物理化学习题三
《相平衡、化学势与化学平衡》部分
一 判断题
1、二组分完全互溶双液系理想溶液，若P A *> P B *
则Y A
?∑B
B B m
r u v G 的化学反应一定不能进行。( ) 3、一个含有K +、Na +、NO 3-及SO 42-
离子的不饱和水溶液，其组分数K 为4。( ) 4、拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。( )
5、在水的三相点，物种数S 和组分数C 相等，都等于1，自由度数等于F=0。( )
6、定温、定压及W /
=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( ) 7、由CaCO 3(s)、CaO(s)、BaCO 3(s)、及CO 2（g ）构成的平衡物系的自由度为0。( ) 8、I 2（s ）= I 2（g ）平衡共存，因S = 2， R = 1， R /
= 0所以C = 1。( ) 9、对于放热反应C B A +=2，提高转化率的方法只能降低温度或减小压力。（ ）
10、下列反应的平衡常数0
K 为22CO O C =+为01k ；222CO O CO =+为02K ；CO O C =+22
1为03K ，
则三个平衡常数间的关系为：0
2
0103/k k k =。（ ） 11、某化学反应00K ，且随温度升高而
减小。（ ）
12、反应)()()()(222323g CO g O H s CO Na s NaHCO ++=的平衡常数p K 与分解压力P 的关系为
P/2。（ ）
13、反应)()(2)(42g CH g H C →+石墨，在873K 时的0m r H ?=-8805.23J·mol -1
,减小H 2的压
力，可获得更大的平衡产率。（ ）
14、二元溶液中A 组分若在某浓度区间内服从拉乌尔定律，B 组分也必在该浓度区间内服从
拉乌尔定律。( )
15、理想溶液中，溶剂服从亨利定律，溶质服从拉乌尔定律。( ) 二、单选题
1．下列化学势是偏摩尔量的是 。
A ．
???
?
????n F B n C
V T ,
, B. ?
??
?
????n G B n C
P T ,
,
C
．???
?
????n U B n C
V S ,
,
D ．?
??
? ????n H B n C
P S ,
,
2、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？ A.气相、固相消失，全部变成液态； B.气相、液相消失，全部变成固态； C.液相消失，固相、气相共存； D.固相消失，液相、气相共存
3．已知718K 时， )(2
s O Ag 的分解压力20974.3KPa ，则此时分解反应 )(2
1)(2)(22g O s Ag s O Ag +=的 m r G ?为 kJ/mol.
A. –217.2
B. –15.92
C. –19.73
D. –31.83
4．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盐类，其主要作用是 。 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 ．吸收混凝土中的水分。
5、已知纯A 和纯B 的饱和蒸气压P A *
，且A 和B 所组成的体系具有最高恒沸点。向A 中 不断加入B ，则溶液的蒸气压 A.不断增大 B.不断减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
6、下图为气液平衡相图，图中M 点 A.代表压力为p 1时气相的组成 B.代表压力为p 1时液相的组成
C.是压力为p 1时气相中物质B 的物质的量
D.是压力为p 1时液相中物质B 的量
7．温度为T 时，纯液体A 的饱和蒸汽压为P A *
，化学势为μA *
，在1 p ⊕
时，凝固点为0f T ，向A 中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则p A 、μA 、T f 的关系是 。
A ．p A *
＜p A ，μA *
＜μ A ， 0f T ＜T f ； B ．p A *
＞p A ，μA *
＜μ A ， 0f T ＜T f ； C ．p A *
＞p A ，μA *
＜μ A ， 0f T ＞T f ； D ．p A *
＞p A ，μA *
＞μ A ， 0f T ＞T f 。
8．已知某温度下反应 H 2O(g)=H 2(g)+21O 2(g)的Θ1K 和反应 CO 2(g)=CO(g)+2
1O 2(g)的 Θ2K ，则反应的CO(g)+ H 2O(g)= CO 2(g) +H 2(g)的Θ3K 为 .
