多相平衡习题汇总

第5章 相平衡复习、讨论基本内容：➢ 相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。

气相、液相、固相 ➢ 相数：体系内相的数目Φ≥1➢ 相图：描述多相体系状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图形➢ 均相体系：只有一相的体系Φ=1 ➢ 多相体系：含多相的体系Φ>1➢ 凝聚体系：没有（或不考虑）气相的体系 ➢ 物系点：相图中表示体系总组成的点 ➢ 相点：表示某一个相的组成的点➢ 液相线：相图中表示液相组成与蒸气压关系的曲线 ➢ 气相线：相图中表示气相组成与蒸气压关系的曲线 ➢ 步冷曲线：冷却过程温度随时间的变化曲线T-t➢ 独立组分数：C = S - R - R'，S 为物种数，R 为体系中各物种之间独立的化学平衡关系式个数，R’为浓度和电中性限制条件的数目。

对于浓度限制条件，必须是某个相中的几种物质的浓度之间存在某种关系时才能作为限制条件。

C=1单组分体系，C=2二组分体系。

若没有化学变化：C=S ；含单质的体系且R ’=0：C=N ；含单质的体系且S>N ：R = S – N 。

➢ 自由度：确定平衡体系状态所需要的独立强度变量的数目f ≥0➢ 最低（高）恒沸点：对拉乌尔定律正（负）偏差很大的双液系的T —x 图上的最低（高）点。

恒沸点时气相组成与液相相同，具有纯物质的性质，一定压力下恒沸混合物的组成为定值（f*=C-Φ+1=1-2+1=0）。

➢ 最低（高）恒沸混合物：最低（高）恒沸点对应的混合物。

恒沸物是混合物而不是化合物➢ 会溶温度(临界溶解温度)：部分互溶双液系相图上的最低点或最高点 ➢ 转熔温度：不稳定化合物分解对应的温度➢ 共轭层：部分互溶双液系相图上的帽形区内溶液为两层➢ 相律：平衡体系中相数、独立组分数与变量数之间的关系f ＝ C - Φ + n ➢ 杠杆规则：液相的物质的量乘以物系点到液相点的距离，等于气相的物质的量乘以物系点到气相点的距离。

Bn BBn n l ×(X B -x B )=n g ×(y B -X B )单组分体系相图(p-T)：水、CO 2、C二组分体系相图(T-x)：液-液体系:简单的低共熔混合物形成化合物稳定的化合物不稳定的化合物形成固溶体完全互溶固溶体部分互溶固溶体有一低共熔点有一转熔温度完全互溶理想的非理想偏差不很大正偏差很大 负偏差很大部分互溶具有最高会溶温度具有最低会溶温度同时有最高和最低会溶温度没有会溶温度不互溶液-固体系:基本要求：1. 明确基本概念（相、相数、组分数、自由度；S 、R 、R ’、f 、C 、Φ）2. 能熟练运用相律f=C-Φ+n （n 通常为2，在限制T 或p 时<2，也可能>2，见后面例题“NaCl 水溶液与纯水达成渗透平衡”）3.会用杠杆规则（适用于任何两相区）求两相平衡体系中两相的组成和量4.熟悉二组分体系的相图（会确定图中点、线、面的相态、相数、自由度等）5.熟悉相图规律、基本相图➢两相区的两侧是两个不同的单相区，两相区包含的两种相态就是两个单相区的相态➢三相线的两端分别顶着两个单相区、中间与另一个单相区相连➢在临界点以下，任何两个相数相同的相区都不可能上下相邻(相区交错规则)6.能够由步冷曲线画相图，或由相图画步冷曲线（相图中的两相平衡线与步冷曲线的转折点对应；三相线与步冷曲线的平台对应)。

