相平衡练习题及答案-
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第五章相平衡练习题答案一、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p~x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,p A = p A’,与组成无关。
14.对。
15.对。
二、单选题答案:1. C;2. C;3. C;4. C;5. D;6. B;7. B;8. C;9. D; 10.D;11.A; 12.A; 13.A; 14.D; 15.C; 16.C; 17.B; 18.C; 19.B; 20.C;21.A; 22.B; 23.D; 24.C; 25.D; 26.C; 27.B; 28.C; 29.B; 30.D;31.C; 32.B; 33.D; 34.A; 35.D; 36.B; 37.C; 38.D; 39.C; 40.B。
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 Φ = 3 (s,l,g)(1) f* = 3-3 + 1 = 1 ;(2) f*min = 0 ,3-Φmax + 1 = 0 ,Φmax = 4 。
2.解:(1) p = W/2S= 60/(7.62 × 0.00245 × 3) = 1607 kg·cm-2= 1549 × 104 Pa(2) d p/d T= ΔH/TΔV,d p= (ΔH/TΔV) ·d T积分:p2-p1= (ΔH/ΔV) × ln(T2/T1),p2= 15749 × 104 Pa,p1 = 101325 PaT= 273.15 K,ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm31ln(T2/T1) = (p2-p1) ×ΔV/ΔH= (15746 × 104-101325) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106 T= 0.9598 T1= 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即:t2 = - 11℃23.解:T = 273 + 181 = 454 K ,p = 101325 Pa ln101325 = - 5960/454 + B ,B = 24.654ln p = - 5960/T +24.654,T 2 = 273 + 70 = 343K ln p 2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278,p 2 = 1448.1 Pa因为 25960lnT T p p =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,由克-克方程:2ln RT H T p p ∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ΔH m,vap (气化) = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol -1 4.解:5.解:ΔH m (气化) = a + bT + cT 2dln p l /d T = ΔH m (气)/RT 2 = a /RT 2 + b /RT + c /R (1) 2.303lg p l = 7.648×2.303 -3328×2.303/T -0.848×2.303lg T ln p l = 7.648×2.303 -7664/T -8.848ln T dln p l /d T = 7664/T 2-0.848/T 与(1)式比较,a = 7664R = 63718b = - 0.848R = -7.05c = 0 ΔH m (气化) = 63718-7.05 TΔH m (升华) = ΔH m (熔融) + ΔH m (气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 T dln p s /d T = ΔH m (升华)/RT 2 = 66038/RT 2-7.05/RT = 7943/T 2-0.848/T积分: ln p s = - 7943/T-0.848ln T + Clg p s = - 3449/T-0.848lg T + C' 三相点T = 243.3K lg p s = lg p L-2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3∴C' = 8.145 lg p s = - 3449/T-0.848lg T + 8.145 当T = 273.2-78 = 196.2 K lg p s = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460p= 3.92 × 10-12p= 3.29 × 10-12× 101325 = 3.98 × 10-7 Pa s6.解:7.解:化合物中含Mo为 62 % 。
第五章相平衡姓名:学号:班级:1、同温下过冷水的蒸汽压高于冰的蒸汽压(√)2、水的三相点处体系自由度为0 (√)3、二组分体系在最低恒沸点时f =1 (⨯)4、恒沸物是一个化合物(⨯)5、二组分体系在恒沸点时其气液两相组成相同(√)6、在室温和大气压力下,纯水的蒸汽压为P*,若在水面上充入N2(g)以增加外压,则纯水的蒸汽压下降。
(⨯)7、小水滴与水汽混在一起成雾状,因为它们都有相同的化学组成和性质,所以是一个相。
(⨯)8、Clausius-Clapeyron方程可适用于下列哪些体系?( A. D )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(g) ⇔ 2HI(g)9、物质A和B的体系可构成低共沸混合物E,已知T b*(B)> T b*(A)。
若将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物应是(C )A.纯B B.纯A C. 低共沸混合物E D. 不一定10、若A与B可构成高共沸混合物E,则将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,塔顶馏出物应是( D )A.纯B B.纯A C. 高共沸混合物E D. 不一定11、压力升高时,单组分体系的沸点将如何变化(A )A.升高 B.降低 C. 不变 D. 不一定12、进行蒸汽蒸馏的必要条件是什么?(A )A.两种液体基本不互溶 B.两种液体的蒸汽压都较大C. 外压小于101KpaD. 两种液体的沸点相近13、二组分的低共熔混合物是几相?(B )A.一相 B.两相 C. 三相 D. 四相14.今将一定量的NaHCO3(s)放入一个真空容器中,加热分解并建立平衡:2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)则系统的浓度限制条件数R’= 1 ;组分数C = 2 ;相数Φ= 3 ;自由度数ƒ= 1 。