A. Θ3K = Θ1K + Θ2K
B. Θ3K = Θ1K Θ
2
K C. Θ3K = Θ2K / Θ1K D. Θ
3K = Θ1K / Θ
2K
9．在α、β两相中含A 、B 两种物质，当达平衡时，正确的是 。 A ． a B a A u u = B ．B A a A u u = C ． B
B a A u u =
10．水煤气发生炉中共有C （s ），H 2O （g ）,CO(g), CO 2(g)及H 2(g)五种物质，它们之能发生下述反应：CO 2（g ）+ C(s) = 2CO(g) CO 2(g) + H 2(g) = CO(g) + H 2O(g),H 2O(g) + C(s) = H 2(g) + CO(g) 则此体系的组分数、自由度数为 。 A ．5；3 B ．4；3 C ．3；3 D ．2；2
11．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 。 A ．纯A B ．纯B C ．低共沸混合物 D ．都有可能
12．在某一温度下，以真空容器中，引入(NH 4)2CO 3固体，将发生反应： (NH 4)2CO 3(s)=2NH 3(g)+CO 2(g)+H 2O(g)，其标准平衡常数为K
。设各种气体都是理想气体，总压力为p
，欲使固体停止分解，K
必须 .
A. >1/8
B. >1/64
C. < 1/8
D. <1/64
13．已知水的三相点温度为273.16K,压力为611Pa,若将已经冻结的蔬菜放入不断抽气的真空容器中，使蔬菜中的冰升华来生产干燥蔬菜，则容器的T,P 范围是 。 A ．T>273.16K,P>611Pa B ．T>273.16K,P<611Pa
C ．T<273.16K,P<611Pa
D ．T<273.16K,P>611Pa 14、克拉佩龙方程表明
A.两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率
B.任意状态下压力随温度的变化率
C.它适用于任何物质的两相平衡
D.以上说法都不对
15．在298K 条件下，)(2
1)(2)(22g O s Ag s O Ag +=，a K =Θ，则)(2s O Ag 的分解压力为
A.Θ
P a / B. Θ
?P a C. Θ
?P a 2
D. Θ
?P a
三 多选题
1、在下图中，Q 点( ) A.为相点 B.为物系点
C.所代表的体系是由a 点的液相和b 点的气相所组成
D.所表示的体系的组成为两相的组成a 和b 的总和
E.确定后，一定温度下，两相的质量之比为常数
2、当水处在三相点处，系统发生绝热压缩，温度改变0.1K ，水的相态将如何变化( ) A.变为一相 B.变为两相共存 C.液相消失 D.压力会升高或降低 E.固相消失
3、气相反应 CO(g)+2H 2(g)→CH 3OH(g)的Δr G m ?
与温度T 的关系为：Δr G m ?
=-21660+52.92T ，下列说法正确的是( )
A.∵Δr H m ?
<0，升高温度反应正向进行 B.∵Δr H m ?
<0，降低温度反应正向进行 C.升高温度，K ?
减小 D.升高温度，K ?
增大 E.降低温度，K ?
减小 4、对于已达到平衡的化学反应正确的关系式是： ( ) A.Δr G m <0 B.Δr G m >0 C.Δr G m =0 D.Δr G m ? =-RTlnK ? E.Δr G m =-RTlnK a
5、反应 Ag 2CO 3(s)= Ag 2O(s)+CO 2(g)为吸热反应，在383K 时反应平衡常数为K p =96Pa ，在CO 2分
压为1013Pa 的烘箱中烘干时(温度为383K)，( ) A.Ag 2CO 3发生分解 B.Ag 2CO 3不发生分解 C.Ag 2CO 3分解反应处于平衡状态 D.升高温度有利Ag 2CO 3分解 E.增大CO 2分压有利于Ag 2CO 3分解
6、由A 、C 两种组分组成的液态理想混合物，有( ) A.任意一组分的化学势为：μi =μI *
(T ，p)+RTlnx i B.A 与C 两种组分的分子间作用力为零 C.其中只有一种组分服从拉乌尔定律 D.混合过程中，体系的热力学性质均没有改变
E.ΔH(混合)=0，ΔV(混合)=0，ΔG(混合)＜0，ΔS(混合)＞0 7、理想混合物的形成过程中( )
A.ΔH(混合)=0
B.ΔS(混合)=0
C.ΔG(混合)=0
D.ΔV(混合)=0
E.ΔA(混合)=0