一、选择题1．在含有C(s)、H 2O(g)、CO(g)、CO 2(g)、H 2(g)五个物种的平衡体系中，其独立组分数C 为( a )（√a ）3 (b) 2 (c) 1 (d) 42．二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f 为 ( b )(a) 0 (√b) 1 (c) 2 (d) 33．298K 时蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为（ b ）（a ）C=2 Φ=2 f*=1 (√b) C=2 Φ=2 f*=2 (c) C=2 Φ=1 f*=2 (d) C=2 Φ=1 f*=34．FeCl 3 和H 2O 能形成FeCl 3·6H2O ，2FeCl 3·7H 2O ，2FeCl 3·5H 2O ，FeCl 3·2H 2O 四种水合物，该体系的独立组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存相数Φ分别为（ c ）（a ）C=3 Φ=4 (b) C=2 Φ=4 (√c) C=2 Φ=3 (d) C=3 Φ=55．对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（ d ）（a ）不具有确定组成 （b ）平衡时气相和液相组成相同 （c ）其沸点随外压的改变而改变 （√d ）与化合物一样具有确定组成6．单组分体系的固液平衡线斜率dp/dT 的值（ d ）（a ）大于零 （b ）等于零 （c ）小于零 （√d ）不确定7．A ，B 两种液体混合物在T ﹣x 图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生 （ b ）（a ）正偏差 （√b ）负偏差 （c ）没偏差 （d ）无规则8．下列过程中能适用方程式2ln RT H dT p d ∆= 的是（ a ） (√a) I 2(s)＝I 2(g) (b) C(石墨)＝C(金刚石)(c) Hg 2Cl 2(s)=2HgCl(g) (d) N 2(g,T 1,P 1)＝N 2(g,T 2,P 2)9．某一固体在25℃和101325Pa 压力下升华，这意味着（ b ）(a)固体比液体密度大 （√b ）三相点压力大于101325Pa(c)三相点温度小于25℃ (d) 三相点压力小于101325Pa10．在低温下液氦(I)和液氦(II)有一晶体转变，属于二级相变过程，对二级相变的特征描述在下列说法中那一点是错误的（ d ）(a) 无相变热（b）相变时无熵变化(c)相变时二相密度相同(√d) 相变时两相的热容相同二、填空题1．下列化学反应，同时共存并达到平衡(温度在900K-1200K范围内)CaCO3(s)＝CaO (s)+ CO2(g)CO2(g)﹢H2(g)＝CO(g)+ H2O (g)H2O(g)+ CO(g)+ CaO(s)＝CaCO3(s)+ H2(g)该体系的自由度f为3。

一、选择题1.对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H 2(g) 和O 2(g)；③H 2和O 2同时溶于水中，其组元数K 和自由度数f 的值完全正确的是( D )(A) ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ；(B) ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ；(C) ①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K = 2，f = 2 ；(D) ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。

2.硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O(s)、H 2SO 4·2H 2O(s)、H 2SO 4·4H 2O(s)，在一定压力下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种( B )(A) 1 种 ； (B) 2 种 ； (C) 3 种 ； (D) 0 种 。

3.在下列体系中自由度f = 2的体系是( D )(A) 298K 时，H 2O(l)H 2O(g) ； (B) S(s)S(l)S(g) ；(C) C 2H 5OH(l) 与H 2O(l) 的混合物 ；(D) 一定量的PCl 5(g) 分解平衡时：PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g)4.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( C )(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1 ；(D) C 点2，E 点3，G 点3 。

