和Tx图正确的是： 10下述说法中，哪一个是错误的？(A 通过相图可以确定一定条件下体系由几相构成 ；(B 相图可表示出平衡时每一相的组成如何 ；(

18、C 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短 ；(D 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少 ；(E 相图上物系点与相点都是分开的 。 四、主观题：1在25时，A、B、C三种物质(相互之间不发生反应所形成的溶液与固态A和由B、C组成的气相同时达到平衡，问：(1 此体系的自由度为多少？ (2 此体系中能平衡共存的最多有几相？  2滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm，宽为0.00245cm。(1 若滑冰者体重为60kg，试求施于冰面的压强为多少？(双脚滑行(2 在该压强下，冰的熔点是多少？巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1，冰的密度为0.92g

19、·cm-3，水的密度为1.0 g·cm-3 。 3乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂，它的蒸气压方程为：lnp = -5960/T + B，p的单位是Pa，此试剂在正常沸点181时部分分解，但在70是稳定的，可在70时减压蒸馏提纯，压强应降到多少？该试剂的摩尔气化热是多少？ 4液体A与B形成非理想溶液，在一定温度下，蒸气总压与溶液组成的关系图如右：(1 粗略画出pAxB 、pBxB线 ；(2 粗略画出TxB 和TyB线(沸点组成线 。 5在1678之间，液态汞的蒸气压公式为 ：lg(p/p = 7.6483328/T

20、 0.848lg(T/K，汞的三相点温度为243.3K，摩尔熔融热为2320 J·mol-1，试求固态汞在 -78时的蒸气压。 6下面是两组分凝聚体系相图，注明每个相图中相态，并指出三相平衡线。 7Ni与Mo形成化合物MoNi，在1345时分解成Mo与含53 Mo的液相，在1300有唯一最低共熔点，该温下平衡相为MoNi，含48 Mo的液相和含32 Mo的固熔相，巳知Ni的熔点1452，Mo的熔点为2535，画出该体系的粗略相图tc图。8AgCl与LiCl体系不形成化合物，固态部分互溶，在480时，熔融体与分别含15及30 AgCl的固熔体成平衡，AgCl与LiC

21、l的熔点分别为455与610，试绘制其相图。 9如图，是NaCl(NH42SO4H2O在298K、101.325kPa时的相图。现有NaCl与(NH42SO4混合盐100克，其中(NH42SO4含量为25%，物系点相当图中f点，利用相图计算，可以最多提纯得到多少克NaCl晶体？ 10CaCO3在高温分解为CaO和CO2。(1 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解；(2 证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。 11在101.325kPa下，CaCO3分解成CaO(s 和

22、CO2(g，在1169K时达到分解平衡。(1 画出两组分CaOCO2在101.325Pa时的等压相图；(2 标出各个相区的相态。 12NaClH2O二组分体系的低共熔点为 -21.1，此时冰、NaCl·2H2O(s 和浓度为22.3(重量百分数的NaCl水溶液平衡共存，在 -9时有一不相合熔点，在该熔点温度时，不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27 的NaCl水溶液，已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时，溶解度略有增加。(1 请绘制相图，并指出图中线、面的意义；(2 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是

23、几度？(3 若有1000g 28 的NaCl溶液，由160冷到 -10，问此过程中最多能析出多少纯NaCl ？ 13现有处于263K的1 mol过冷水，假定水自发地结晶，结晶过程一直延续到体系平衡。(1 体系达到最终温度为多少？(2 平衡时有几相共存？(3 计算平衡时各相的量；(4 计算结晶过程的Sm。已知Cp,mH2O(l = 75.31 J·K-1·mol-1；Cp,mH2O(s = 37.66 J·K-1·mol-1；熔化热HmH2O(s = 6.02 kJ·mol-1 。 14-1、5.98 kJ·mol-

24、1，预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成(设形成理想混合物。实验值为140和Cd的含量(质量百分数为40 。 15指出下列各图中所形成的化合物的经验式，并说明各相区是由哪些相组成的？(1 图中设生成的化合物为X ；(2 没有化合物；(3 图中设生成X、Y两种化合物；16酚水体系在60分成两液相，第一相含16.8 (质量百分数 的酚，第二相含44.9 的水。(1 如果体系中含90g水和60g酚，那么每相重量为多少？(2 如果要使含80 酚的100g溶液变成浑浊，必须加水多少克？ 1780。计算：(1 溴苯水蒸气蒸馏的温度，已知实验室的大气压为101.325kPa

25、；(2 在这种水蒸气蒸馏的蒸气中溴苯的质量分数。已知溴苯的摩尔质量为156.9 g·mol-1；(3 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸气？练习答案一、判断题答案：1对。 2错。 3错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。4错，也有代表相的点。 5错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。6对。 7对，在px图中理想液态混合物的液相线是直线。 8对。9错，其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。10错，对有恒沸物的系统，最多只能得到一个纯组分。11错，通常两个组分都同时产生正(或负偏差。 12错，恒沸组成与压力有关。13错，因不互溶，pA = pA，与组成无关。 14对。 15

26、对。 二、单选题答案：1. C； 2. C； 3. D； 4. B； 5. B； 6. D； 7.A； 8.D； 9.C； 10.C；11.B； 12.C； 13.B； 14.C；15.B； 16.D； 17.D； 18.C； 19.B； 20.C； 21.B；22.B； 23.A； 24.B； 25.C；  三、多选题答案：1. D； 2. AD； 3. AD； 4. DE； 5. BC；6. AC； 7. D； 8. BC； 9. CD； 10. CE。  四、主观题答案：1解：N = 3 C = 3 = 3 (s，l， (1 f* = 3-3 + 1 = 1

