东华大学物理化学复习

下列说法对吗？为什么？在一给定的体系中，独立组分数是一个确定的数。单组分体系的物种数一定等于1。3相律适用于任何相平衡体系。⑷在相平衡体系中，如果每一相中的物种数不相等，则相律不成立。 提示解(1)对(2)错，组份数等于1(3)错。在有电场、重力场、磁场、或渗透质存在时，不适用， 必须加以修正。 (4)错，由相律得出的结论与每一相中的物种数无关。请论证在一定温度下，某浓度的NaCI水溶液只有一个确定的蒸气压；在一定温度下，草酸钙分解为碳酸钙和一氧化碳时只能有一个确定的CO压力。 提示解(1)浓度、温度一定，'■=1则f=1-1+仁1(2)f=2-3+2=1当T一定时，f=03•试求下述体系的自由度并指出变量是什么？在厂压力下，液体水与水蒸气达平衡；液体水与水蒸气达平衡；25C和”压力下，固体NaCI与其水溶液成平衡；⑷固态NHHS与任意比例的H2S及NH3的气体混合物达化学平衡；(5)12(s)与I2(g)成平衡。 提示解(1)f=1-2+仁0,⑵f=1-2+2=1温度或压力 (3)f=2-2+0,温度和压力⑷f=2-2+2=2,温度和压力NaCO与水可形成三种水合物Na2CO・H2O(s)，NqCO•7HO(s)和NaCO•10HO(s)。问这些水合物能否与NazCO水溶液及冰同时平衡共存? 提示解不能，只能与冰或水或水溶液共存。根据碳的相图，回答下列问题：点O及曲线OA,OB和OC具有什么含义？

试讨论在常温常压下石墨与金刚石的稳定性；⑶2000K时，将石墨变为金刚石需要多大压力？在任意给定的温度和压力下，金刚石与石墨哪个具有较高的密度？提示解(1)点0为石墨、金刚石、液态碳三相平衡点。 0A为石墨与金刚石两相平衡线，OB0C留给读者自己考虑。(2)石墨稳定(3)约⑷dp/dT>0,△金刚石密度大。在1949〜2054K之间，金属Zr的蒸气压方程为-7.3351-2.415x10^7^-31066%请得出Zr的摩尔升华焙-二"：与温度T的关系式。并估算Zr在溶点2128K时的摩尔升华焓和蒸气压。 提示答案：(鸟畤■[594825-46240 mo代57389H 初xIO"3Pa)某物质的固体及液体的蒸气压可分别用下式表示：11.454-1S64.8[^)(固体)(1)11.454-1S64.8[^)(固体)(1)9.870-1453|[^)(液体) ⑵试求其：摩尔升华焓正常沸点9.870-1453|[^)(液体) ⑵试求其：摩尔升华焓正常沸点⑶三相点的温度和压力(4)三相点的摩尔熔化熵提示答案：〔(1)35.71kJ答案：〔(1)35.71kJ30.3JK-1mol-1〕-mol-1，(2)298.7K，(3)260.0K,19.13kPa8.在海拔4500m的西藏高原上，大气压力只有8.在海拔4500m的西藏高原上，大气压力只有57.329kPa，水的沸点为84C,求水的气化热答案：(39.45KJ•mol-1)解解一冰溪的厚度为400m,其比重为0.9168，试计算此冰溪底部冰的熔点设此时冰溪的温度为-0.2C,此冰溪能向山下滑动否？ 提示答案：(-0.26C)下列说法对吗？为什么？杠杆规则只适用于T〜X图的两相平衡区。两相的量可以物质的量或质量表示。通过精馏的方法总可以将二元互溶液系分离成两个纯组分。—般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯，当有机物质的饱和蒸气压和摩尔质量越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，燃料越省。恒沸物是化合物。因为其组成不变。 提示解(1)对(2)错，若形成共沸物，则无法完全分离。(3)对,提示为什么水和三乙基胺部分互溶体系会出现低临界溶解温度?提示解低温时，易形成分子间氢鍵或弱鍵络合物已知甲苯、苯在90r下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa和136.12kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90r的液态混合物。在恒温90C下逐渐渐低压力，问：压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？压力降到多少，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？压力为92.00kPa时，体系内气、液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各为多少？ 提示答案：〔(1)98.54kPa,yB=0.7476，(2)80.40kPa,X=0.3197yb=0.6825,Xb=0.4613,nG=1.709mol,m=3.022mol〕2四氢萘C10H2在207.3r、-下沸腾。假定可以使用特鲁顿规则、即摩尔蒸发熵为88J•K-1•mol-1。试粗略估计在］下用水蒸气蒸馏四氢萘时,每100g水将带出多少克四氢萘？ 提示答案：(34g)热分析法绘制相图的原理是什么？如何从冷却曲线的形状来断别体系的相变情况？实验过程中应注意哪些问题？ 提示