5.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x A = 0.5时，p A = 10.0kPa ，p B = 15.0kPa ，则此二元液系常压下的T ～x 相图为( B )6. 在一定温度下稀释电解质溶液，电导率k 和摩尔电导率 Λm 将怎样变化（D ）A.k 增大，Λm 减小B..k 增大，Λm 增大C.k 减小，Λm 增大D.k 变化不一定，Λm 增大7. KCl 、HCl 和KOH 溶液的浓度均为1001.0-⋅kg mol ,其摩尔电导率大小顺序为（D ）A.)()()(HCl KOH KCl m m m Λ>Λ>ΛB. )()()(KOH HCl KCl m m m Λ>Λ>ΛC.)()()(KCl HCl KOH m m m Λ>Λ>ΛD.)()()(KCl KOH HCl m m m Λ>Λ>Λ8.下列说法不属于可逆电池特性的是（ B ）A.通过的电流无限小B.电池所对应的反应0=∆m r GC.电池内化学反应可逆D.电池的工作过程为热力学可逆过程9.下面二种电池的电动势之间有何关系( B )(甲))()01.0()001.0()(221112p H kg mol HCl kg mol HCl p H --⋅⋅(乙) )()01.0()()()001.0()(121222112p H kg mol HCl p Cl p Cl kg mol HCl p H --⋅-⋅A .乙甲E E 21= B. 乙甲E E = C.乙甲E E 2= D,乙甲、E E 之间没有这么简单的关系10. ])([001.0631CN Fe K kg mol -⋅水溶液的离子强度为( A )A.3100.6-⨯B.3100.5-⨯C.3105.4-⨯D.3100.3-⨯二、填空题1.碳酸钠与水可组成下列几种水合物：Na 2CO 3·H 2O 、Na 2CO 3·7H 2O 、NaCO 3·10H 2O ，在101KPa 下，与Na 2CO 3的水溶液和冰共存的含水盐最多可以有 1 种。

6. 2 分(2392)2392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： ( C )(A) C= 2，f= 1(B) C= 2，f= 2(C) C= 1，f= 0(D) C= 3，f= 2S= 4C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 07. 2 分(2613)2613已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K,乙醇的沸点是351.6 K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K.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:(1)下列结论何者正确? ( C )(A) y2>x2 (B) y2=x2 (C) y2<x2 (D) 不确定(2)若将上述溶液精馏,则能得到 ( D )(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8. 2 分(2401)2401当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数C和自由度f应分别为:( )(A) C= 2，f= 3(B) C= 3，f= 3(C) C= 2，f= 2(D) C= 3，f= 4CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2OC= S - R - R' = 4 - 1 - 1 = 2f = C+ 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 29. 2 分(2407)2407298 K时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为:( )(A) C= 2，Φ = 2，f*= 1(B) C= 2，Φ = 2，f*= 2(C) C= 2，Φ = 1，f*= 2(D) C= 2，Φ = 1，f*= 3C= 2 ( 蔗糖，水) ,Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水)f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f*= 2在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，即p(纯水)和p(糖水)所以,相律应写成：f + Φ = C+ 3*. 2 分(2396)2396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?(C )(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。

第五章相平衡一、选择题1、下列体系中哪一个是均相体系：( )(A)水雾和水蒸气混合在一起； (B)乳状液(C)水和被水饱和的空气 (D)两种不同的金属形成的固熔体2、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、对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；③H2 和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：（）(A) ①K = 1，f= 1 ②K = 2，f= 2 ③K = 3，f = 3 ；(B) ①K = 2，f= 2 ②K = 3，f= 3 ③K = 1，f = 1(C) ①K = 3，f= 3 ②K = 1，f= 1 ③K = 2，f = 2(D) ①K = 1，f= 2 ②K = 2，f= 3 ③K = 3，f = 3５、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? ( )(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６、298 K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度为：（）(A) C= 2，φ= 2，f*= 1 (B) C= 2，φ = 2，f*= 2 (C) C= 2，φ= 1，f*= 2 (D) C= 2，φ = 1，f*= 3７、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8、对简单低共熔体系，在最低共熔点，当温度继续下降时，体系存在( )(A)一相 (B)二相 (C)一相或二相 (D)三相9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压p A*<p B*，且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。

第五章多相平衡一、简答题1、指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数：①Ca(OH)2(s)与CaO(s)和H2O(g)呈平衡。

②在A和B形成的二元凝聚体系中，在转熔点发生转溶反应：B(晶) + L( 熔液) = A m B n( 晶)③CaSO4与其饱和水溶液达平衡。

④5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。

⑤I2在液态水和CCl4中分配达平衡（无固体存在）⑥将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中恒温至400K, NH4HCO3(s)按下式分解达平衡NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)⑦NaH2PO4溶于水中与蒸气呈平衡，求最大物种数、组分数和自由度数。