8、判断化学反应在等温等容条件下能自发进行的判据是( ) A.ΔS>0 B.ΔG<0 C.ΔA <0 D.∑μi dn i <0 E.ΔA>－W ＇
四、填空题
1.理想溶液混合时，?mix V , ?mix S , ?mix G , ?mix H (填 >0、<0 或 =0)。
2. NH 4Cl(s)分解反应NH 4Cl(s) =NH 3(g)+HCl(g),在700K 时分解压力为600kPa ，那么该反应的标准平衡常数K θ
为____________。（体系中气体视为理想气体）
3.在一定的温度及压力下，某物质液汽两相达平衡，则两相的化学势μB (l)与μB (g)___；若维持压力不变，升高温度，则μB (l)和μB (g)都____；但μB (l)比μB (g)___ (填 >、< 或 =)。
4.理想溶液中任意组分B 的化学势：μB =_______________。
5. 298K 、101.325kPa ，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为2升，溶有0.5mol 萘，第二瓶为1升，溶有0.25mol 萘，若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势，则它们的关系为___。
6. 在25℃时，A ，B ，C 三种物质(不发生化学反应)所形成的溶液与固相A 和B 、C 组成的气相呈平衡，则体系的自由度 f = 。 A ，B ，C 三物质组成的体系能平衡共存的最大相数是 。
7.在石灰窑中，分解反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2 (g)已平衡，则该体系的组分数C= ，相数P = ，自由度数f = 。
8.CaCO 3(s),CaO(s),BaCO 3(s),BaO(s)和CO 2(g)达到平衡时，此体系的相数是 ，组分数是 ，自由度数是 。
9.纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体，下述各量中增加的量是 ，减少的量是 ，不变的量是 。
A ．蒸气压
B ．摩尔气化热
C ．摩尔熵
D ．摩尔焓
E ．吉布斯自由能
F ．温度
G ．外压
H ．摩尔体积
I ．亥姆霍兹自由能
10．已知在1120℃下，反应：FeO(s)+H 2(g)=H 2O(g)+Fe(s)， Θ1K =0.852 2H 2O(g)=2H 2(g)+O 2(g)， Θ
2K =3.4×10-13
则在相同温度下，反应FeO(s) 4= Fe(s) +1/2 O 2(g)的标准平衡常数 Θ3K =__________
11. 由反应
0=∑B
B B
u v
，知化学反应的平衡条件是______________。
12．一个含有K +
，Na +
,NO 3－
,SO 42－
,四种离子的不饱和水溶液，其组分数为 。 13．已知温度T 时，液体A 的蒸气压为13330Pa ，液体B 的蒸气压为6665Pa ，设A 与B 构成理想液体混合物，则当A 在溶液中的摩尔分数0.5时，其在气相中的摩尔分数为 。
14. 某反应 0=?Θm r G ，则该反应的标准平衡常数K
Θ
为____________。
15. Cu(s)+1/2 O 2(g)=CuO(s)，已知 1
130),,298(-Θ
?-=?mol KJ s CuO K G m f ，则在298K ，该反应的K Θ
= __________。 五、简答题
1、标准状态下的化学反应：aA(g)+bB （g ）=dD(g)+eE(g)的u B ☉
应指什么？若本题中反应物和产物都是气体，则反应体系的总压力为多少？
2、在一个真空容器中，分别使NH4HS(s)和CaCO3(s)加热分解，两种情况的独立组分数是否都等于1？
3、指出下列体系的自由度，并说明变量是什么？
(1)在101325Pa 的压力下，水与水蒸气达平衡；(2)液态水和水蒸气达平衡； (3)在101325Pa 的压力下，I 2在液态水和CCl 4中的分配已达平衡（无固体碘存在）；
(4)NH 3（g ）、H 2（g ）、N 2（g ）已达平衡。 六、计算题
1、有一水蒸气锅炉，耐压1524kPa ，问此锅炉加热到什么温度有爆炸的危险？已知水的气化热
为2255J ·g -1
，并看作常数。
2、(NH 4)2SO 4 20℃时在水中的溶解度为43.0%(质量分数)。 现将纯度为94%的粗盐100g 溶于100g
水中，然后降温至20℃，得到多少结晶?