相平衡练习题1. 在定压下,NaCl 晶体和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 ':答a ;(a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3注意:如果上述题目改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时,相律还是否适用?2. 23Na CO 可形成三种水合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ⋅⋅⋅及,常压下将23Na CO (s)投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是23Na CO 水溶液,一相是23Na CO (s) ,则另一相是:答d ;(a )冰 (b )232Na CO 10H O(s)⋅ (c )232 Na CO 7H O (s)⋅ (d )232 Na CO H O (s)⋅3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a )A 、B 分子间的作用力很微弱 (b )A 、B 都遵守拉乌尔定律(c )液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间(d )可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。
答a4.自由度为零,意味着:答(c )(a )体系独立组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变(c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d )三相共存5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。
答aa.大于b. 小于c.等于d. 不确定6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F 是 答aa.0b.1c.2d.47.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c )a.与系统组成有关b.与温度有关c.与压力有关,压力一定时为定值d.恒定不变,是化合物8. 在一定压力下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c )a. A 和Bb. A 和Cc. B 和Cd.无法确定例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如图所示。
物理化学《相平衡》习题及答案选择题1.二元恒沸混合物的组成(A)固定(B) 随温度而变(C) 随压力而变(D) 无法判断答案:C2.一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案:B。
F=C-P+2=3-1+2=43.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 答案:D。
F=2-P+2=4-P,F不能为负值,最小为零。
当F=0时P=4。
4.正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案:B。
此为可逆过程故ΔG=0。
5.以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒(D) 墨汁答案:C。
6.NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案:B。
F=C-P+2,C=2,P=3,故F=2-3+2=1。
7.如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案:C。
F=C-P+2=1-P+2=3-P,当F最小为零时P=3。
8.对于相律, 下面的陈述中正确的是(A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素(C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确答案:B9.关于三相点, 下面的说法中正确的是(A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点答案:D10.用相律和Clapeyron•方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是(A) 在每条曲线上, 自由度F=1 (B) 在每个单相区, 自由度F=2(C)在水的凝固点曲线上, ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点,压力随温度的变化率都小于零。
物理化学第五章相平衡练习题及答案第五章相平衡练习题⼀、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,但独⽴组分数就是⼀个确定的数。
2.单组分系统的物种数⼀定等于1。
3.⾃由度就就是可以独⽴变化的变量。
4.相图中的点都就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p~x图可以准确地判断该系统的液相就是否就是理想液体混合物。
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对的量。
9.杠杆规则只适⽤于T~x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:1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数就是:(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) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间; (D) ⼩于沸点温度。
3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所⽰,则:(A) V m(l) = V m(s) ; (B) V m(l)>V m(s) ;(C) V m(l)<V m(s) ; (D) ⽆法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可⽤来:(A) 可使体系对环境做有⽤功; (B) 可使环境对体系做有⽤功;(C) 不能做有⽤功; (D) 不能判定。
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p~x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T~x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:1.H2O、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 ;(C) 3 ;(D) 0 。
第五章 相平衡一、填空题1、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于__________。
2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于__________。