试用Cd-Hg二元体系相图说明在常温下，韦斯登标准电池的电动势只与温度有关。 提示解16.热分析方法测得Ca，Mg二组分体系有如下数据:Wca 0转折点温度 /T1/K水平线的温度T2/K9240.10.190.460.550.650.790.901.00883787 973 994 923 739 1028/787787 787 994 739 739 739111617.根据以上数据画出相图，在图上标出各相区的相态；若相图中有化合物生成时，写出化合物的分子式(相对原子质量Ca:40，Mg:24);将含Ca为0.40(质量分数)的混合物700g加热熔化后，再冷却至787K时，最多能得纯化合物若干克？ 提示解NaCI—H2O所组成的二组分体系在-21C时有一个低共熔点，此时冰。NaCl-2HO(s)和浓度为W=0.223的NaCI水溶液平衡共存。在-9C时，不稳定化合物NaCI-2H2O分解，生成无水NaCI和W=0.27的NaCI溶液。已知无水氯化钠在水中的溶解度受温度的影响很小， 当温度升高时，略有增加。根据以上条件绘出NaCI—HO系统的固液平衡相图，并标出各部分存在的相。若以冰盐水作致冷剂，能获得的最低温度是多少？若需-10C的冰盐水，应配制的NaCI水溶液的浓度为多少？⑷为了将含2.5%地NaCI的海水淡化，先将海水降温，使冰析出，将冰溶化而获得淡水。问冷到什么温度时获得的淡水最多？若有100gW=0.28的NaCI溶液由160C冷却，问当温度降到多少度时析出的NaCI最多，为多少克？ 提示答案：〔(2)-21C，(3)约10%(4)-21C，(5)-9〜-10C之间，13.7g〕某A—B二组分凝聚体系相图如下图：指出各相区稳定存在时的相；指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？绘出图中状态点为a、b、c三个样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。 提示KNO—NaNOHO体系在5°C时有一三相点，在这一点无水KNQ和无水NaNO同时与一饱和溶液达到平衡。已知此饱和溶液含KNQ为9.04%（重量），含NaNQ为41.01%（重量）。如果有一70gKNQ和30gNaNQ的混合物，欲用重结晶方法回收纯KNQ,试计算在5C时最多能回收KNQ若干克？ 提示答案：（63.9g）22.25C时，苯—水—乙醇体系的相互溶解度数据（颊量）如下：苯0.10.41.34.49.212.817.520.030.0水80.070.060.050.040.035.030.027.720.5乙醇19.929.638.745.650.852.252.552.349.5苯40.050.053.060.070.080.090.095.0水15.211.09.87.54.62.3 0.80.2乙醇44.839.037.232.525.417.79.24.823.（1）绘出三组分液-液平衡相同；⑵在1kg质量比为42:58的苯与水的混合液（两相）中，加入多少克的纯乙醇才能使系统成为单一液相，此时溶液的组成如何？（3）为了萃取乙醇，往1kg含苯60%、乙醇40%（质量）的溶液中加入1kg水，此时系统分成两层。上层的组成为：苯95.7%，水0.2%，乙醇4.1%。问水层中能萃取出乙醇多少克？萃取效率（已萃取出的乙醇占乙醇总量的百分数）多大？ 提示答案：（2）W（乙醇）=1.101kg;X萃=19.6%;X（水）=28.0%;X（乙醇）=52.4%）（3）W（乙醇）=0.375g;萃取效率：93.8%测试I选择题（共15小题,每题2分）高温下CaCQ分解为CaQ（s）及CQ（g）并达分解平衡，其组分数C为c C C C1 B.2 C.3 D.4NHHS（s和任意量的NHa（g）及H2S（g）达平衡时有厂A.C"W2 厂B.C=2^=3J=2