3、在100℃时，己烷A.的蒸气压是2.45×105
Pa ，辛烷B.的蒸气压是4.72×104
Pa 。这两种 液体的某一混合物在100℃、1.013×105
Pa 时沸腾，假定该混合物是理想溶液，求（1）己烷在液体混合物里的摩尔分数；(2) 己烷在蒸气里的摩尔分数。 4、在298.15K ，1p 0
下，1mol 苯与1mol 甲苯形成理想溶液，试求此过程的Δmix
V,Δ
mix
H,Δ
mix
S,
Δ
mix
G 和Δ
mix
F 。
5、已知298K 时反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)；Δr S m ?
=160.44J ·K -1
·mol -1
；CaCO 3(s)、CaO(s)、 CO 2(g)的标准摩尔生成热依次为-1206.87kJ ·mol -1
、-635.09kJ ·mol -1
、-393.51kJ ·mol -1
， 估算CaCO 3(s)的转折温度。
6在石灰窑中欲使石灰石以一定的速度分解，CO 2的分压不应低于P ☉
,试计算窑温至少应维持多少？（设此反应的⊿r C pm =0），已知298K 时有如下数据：
CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)
⊿f H m ☉
（KJ.mol -1
） -1206.875 -635.55 -393.514 ⊿f G m ☉
(KJ.mol -1
) -1128.76 -604.17 -394.384 七、综合题
1、 水的相图如下，叙述点K 代表的物系在等温降压过程中的状态，相数及自由度数的变化。
2、FeCl 3和H 2O 能形成四种具有相合熔点的水合物：FeCl 3·6H 2O(s)、2FeCl 3·7H 2O(s)、2FeCl 3·5H 2O(s)和FeCl 3·2H 2O(s)，问该体系的组分数是多少?该体系恒压条件下最多能有几相共存?有几个低共熔点?
3、试计算550℃时，反应2Ag(s)+1/2 O 2(g)→Ag 2O(s)的Δr G m ?
。已知反应的Δr H m ?
=-30.56kJ ·mol -1
，Δr S m ?
=-66.21J ·K -1
·mol -1
，各物质的平均热容C p (J ·K -1
·mol -1
)为O 2：31.35，Ag 2O ：65.63，Ag ：26.75。
B
物理化学习题三答案
《相平衡、化学势与化学平衡》部分
一、判断题
1．× 2．× 3．× 4．× 5．× 6．× 7．√ 8. ×
9. × 10. × 11. × 12. × 13. √ 14. × 15 ×
二、单选题
1．B 2．C 3. B 4．C ５D ６B 7．D 8．D 9．B 10．D 11．C 12．D 13．C 14．A 15．C
三、多选题
1．= 0，＞0，＜0，= 0。2．9.00
3．μB(l)=μB(g)；减小，减小得慢4．μB=μB*(T,p)+RT ln x B
5．μ1=μ 2 6．1,5
7．2,3,1 8．5,3,0
9．C,D,H;I;A,B,E,F,G 10．4.968×10-7
11．产物的化学势之和等于反应物的化学势之和12．4
13．2/3 14．1
15．6.11×1022
五、简答题
1、组分B在T,PΘ下的标准态化学势；4PΘ
2、不是，NH4HS(s) 加热分解生成NH3(g)和H2S(g),C=3-1-1=0;而CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),C=3-1-0=2
3、（1）S=1（H2O）,R=0 R`=0,C=S-R-R'=1,P=2（气,液）则F=C-P+1=1-2+1=0 无变量
（2）S=1（H2O）,R=0 R`=0 ,C=S-R-R`=1, P=2 （气、液）
则F=C-P+2=1-2+2=1 变量为温度或压力
（3）S=3 （I2、H2O、CCl4） ,R=0 R`=0,C=S-R-R`=3 ,P=2 （液、液）
则F=3-2+1=2 变量为温度T或I2在其中一个液相中的浓度。
（4）C=3 （H2、N2、NH3）, R=1 R`=0 ,C=S-R-R`=2, P=1 则F=C-P+2=2-1+2=3 变量为温度T，压力P和任意一种物质的浓度。
六、计算题
1、解：ln(p2/p1)=Δvap H m?(T2-T1)/(2.303RT1T2)
ln(1520/101.3)=2255×18(T2-273)/(2.303×8.314×373T2), T2=471K
2、解：溶液的组成为：100×94%/(100+100)=0.47
根据杠杆规则：m l (0.47-0.43)=m s (1-0.47)即(200-m s )×0.04=m s ×0.53
∴ m s =14.0g ，固析出晶体14.0g 。
3、解：(1)根据拉乌尔定律
p A =p A *x A ， p B =p B *(1-x A ), p=p A +p B =p A *x A +p B *(1-x A ) 101.325×105
=2.45×105
x A +4.72×104
(1-x A ), x A =0.274
(2)p A =0.274×2.45×105
Pa=0.6713×105
Pa ， 根据道尔顿分压定律p A =py A y A =p A /p=0.6713×105
/1.013×105
0=0.663 4、解：因形成理想溶液，有：Δ
mix
V=0 ,Δ
mix
H=0
)5.0ln 5.0(ln ln n -R S i
i mix +-==?∑R x i =11.53 Jk -1
mol
-1
J x i 3436ln n RT G i
i mix -==?∑
)(mix mix pV G F -?=?V p G mix mix ?-?=（因恒压过程）J G 3436mix -=?=（因mix ?V=0）
5、解：Δr H m ?=178kJ ·mol -1 , Δr G m ?=Δr H m ?-T 2Δr S m ?