⑧Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O(l)达平衡。

⑨NaCl (s)、KCl(s)、NaNO3(s)与KNO3(s)的混合物与水平衡。

⑩含有KCl和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡。

⑾含有CaCO3(s) CaO(s) CO2(g)的体系与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡。

2、FeCl3和H2O能形成四种水合物∶FeCl3.6H2O(s)、2FeCl3.7H2O(s)、2FeCl3.5H2O(s)和FeCl3.2H2O(s)，在恒定温度和压力下平衡共存的最多相为多少？3、H2SO4与H2O可形成H2SO4. H2O(s)、, H2SO4.2H2O(s)、与H2SO4.4H2O(s)三种水合物，在p0下，常压下，将一定量的H2SO4溶于H2O 中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含几个水分子？4、A、B二元相图如图所示，写出相区1~10的相组成；并说明温度线T1~T5各有几相组成。

（L 液相；α、β、γ 固溶体）5、某纯物质的相图如下，在图中标出物质各态所占的区间，并判断随压力的上升，此物质的凝固点是上升还是下降，并解释其原因6、有三元体系相图如上，请指出图中各区域存在的相，相数和自由度。

6. 2 分(2392)2392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： ( C )(A) C= 2，f= 1(B) C= 2，f= 2(C) C= 1，f= 0(D) C= 3，f= 2S= 4C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 07. 2 分(2613)2613已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K,乙醇的沸点是351.6 K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K.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:(1)下列结论何者正确? ( C )(A) y2>x2 (B) y2=x2 (C) y2<x2 (D) 不确定(2)若将上述溶液精馏,则能得到 ( D )(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8. 2 分(2401)2401当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数C和自由度f应分别为:( )(A) C= 2，f= 3(B) C= 3，f= 3(C) C= 2，f= 2(D) C= 3，f= 4CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2OC= S - R - R' = 4 - 1 - 1 = 2f = C+ 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 29. 2 分(2407)2407298 K时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为:( )(A) C= 2，Φ = 2，f*= 1(B) C= 2，Φ = 2，f*= 2(C) C= 2，Φ = 1，f*= 2(D) C= 2，Φ = 1，f*= 3C= 2 ( 蔗糖，水) ,Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水)f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f*= 2在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，即p(纯水)和p(糖水)所以,相律应写成：f + Φ = C+ 3*. 2 分(2396)2396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?(C )(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。

相平衡练习题及答案相平衡练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、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x B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p下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：（）。

（1）必低于373.2 K；（2）必高于373.2 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，则将某一组成的系统精馏可以得到：( )。

（1）两个纯组分；（2）两个恒沸混合物；（3）一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。

物理化学试卷一、选择题( 共20题45分)1. 2 分(2328)用什么仪器可以区分固溶体和低共熔混合物？( )(A)放大镜(B)超显微镜(C)电子显微镜(D)金相显微镜2. 2 分(2329)相律在下列体系中何者不适用？( )(A)NaCl水溶液(B)NaCl饱和水溶液(C)NaCl过饱和水溶液(D)NaCl水溶液与纯水达渗透平衡3. 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) 44. 2 分(2384)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= 35. 5 分(2390)Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)与CO(g)、CO2(g)达到平衡时,其独立化学平衡数R、组分数C和自由度数f分别为： ( ) (A) R = 3；C= 2；f= 0 (B) R = 4；C= 1；f= -1(C) R = 1；C= 4；f= 2 (D) R = 2；C= 3；f= 16. 2 分(2392)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= 27. 2 分(2394)FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O，FeCl3·2H2O四种水合物,则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数Φ分别为: ( )(A) C= 3，Φ = 4 (B) C= 2，Φ = 4 (C) C= 2，Φ = 3 (D) C= 3，Φ = 58. 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。