D.C-3,^=2,f=3固体Fe、FeOFeaQ与气体COCO达平衡时，其独立化学平衡数R组分数C和自由度数f分别为cKR=3,c=2J=0rB.^=4?C=1t/=1厂C.R=\C=4J^2rD.R= \4.NaCI水溶液和纯水经半透膜达渗透平衡时，该体系的自由度是:厂A.1 厂B.2 厂C.3 厂D.4硫酸与水可形成H2SQ・H2O(s)、HSQ•2HO(s)、HSQ•4HO(s)三种水合物，问在101325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰共存的硫酸水合物最多可有多少种？厂A.3种 厂B.2种 厂C.1种 厂D.零6.当乙酸与乙醇混合反应平衡后，体系的独立组分数C和自由度f应分别为厂A.C=2，f=3rB.C=3，f=3厂C.C=2，f=4rD.C=2，f=27.水的三相点温度T1与冰的熔点温度T2比较。「A.T2rB.「＞丁2厂C.「vT2rD.无法确定8.二组分体系等温或等压相图中，体系点与相点一致的是厂A.单相区rB.两相平衡区D.不存在C.D.不存在物质A与B可形成低共沸混合物E。已知纯A的沸点小于纯B的沸点。若将任意比例的A+B混合物在一个精馏塔中精馏，在塔顶的馏出物是纯B 厂B.纯A 匸C.低共沸物 匚D.都有可能关于恒沸混合物的描述，下列哪一点是不正确的？沸腾时其气液相组成相同当压力一定时，其组成一定恒沸混合物的组成固定不变若恒沸混合物的恒沸点在T〜X图上是最高点，则在p〜X图上是最低点。在相图上，当系统处于下列哪一点时只存在一个相？CA.临界点 厂B.熔点 厂C.恒沸点 厂D.低共熔点12.实验上绘制水〜盐体系的相图，一般常采用的方法是rA.热分析法 广B.溶解度法 广C.蒸气压法 厂D.熔点法当用三角形坐标法来表示三组分体系时，若某体系的组成在平行于底边BC的直线上变动，则该体系的特点是A.B的组成不变B.A的组成不变-一C.C的组成不变D.B和C的组成之比不变

右图为一个三组分体系的相图，在区域U内是单一溶液区域由液层B(l)和C(l)组成的两相区由图体B和右图为一个三组分体系的相图，在区域U内是单一溶液区域由液层B(l)和C(l)组成的两相区由图体B和C组成的两相平衡区由固体B、C和溶液组成的三相平衡区15.下图为一三液体系相图,个相区所存在的相数为a.I区i,n区i,m区1C.I区2,n区2,m区2bd和ac把相图分为三个相区I、Um,每b.I区i,n区3,m区2d.I区i,n区2,m区1正确答案:1:B、2:A、3:D4:C、5:C6:A、7:B、8:A、9:C、10:C11:A、12:B、13:B、14:B15:D测试n

选择题(共12小题,每题2分)1.磷酸在水中可发生电离，生成H+,HHPO4,HPO-和PO4体系的组分数为，磷酸水溶液的物种数和独立组分数是体系的组分数为A.5，3B.6，A.5，3B.6，2C.6，3D.5，22.一体系如图所示，其中半透膜a只允许O2(g)通过，请选择正确答案:02(g)CCl4(g)A.2B.3C.D.102(g)CCl4(g)A.2B.3C.D.14.(2)体系的相数为A.3 厂B.4rC.55.(3)体系的自由度为A.1 厂B.2rC.3D.202(g)Ag(s)Ag20(s)NaCO可形成三种水含盐：NaC0・HON@CO•7H0及Na2C0・10HO,常压下当将Na2CO(s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是NazCO水溶液，一相是NazCO(s)，则另一相是：C.NaCO-7HO(s)C.NaCO-7HO(s)NaCO•10HO(s)NaCO・HO(s)已知苯-乙醇双液体系中，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