=0
T=Δr H m ?
／Δr S m ?
, T=1111K
6、解：1811.177875.120655.635514.393)298(-=+--=?=?∑KJmol H K H B
mB f B m r θθν
1206.13076.1128384.39417.604)298(-=+--=?=?∑KJmol G K G B
m f B m r θ
θν
则23105.1-?-?==RT
G m r e K θ
θ
设总的来说CO 2的分压不低于标准压力时至少需要维持窑温为T ，则温度为T 时， 12===θθ
θθ
P
P P P K CO T
由化学反应等温式得)1
2981(ln 298T R H K K m r K
T -?=θθθ
解得 T=1113 K
七、综合题
1、解：
p/p
T/K
2、解：C=2 ∴P(最大)=3
当压力一定时 F=C-P+1据题意 F=2-P+1=0 共有5个共熔点
3、解：∑νB C p,m =-3.55J ·K -1, Δr H m ? (823K)＝Δr H m ?+?823
298
m ,p B dT C ν＝-32.4 kJ ·mol -1
Δr S m ?(823K)＝Δr S m ?
+
?
823298
m
,p dT T
C νB =-69.8 J ·K -1·mol -1
Δr G m ?(823K)=Δr H m ?(823K)-T Δr S m ?(823K)=25.05 kJ ·mol -1
物理化学习题第四章 化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第四章 化学平衡 一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。 二．把握学习要点的建议 把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。 本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。 严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。 学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。 由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，
物理化学习题三 《相平衡、化学势与化学平衡》部分 一 判断题 1、二组分完全互溶双液系理想溶液，若P A *> P B * 则Y A
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
第四章相平衡 物质在温度、压力、成分变化时，其状态可以发生改变。相图就是表示物质的状态和温度、压力、成分之间的关系的简明图解，即相图是研究一个多组分(或单组分)多相体系的平衡状态随温度、压力、组分浓度等的变化而改变的规律。利用相图，我们可以知道在热力学平衡条件下，各种成分的物质在不同温度、压力下的相组成、各种相的成分、相的相对量。因为相图表示的是物质在热力学平衡条件下的情况，所以又称之为平衡相图。由于我们涉及到的材料一般都是凝聚态的，压力的影响极小，所以通常的相图是指在恒压下(一个大气压)物质的状态与温度、成分之间的关系图。 材料的性质除了与化学组成有关外，还取决于其显微结构，即其中所包含的每一相(晶相、玻璃相及气孔)的组成、数量和分布。研究材料显微结构的形成，需要综合考虑热力学和动力学这二方面的因素。相图为我们从热力学平衡角度判断系统在一定的热力学条件下所趋向的最终状态，提供了十分有用的工具。所以对材料的研究与生产来说，相图可以帮助我们正确选择配料方案及工艺制度，合理分析生产过程中的质量问题以及帮助我们进行新材料的研制。 第一节相图的基本知识 1876年吉布斯以严谨的热力学为工具，推导了多相图体系的普遍规律——相律。经过长期实践的检验，相律被证明是自然界最普遍的规律之一。材料系统的相图当然也不会例外。但由于材料是一种固体材料，材料系统的相图与以气、液相为主的一般化工生产中所涉及的平衡体系相比，具有自己的特殊性。简要地讨论一下这个问题，对我们今后正确理解和实际应用材料相图是有帮助的。 相图又称平衡状态图。顾名思义，相图上所表示的体系所处的状态是一种热力学平衡态，即一个不再随时间而发生变化的状态。体系在一定热力学条件下从原先的非平衡态变化到该条件下的平衡态，需要通过相与相之间的物质传递，因而需要一定的时间。但这个时间可长可短，依系统的性质而定。从0℃的水中结晶出冰，显然比从高温SiO2熔体中结晶出方石英要快得多。这是由相变过程的动力学因素所决定的。然而，这种动力学因素在相图中完全不能反映，相图仅指出在一定条件下体系所处的平衡状态（即其中所包含的相数，各相的形态、组成和数量），而不管达到这个平衡状态所需要的时间，这是相图的热力学属性。无机非金属材料体系的高温物理化学过程要达到一定条件下的热力学平衡状态，所需要的时间往往比较长，由于动力学原因，热力学非平衡态，即介稳态，经常出现于无机非金属材料系统中，因此实际进行的过程不一定达到相图上所指示的平衡状态。但相图所指示的平衡状态表示了在一定条件下系统所进行的物理化学变化的本质、方向和限度，因而它对于我们从事科学研究以及解决实际问题仍然具有重要的指导意义。 下面来讨论相图中的组分、相及相律，根据吉布斯相律： c f =p 2 - + 式中：f——自由度数，即在温度、压力、组分浓度等可能影响系统平衡状态的变量中，可以在一定范围内任意改变而不会引起旧相消失或新相产生的独立变量的数 目； c——独立组分数，即构成平衡物系所有各相组成所需要的最少组分数； p——相数； 2——指温度和压力这二个影响系统平衡的外界因素。