3、NaCl (S )和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统,其独立组分数是_______。
4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900—1200K ):()()()g CO s CaO s CaCO 23+=()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++则该系统的自由度数为______。
5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时,其组分数为____,相数为___, 自由度数为____.6、在氢和石墨的系统中,加一催化剂,H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物,此系统的独立 组分数为______。
7、完全互溶的双液系中,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为x B =0。
4的溶液在 气液平衡时,x B (g)、x B (l )、x B (总)的大小顺序为______。
将x B =0。
4的溶液进行精馏时,塔顶将得到______。
8、对于渗透平衡系统,相律的形式应写成______。
9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时,())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=,系统的独立组分数为___,自由度为___。
10、将AlCl 3溶于水中,全部水解,生成Al(OH)3沉淀,此系统自由度数f=____。
11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101。
325KPa,用公式_________可求出25o C时水的饱和蒸气压。
答案1、22、03、24、35、3;2:46、27、x B (g)〉x B (总)〉x B (l ) x B =0.6恒沸混合物 8、3+Φ-=k f 9、1;1 10、2 11、⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆=211211lnT T RH p p mr二、单选题1、右图为H 2OA 。
物理化学《相平衡》习题及答案选择题1.二元恒沸混合物的组成(A)固定(B) 随温度而变(C) 随压力而变(D) 无法判断答案:C2.一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案:B。
F=C-P+2=3-1+2=43.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 答案:D。
F=2-P+2=4-P,F不能为负值,最小为零。
当F=0时P=4。
4.正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案:B。
此为可逆过程故ΔG=0。
5.以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒(D) 墨汁答案:C。
6.NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案:B。
F=C-P+2,C=2,P=3,故F=2-3+2=1。
7.如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案:C。
F=C-P+2=1-P+2=3-P,当F最小为零时P=3。
8.对于相律, 下面的陈述中正确的是(A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素(C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确答案:B9.关于三相点, 下面的说法中正确的是(A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点答案:D10.用相律和Clapeyron•方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是(A) 在每条曲线上, 自由度F=1 (B) 在每个单相区, 自由度F=2(C)在水的凝固点曲线上, ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点,压力随温度的变化率都小于零。
最新⼤学《物理化学》相平衡练习题(有答案)相平衡练习题1. 在定压下,NaCl 晶体和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 ':答a ;(a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3注意:如果上述题⽬改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合⽔溶液平衡共存时,相律还是否适⽤?2. 23Na CO 可形成三种⽔合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O 及,常压下将23Na CO (s)投⼊其⽔溶液中,待达三相平衡时,⼀相是23Na CO ⽔溶液,⼀相是23Na CO (s) ,则另⼀相是:答d ;(a )冰(b )232Na CO 10H O(s)? (c )232 Na CO 7H O (s)? (d )232 Na CO H O (s)?3. 假设A 、B ⼆组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是:(a )A 、B 分⼦间的作⽤⼒很微弱(b )A 、B 都遵守拉乌尔定律(c )液态混合物的蒸⽓压介于A 、B 的蒸⽓压之间(d )可以⽤重复蒸馏的⽅法使A 、B 完全分离。
答a4.⾃由度为零,意味着:答(c )(a )体系独⽴组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变(c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零(d )三相共存5.在⼀定压⼒下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在⽓相中的相对含量()它在平衡液相中的相对含量。
答aa.⼤于b. ⼩于c.等于d. 不确定6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系⾃由度F 是答aa.0b.1c.2d.47.在⼀定压⼒下,某⼆组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c )a.与系统组成有关b.与温度有关c.与压⼒有关,压⼒⼀定时为定值d.恒定不变,是化合物8. 在⼀定压⼒下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进⾏普通精馏,最后得到(c )a. A 和Bb. A 和Cc. B 和Cd.⽆法确定例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如图所⽰。