27、 ；(2 f*min = 0 ，3-max + 1 = 0 ，max = 4 。 2解：(1 p = W/2S = 60/(7.62 × 0.00245 × 3 = 1607 kg·cm-2 = 1549 × 104 Pa(2 dp/dT = H/TV ，dp = (H/TV ·dT 积分：p2-p1 = (H/V × ln(T2/T1，p2 = 15749 × 104 Pa，p1 = 101325 PaT1 = 273.15 K， V = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3

28、ln(T2/T1 = (p2-p1 × V/H= (15746 × 104-101325 × (-1.567 × 10-6/6009.5 = -0.04106T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即： t2 = - 11 3解：T = 273 + 181 = 454 K ，p = 101325 Paln101325 = - 5960/454 + B，B = 24.654lnp = - 5960/T +24.654，T2 = 273 + 70 = 343K lnp2 = - 5960/3

29、43 + 24.654 = 7.278，p2 = 1448.1 Pa 因为 ，由克-克方程：Hm,vap(气化 = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol-1  4解：       5解：Hm(气化 = a + bT + cT2 dlnpl/dT = Hm(气/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R (1 2.303lgpl = 7.648×2.303 3328×2.303/T 0.848×2.303lgT lnpl = 7.

30、648×2.303 7664/T8.848lnTdlnpl/dT = 7664/T2-0.848/T 与(1式比较，a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = -7.05 c = 0 Hm(气化 = 63718-7.05 THm(升华 = Hm(熔融 + Hm(气化 = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 Tdlnps/dT = Hm(升华/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T积分 ： lnps = - 7943/T-0.848lnT + C lgps = - 3449/T-0.848l

31、gT + C' 三相点 T = 243.3K lgps = lgpL-2339/243.3-3328/243.3-C' = 8.145 lgps = - 3449/T-0.848lgT + 8.145 当 T = 273.2-78 = 196.2 Klgps = - 3449/195.2 = - - 11.460ps = 3.92 × 10-12 p = 3.29 × 10-12 × 101325 = 3.98 × 10-7 Pa  6解：       

32、60; 7解： 化合物中含Mo为 62 % 。 8. 解：        9解：在图上联结 Cf，交AD线于g点，量出Cf = 3.7 cm，Cg = 2.6 cm，用杠杆规则计算g点物系质量，w(g = 100 × 3.7/2.6 = 142.3 g ，加水 42.3 g量出AD = 2.6 cm ，Dg = 0.9 cm， w (NaCl = 142.3 × 0.9/2.6 = 49.26 g 10解：(1 根据题意，体系中只存在CaCO3和CO2S = 2 ，R = R

33、 = 0 K = S-R-R = 2因为压力p固定，且 = 2CaCO3(s，CO2 (g 所以： f = K- + 1 = 2-2 + 1 = 1这说明体系尚有一个自由度，此即为温度，在温度可自由变化的情况下，体系中CaCO3不分解。(2 体系中有CaCO3(s，CaO(s和CO2 (g同时存在化学平衡 CaCO3(s CaO(s + CO2 (g故 S = 3 ，R = 0 ，R = 1 K = S-R-R = 2 因为压力p固定，且 = 3CaCO3(s，CaO(s，CO2 (g所以 f = K- + 1 = 2-3 + 1 = 0区：CaO(s + CO2(g区：CaO(s + CaC

34、O3(s区：CO2(g + CaCO3(s 11解：(1 图中的 ac 为水的冰点下降曲线；ec 为水化物NaCl·2H2O的溶解曲线；eh 为NaCl的溶解度曲线；bd 为三相线，线上任意一点代表冰、水化物和具有 c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存；eg 为三相线，线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。是液相区；是固 (NaCl 液平衡区；是冰液平衡区；是固 (NaCl·2H2O 液平衡区。(2 由相图可知，在冰水平衡体系中加入NaCl，随着加入NaCl的增多，体系温度沿c线下降，至c点温度降为最低，这时体系的温度为 -21

35、.1。(3 在冷却到-9时，已达到低共熔点，此时已开始有NaCl·2H2O析出，到-10，纯NaCl已消失，因此在冷却到-10过程中，最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计算：w (液 × 1 = w (NaCl × 72 w (NaCl / w总 = 1/(72 + 1 = 1/73w (NaCl = w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g即冷却到-10过程中，最多能析出纯NaCl 13.7 g。 12解：(1 由于 1.00mol 过冷水升高到 0.01 (即273.16 K 时需要的热量约为：75.31 × (273.16-263

36、 = 765.15 J·mol-1 ，小于1mol过冷水结晶为冰放出的热量 6020 J·mol-1 ，所以无法使过冷水全部结成冰，最终温度为0.01(273.16 K的冰水共存体系。(2 平衡时是三相 (冰、水、蒸气 共存。(3 假设有x mol H2O(s 生成，由于过冷水结冰过程很快，故体系是绝热的，即 263K时结出x mol冰的放热，使冰水体系升温至 273.16K 。75.31 × 10.16 × (1-x + 37.66 × 10.16·x = x·6020 + (37.66-75.31 × 10.16x = 0.127 则平衡时有 0.127 mol 冰和 0.873 mol 水。(4 结晶过程的Sm包括两部分，第一部分是 1mol过冷水由 263K升温至 273.16K：S1 = = 2.855 J·K-1·mol-1第二部分是 x mol 水结成冰：S2 = -Hm·x / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J·K-1·m