物理化学测验（四） 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(s)三种水合物，问在101325 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？( ) (1) 3种；(2) 2种；(3) 1种；(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 2、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B 中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( )。 （1）有最高恒沸点的系统； （2）不具有恒沸点的系统； （3）具有最低恒沸点的系统。 3、设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）。 （1）平衡常数与温度，压力成反比； （2）是一个体积增加的吸热反应； （3）是一个体积增加的放热反应； （4）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1，在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须：( ) 。 (1) 高于136 ℃； (2) 低于184 ℃； (3) 高于184 ℃； (4) 低于136 ℃； (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为：( )。 (１)Ｃ＝２，?＝１； (２)Ｃ＝２，?＝２； (３)Ｃ＝１，?＝０； (４)Ｃ＝３，?＝２。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力，则平衡移动方向为（）。 （1）①向左，②向右； （2）①向右，②向左； （3）①和②都向右。 二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa： 反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
第四章 化学平衡练习题 一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化 学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？
物理化学习题二 《相平衡、化学势与化学平衡》部分 一 判断题 1、二组分完全互溶双液系理想溶液，若P A *> P B * 则Y A
物理化学相平衡知识点
相平衡 一、主要概念 组分数，自由度，相图，相点，露点，泡点，共熔点，(连)结线，三相线，步冷(冷却)曲线，低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式 本章主要要求掌握相律的使用条件和应用，单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用，利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律： F = C - P + n, 其中：C=S-R-R’ (1) 强度因素T，p可变时n=2 (2) 对单组分系统：C=1, F=3-P (3) 对双组分系统：C=2，F=4-P；应用于平面相图时恒温或恒压，F=3-P。 2、相图 (1)相图：相态与T，p，x的关系图，通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法：实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1
2 对于气液平衡系统，常用方法蒸气压法和沸点法； 液固(凝聚)系统，通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图 对于单组分系统C =1，F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时，自由度数F =2最大，即为双变量系统，通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图，见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫 硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图 图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图 类型：恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。 相态：气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图 根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形
物理化学《化学平衡》习题及答案 选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响 答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) － 228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变
北师大版物理化学化学平衡习题答案
化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H 2(g) + O 2(g)2H 2O(g)，在2000 K 时，已知反应的7 1.5510K =? (1) 计算H 2和O 2分压各为1.00×104 Pa ，水蒸气分压为1.00×105 Pa 的混合气中，进行上述反应的r m G ?，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H 2和O 2的分压仍然分别为1.00×104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？ 解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H O H O 243 H O H O (/)(1.0010)101325 1013.25(/)(/)(1.0010) p p p p p Q p p p p p p ''???====''''?? 由定温方程 1 r m 7 51 1013.25ln ln ln(/)(8.3142000ln )J mol 1.55101.6010J mol p p G RT K RT Q RT Q K --?=-+==????=-?? 由r m G ?<，可判断此时反应能够自发正向进 行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，p Q 至少需 与K θ 相等，即 222 2H O 7H O 1.5510p p p Q K p p ?==?= ? 所以227432142 H O 1 1.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325 p =???? =?