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p~x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T~x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:1.H2O、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 ; (C 3 ; (D 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、3B.4、3C.3、3D.2、22、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AB.纯BC.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101kPaD.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B.等于T 温度下纯A 的蒸汽压C.大于T 温度下纯A 的蒸汽压D.与T 温度下纯B 的蒸汽压之和等于体系的总压力10、氢气和石墨粉在没有催化剂时,在一定温度下不发生化学反应,体系的组分数是( A )A.2B.3C.4D.511、上述体系中,有催化剂存在时可生成n 种碳氢化合物,平衡是组分数为( A )A.2B.4C.n+2D.n12、相率适用于( D )A.封闭体系B.敞开体系C.非平衡敞开体系D.以达到平衡的多向敞开体系13、某物质在某溶剂中的溶解度( C )A.仅是温度的函数B.仅是压力的函数C.同是温度和压力的函数D.除了温度压力以外,还是其他因素的函数14、在实验室的敞口容器中装有单组份液体,对其不断加热,则看到( A )A.沸腾现象B.三项共存现象C.临界现象D.生化现象15、相图与相率之间的关系是( B )A.相图由相率推导得出B.相图由实验结果绘制得出,不能违背相率C.相图决定相率D.相图由实验结果绘制得出,与相率无关16、下述说法中错误的是( C )A.通过相图可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C.相图可表示达到相平衡所需时间的长短D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量17、三组分体系的最大自由度及平衡共存的最大相数为( D )A.3;3B.3;4C.4;4D.4;518、定容条件下)(4s HS NH 的分解压力为1θp 时,反应)()()(234g S H g NH s HS NH +⇔的标准平衡常数是( C )A.1B.1/2C.1/4D.1/819、水的三相点附近其蒸发热为44.821-⋅mol kJ ,熔化热为5.991-⋅mol kJ ,则在三相点附近冰的升华热约为( B )A.38.831-⋅mol kJB.50.811-⋅mol kJC.-38.831-⋅mol kJD.-50.811-⋅mol kJ20、在相图上,当物系点处于哪一点时,只存在一个相( C )A.恒沸点B.熔点C.临界点D.最低共沸点21、具有最低恒沸温度的某两组份体系,在其T-x 相图的最低点有( A )A.l g x x f ==;0B.l g x x f ==;1C.l g x x f >=;0D.l g x x f >=;122、80℃时纯苯的蒸汽压为0.991θp ,纯甲苯的蒸汽压为0.382θp ,若有苯-甲苯气、液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为30.0=苯y 则液相组成苯x 接近于( D )A.0.85B.0.65C.0.35 D0.1423、体系处于标准状态时,能与水蒸气共存的盐可能是: CA. Na 2CO 3B. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2O Na 2CO 3•7H 2OC. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2OD. 以上全否24.一个水溶液共有S 种溶质,相互之间无化学反应。
相平衡答案一、选择题1. A2.A3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.D 10.A11.C 12.C 13.C 14.A 15.B 16.D 17.B 18.B 19.A 20.D二、主观题1. 解:(1) 相图绘制如下。
(2) 设-70℃时,Hg(s) 的质量为x,则固体化合物的质量为(500 g - x),根据杠杆规则:x(0.1 - 0) = (500 g - x)(0.2893 - 0.1)x = 327.3 g2. 解:(1)依题给数据绘制相图如下:(4分)(2)步冷曲线画在图的右侧。
Cu w(Mg)Mg在绘制相图之前,首先分别计算化合物MgCu2和Mg2Cu中Mg的质量分数:MgCu 2中:w 124312431635520161()./(..).Mg =+⨯= Mg 2Cu 中:w 2243122431263550433()./(..).Mg =⨯⨯+= (3)由图可见,可得到化合物MgCu 2。
设降温在无限接近560℃时,析出MgCu 2的质量为m (s),则液相质量为[1kg-m (s)],根据杠杆规则,有m (s)⨯(0.25-0.161)=[1kg-m (s)]⨯(0.33-0.25)解得: m (s)=0.47 kg3. 解:C S R R =--=--='3102P=3(二固一气)F=C-P+2=4-P=4-3=1当F=0时,P=C+2=44. 解:(1)在三相点时,24.38-3063 K/T =27.92-3754 K/T解得:T =195.2 K将T 代入液态氨或固态氨的蒸气压与温度的关系式,解得: p=5.934 kPa(2)将克–克方程的不定积分式:ln(p /Pa)=B -∆相变H m /RT 同液态氨和固态氨的蒸气压与温度关系式对比,即得:∆vap H m =(3063K)R 1mol kJ 47.25-⋅=∆sub H m =(3754K)R=1mol kJ 21.31-⋅故 1m v a p m s u b m f u s m o l kJ 74.5-⋅=∆-∆=∆H H H 5. 解: 1──液相l 5──s C +l2──固溶体α 6──s Pb +l3──α+l 7──α+s C4──s C (稳定化合物)+l 8──s C +s Pb。
相平衡课外作业练习题1、按图回答下述问题: (1)下列相图中a 、b 、c 、各点表示什么?(2)将含HNO 3为0.7(摩尔分数)的硝酸用高效分馏塔进行分馏时,塔顶及塔釜分别得到什么?解:(1) a :纯水的沸点;b :纯硝酸的沸点;c :水与硝酸所形成的最高恒沸物的沸点。
(2) 将含HNO 3为0.7(摩尔分数)的硝酸用高效分馏塔进行分馏时,塔顶出纯硝酸;塔釜出最高恒沸物。
2.氯霉素-尿素固-液平衡相图如下图所示: (1) 指出I 、II 、III 及N 点的自由度f 各为多少? 各有哪些相共存?(2) 物系点为M 的136g 熔融混合液,采用降温分离法,能获得哪种纯药物:其最高产量为多少? 解:(1) I :f=2,液相;II :f=1,液相,固相(氯霉素);III :f=1,固相(尿素),固相(氯霉素);N 点:f=0,液相,固相(尿素),固相(氯霉素);(2) 物系点为M 的136g 熔融混合液,采用降温分离法,能获得纯尿素;最大量 )(561360684068g m =⨯--= 3、恒压下苯酚和水组成部分互溶双液体系的(T-x )相图(如下图所示)问:在温度t 下,当体系处于x 点时,体系有几个相? 每个相的组成如何? 每相组成的具体含义是什么?解:在温度t 下,当体系处于x 点时,体系有2个相;ф=2,(水相,有机相C 6H 5OH )。