27H O 1.2410Pa p =? 2. 已知反应CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 在700℃时K θ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都是 1.5×105 Pa ；(2) 若 6CO 1.010 Pa p =?， 25H O 5.010Pa p =?，22 5 CO H ==1.510Pa p p ?；试判断哪个条件下正 向反应可以自发进行？ 解：(1) 由定温方程r m r m ln p G G RT Q ?=?+，知 11 r m ln (8.314973.2ln 0.71)kJ mol 2.77 kJ mol G RT K --?==-???=? ∵r m r m ln p G G RT Q ?=?+ =222CO (g)H (g)H O(g)CO(g)( )()ln ln ()( )p p p p RT K RT p p p p ''-+'' = 55 1 55 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510 -??????????? = 3 1 2.7710 J mol -?? ∴ ?r G m = 2.77×1031 J mol -?＞ 0 此反应不能正 向自发进行。 (2) 当6CO 1.010 Pa p =?，25H O 5.010Pa p =?，2 25CO H ==1.510Pa p p ?时 ?r G m = 551 65 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln ) J mol 1.010 5.010 -??????????? = －22.3×1031 J mol -? ∵ ?r G m =－22.3×1031 J mol -?＜ 0
物理化学《相平衡》习题及答案 2-3 选择题 1、水煤气发生炉中共有)()()()(22g CO g CO g O H s C 、、、及)(2g H 5种物质，它们能发生下述反应：)(2)()(2g CO s C g CO ?+，)()()()(222g O H g CO g H g CO +?+，)()()()(22g CO g H s C g O H +?+，则此体系的组分数、自由度为（ C ） A.5、3 B.4、3 C.3、3 D.2、2 2、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 混合在一个精馏塔中精馏，则塔顶的馏出物是（ C ） A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能 3、克拉贝隆-克劳修斯方程适用于（ C ） A.)()(22g I s I ? B.)()(金刚石石墨C C ? C.),,(),,(222112p T g I p T g I ? D.)()(22l I s I ? 4、将一透明容器抽成真空，放入固体碘，当温度为50℃时，可见到明显的碘升华现象，有紫色气体出现。若温度维持不变，向容器中充入氧气使之压力达到100kPa 时，将看到容器中（ C ） A.紫色变深 B.紫色变浅 C.颜色不变 D.有液态碘出现 5、在一定温度下，水在其饱和蒸汽压下汽化，下列各函数增量中那一项为零（ D ） A.U ? B.H ? C.S ? D.G ? 6、在一定外压下，多组分体系的沸点（ D ） A.有恒定值 B.随组分而变化 C.随浓度而变化 D.随组分及浓度而变化 7、压力升高时，单组份体系的沸点将（ A ） A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定 8、进行水蒸气蒸馏的必要条件是（ A ） A.两种液体互不相容 B.两种液体蒸汽压都较大 C.外压小于101kPa D.两种液体的沸点相近 9、液体A 与液体B 不相混溶。在一定温度T ，当有B 存在时，液体A 的蒸汽压为（ B ） A.与体系中A 的摩尔分数成比例
第4章相平衡选择填空1-2 （1） 1. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有： (A) C=2，Φ=2，f=2 (B) C=1，Φ=2，f=1 (C) C=2，Φ=3，f=2 (D) C=3，Φ=2，f=3 2．将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数 C 和自由度数 f 为： (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f= 0 (D) C= 3， f= 2 3. 某体系存在 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s) === H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) === H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s) === 2CO(g) 则该体系的独立组分数 C 为： (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4 4. 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 p w,溶液面上外压为 p s，则该体系的自由度数为： ( ) (A) f=n (B) f=n+1 (C) f=n+2 (D) f=n+3 5. 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) 4 6. 在 101 325 Pa 的压力下，I2在液态水和 CCl4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 (B) f*= 2 (C) f*= 0 (D) f*= 3 7. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度 f 为： ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 8. CuSO4与水可生成CuSO4﹒H2O,CuSO4﹒3H2O,CuSO4﹒5H2O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 9. 由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C) f=0 (D) f=3 10. 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25℃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 11. 某一物质 X在三相点时的温度是20℃,压力是2个标准大气压。下列哪一种说法是正确的： ( ) (A) 在2个标准大气压，20℃以上 X 能以液体存在 (B)在2个标准大气压，20℃以下 X 能以固体存在 (C) 在25℃,标准大气压下液体 X 是稳定的 (D) 在25℃时, 标准大气压下液体 X 和固体 X 具有相同的蒸气压