水相a 中:W (C 6H5O H )%=10%有机相b中:W(C6H5OH)%=80%水相a:被C6H5OH饱和的水溶液。
有机相b:被水饱和的苯酚溶液。
4、CaCl2- H2O体系的固-液平衡(T-x)相图,试解释为什么化工生产中常以CaCl2水溶液作为冷冻循环液的原因。
解:由于H2O与CaCl2可形成简单低共熔,当CaCl2的含量为29.9%(W/W)时,最低共熔点达-55℃,故而可用该水溶液制作冷冻的循环液。
5、药物A与B的固-液平衡相图如下图所示,问:(1)I、II、III区内各有哪些相共存?(2)在室温25℃时,能否把粉状的A和B加在一起,配制复方制剂?解:(1)I:φ=1,溶液II:φ=2,溶液,固体(A)III:φ=2,固体(A)、固体(B)(2)由于A和B能形成低共熔混和物,所以不能把粉状的A和B加在一起,配制复方制剂。
相平衡试题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第五章相平衡练习题一、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p~x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对的量。
9.杠杆规则只适用于T~x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:1.H2O、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) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。
3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:(A) V m(l) = V m(s) ;(B) V m(l)>V m(s) ;(C) V m(l)<V m(s) ;(D) 无法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:(A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功;(C) 不能做有用功;(D) 不能判定。
物理化学《相平衡》习题及答案选择题1.二元恒沸混合物的组成(A)固定(B) 随温度而变(C) 随压力而变(D) 无法判断答案:C2.一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案:B。
F=C-P+2=3-1+2=43.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 答案:D。
F=2-P+2=4-P,F不能为负值,最小为零。
当F=0时P=4。
4.正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案:B。
此为可逆过程故ΔG=0。
5.以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒(D) 墨汁答案:C。
6.NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案:B。
F=C-P+2,C=2,P=3,故F=2-3+2=1。
7.如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案:C。
F=C-P+2=1-P+2=3-P,当F最小为零时P=3。
8.对于相律, 下面的陈述中正确的是(A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素(C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确答案:B9.关于三相点, 下面的说法中正确的是(A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点答案:D10.用相律和Clapeyron•方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是(A) 在每条曲线上, 自由度F=1 (B) 在每个单相区, 自由度F=2(C)在水的凝固点曲线上, ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点,压力随温度的变化率都小于零。
第五章 相平衡一、填空题1、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于__________。
2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于__________。
3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统,其独立组分数是_______。
4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900-1200K ):()()()g CO s CaO s CaCO 23+=()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++则该系统的自由度数为______。
5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时,其组分数为____,相数为___, 自由度数为____。
6、在氢和石墨的系统中,加一催化剂,H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物,此系统的独立 组分数为______。
7、完全互溶的双液系中,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为x B =0.4的溶液在 气液平衡时,x B (g )、x B (l )、x B (总)的大小顺序为______。
将x B =0.4的溶液进行 精馏时,塔顶将得到______。
8、对于渗透平衡系统,相律的形式应写成______。
9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时,())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=,系统的独立组分数为___,自由度为___。
10、将AlCl 3溶于水中,全部水解,生成Al(OH)3沉淀,此系统自由度数f=____。
11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式_________可求出25o C 时 水的饱和蒸气压。