物理化学相平衡1试卷 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由 度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存 在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 3. 2 分(2562)在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p，A 和B的某混合物为理想液体混合物，并在373.15 K，2p时沸腾，那么A在平衡蒸气相 中的摩尔分数是多少？ (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言，则 （A）? 相变H=0，? 相变 V<0（B）? 相变 H<0，? 相变 V=0 （C）? 相变H<0，? 相变 V<0（D）? 相变 H=0，? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下，与CuSO4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 7. 2 分(2333) 在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是： (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为： (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为：（A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙—克劳修斯方程 （C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时，A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa，在此压力下，A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时，A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa，则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图： 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(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。 12. 2 分(2399)某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?2CO(g) 则该体系的独立组分数C为: (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4
《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下，(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与（ c ）无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时，NH 4Cl(s)＝NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?，则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变： (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量 答c ； 6．根据某一反应的r m G ?值，下列何者不能确定： (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势 答d ； 7．增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是： (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ； 8. 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑（式中B(g)ν为反应中气体的计量系数）故： （a ）p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ； 9．下列说法中, 不正确的是： （a ） (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化
第六章 相平衡 1. 在室温和标准压力且无催化剂存在时，氮气和氢气可视为不起反应的。今在一容器中 充入任意量的2()N g 、2()H g 和3()NH g 三种气体，则该体系中物种数S 和组分数C 将是：答案：C （A ）S=3 ，C ＝1 （B ） S=3 ，C ＝2 （C ） S=3 ，C ＝3 （D ） S=2 ，C ＝3 2. 在抽空的容器中，加热固体4()NH Cl s ，有一部分分解成3()NH g 和()HCl g 。当体系 建立平衡时，其组分数C 和自由度数f 是：答案：A （A ） C = 1，f = 1 （B ） C = 2，f = 2 （C ） C = 3，f = 3 （D ）C = 2，f =1 3. 水煤气发生炉中有()C s 、2()H O g 、()CO g 、2()CO g 及2()H g 五种物质，其间能 发生化学反应：)g (CO 2)s (C )g (CO 2=+； )g (CO )g (H )s (C )g (O H 22+=+； 在这样的平衡体系中，组分数为：答案：C （A ） 5 （B ） 4 （C ） 3 （D ） 2 4. 碳酸钠和水可以形成232Na CO H O ?、2327Na CO H O ?、23210Na CO H O ?三种水合 物。当在标准压力下，该体系中共存的相数最多为：答案：C （A ） 3 （B ） 4 （C ） 2 （D ） 5 5. 如右图所示，体系处于容器内，容器中间的半透膜AB 只允许O 2（g ）通过，当体系建立平衡时，则体系中存在的相为：答案： D （A ）气相1，固相1 （B ） 气相1，固相2 （C ）气相1，固相3 （D ） 气相2，固相2 6. 二元恒沸混合物的组成：答案： C )g (CO )g (O H )g (H )g (CO 222+= +
《相平衡、化学势与化学平衡》习题 一、判断题 1、二组分完全互溶双液系理想溶液，若P A *> P B * 则Y A