答案1、22、03、24、35、3;2:46、27、x B (g )>x B (总)>x B (l ) x B =0.6恒沸混合物 8、3+Φ-=k f 9、1;1 10、2 11、⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆=211211lnT T RH p p mr二、单选题1、右图为H 2OA.-(NH 4)2SO 4B.的沸点-组成图。
第五章相平衡练习题一、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p~x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对的量。
9.杠杆规则只适用于T~x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:1.H2O、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) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。
3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:(A) V m(l) = V m(s) ;(B) V m(l)>V m(s) ;(C) V m(l)<V m(s) ;(D) 无法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:(A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功;(C) 不能做有用功;(D) 不能判定。
5.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。
相平衡题一、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p~x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T~x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:1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是:C(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:C(A) 大于临界温度;(B) 在三相点与沸点之间;(C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。
3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:C(A) V m(l) = V m(s) ;(B)V m(l)>V m(s) ;(C) V m(l)<V m(s) ;(D)无法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:C(A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功;(C) 不能做有用功;(D) 不能判定。
5.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:D(A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不一定。
第五章相平衡练习题一、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p~x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对的量。
9.杠杆规则只适用于T~x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:1.H2O、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)在三相点与沸点之间;(C)在三相点与临界温度之间; (D) 小于沸点温度.3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:(A)V m(l) = V m(s); (B)V m(l)>V m(s) ;(C) V m(l)<V m(s);(D)无法确定。
4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:(A)可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功;(C)不能做有用功; (D)不能判定。
5.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.6.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。
相平衡练习题一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画J错的画X1、纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等。
( )2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成益呈线性关系。
()3、已知Cu-Ni可以形成完全互溶固熔体,其相图如右图,理论上,通过精炼可以得到两个纯组分。
()4、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的蒸气压之间。
()5、在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。
()6、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。
()7、在一个给定的体系中,物种数可以分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。
( )8、自由度就是可以独立变化的变量。
()9、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。
()10、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量。
()二、选择题1、在/下,用水蒸气蒸馅法提纯某不溶于水的有机物时,系统的沸点:()。
(1)必低于K;(2)必高于K;(3)取决于水与有机物的相对数量;(4)取决于有机物相对分子质量的大小。
2、已知A(l)、B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统,(1)两个纯组分;(2)两个恒沸混合物;(3) —个纯组分和一个恒沸混合物。
3、已知A和B可构成固溶体,在组分A中,若加入组分B可使固溶体的熔点提高,则组B在此固溶体中的含量必______ 组分B在组分液相中的含量。
(1)大于;(2)小于;(3)等于;(4)不能确定。
4、硫酸与水可形成恋。
4 ILO(s), H2S04 2也0(s),恋。
4 4比0©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5、对恒沸混合物的描写,下列各种叙述中哪一种是不正确的(1)与化合物一样,具有确定的组成;(2)恒沸混合物的组成随压力的改变而改变;(3)平衡时,气相和液相的组成相同;(4)其沸点随外压的改变而改变。