第五章、相平衡练习题第五章、相平衡练习题练习题1、区别单相系统和多相的主要依据是系统内各部分（A）化学性质是否相同（B）化学性质和物理性质是否相同（C）物理性质是否相同（D）化学性质是否相同，且有明显的界面存在2、某温度下CaCO3分解达到化学平衡时，系统的相数Ф为（A）1（B）2（C）3（D）43、某温度下NH4HCO3(s)分解达到化学平衡时，系统的相数Ф为（A）1（B）2（C）3（D）44、Fe(s),FeO(s),CO2(g),CO(g),C(石墨)构成的化学平衡系统,其相数Ф为（A）2（B）3（C）4（D）55、由1molNH3(g)和1molH2S(g)组成的混合系统,其独立组分数C为（A）1（B）2（C）3（D）46、某种盐，在0℃以上，可形成四种水合晶体。

问，与该盐的水溶液平衡共存的水合物最多有（A）1种（B）2种（C）3种（D）4种7、HCN的水溶液中，物种数S最多有（A）3（B）4（C）5（D）68、一系统包含反应（1）FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)（2）FeO(s) + C(g) = Fe(s) + CO(g)（3）C(s) + CO2(g) = 2CO(g)其独立组分数为（A）2（B）3（C）4（D）59、由KNO3(s)，MgSO4(s)，K+(aq)，Mg2+(aq)，NO 3-(aq)，SO42-(aq)，H2O(l)，H2O(g)组成的系统，其独立组分数为（A）4（B）5（C）6（D）710、Na2CO3饱和水溶液中，独立组分数为（A）2（B）4（C）6（D）811、任意量的NH3(g)和任意量HCl(g)组成的平衡系统独立组分数为（A）4（B）3（C） 2（D）112、一定量NH4Br(s)放在密闭容器中分解,达到平衡时,独立组分数为（A）1（B）2（C）3（D）413、在等温等压下，H2与N2按3:1混合后达到化学平衡，该系统的自由度为（A）f=0（B）f=1（C）f=2（D）f=314、过量NaCl溶于H2O形成饱和溶液，系统的自由度为（A）f=1（B）f=2（C）f=3（D）f=415、一系统包含反应(1)CO(g) + H 2O(g)=CO2(g) + H2(g)(2)CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g)(3)H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)定温下该系统的自由度数为（A）f=0 (B) f=1 (C) f=2 (D) f=316、由KNO3(s),MgSO4(s)及其混合水溶液与H2O(g)构成的系统,自由度为（A）f=1（B）f=2（C）f=3（D）f=417、定温下，C(cr),H2O(g),H2(g),CO2(g)和CO(g)五种物质组成的系统，达到化学平衡时，自由度为（A）f=1（B）f=2（C）f=3（D）f=418、对相变过程，下列说法中不正确的是（A）物质由固相变为液相时体积都增大（B）物质B由α相迁入γ相时，必定是u B (α)﹥uB(γ)（C）发生相变时，系统的自由度数一定改变（D）发生相变的系统不一定是开放系统19、定压下，二组分系统的最多相数是（A）Ф=2（B）Ф=3（C）Ф=4（D）Ф=520、在下面的相图中有固态化合物Am Bn存在的相区有：（A）2个（B）3个（C）4个（D）5个21、在20题的相图中，f=1的相区有（A）3个（B）4个（C）5个（D）6个22、在20题的相图中三相平衡线有（A）1条（B）2条（C）3条（D）4条23、如下图所示自由度f=1的相区有（A）1个（B）2个（C）3个（D）4个24、根据下面的相图，体系步冷曲线的变化过程与图中物系点相当的是（A）①②（B）①③（C）③④（D）②④25、在下面的相图中两种固相平衡共存的相区是（A）1个（B）2个（C）3个（D）4个26、在25题的相图中，液相线有（A）1条（B）2条（C）3条（D）4条27、在下列相图中单相区有（A）1个（B）2个（C）3个（D）4个28、在27题的相图中，自由度f =1的相区有（A）4个（B）3个（C）2个（D）1个29、根据如下相图确定两相平衡共存的区域有（A）2个（B）3个（C）4个（D）5个30、在29题的相图中，液相线有（A）1条（B）2条（C）3条（D）4条31、在29题的相图的已标记的点中，f =0的相点有（A）2个（B）3个（C）4个（D）5个32、在下面的相图中f =2的相区有（A）1个（B）2个（C）3个（D）4个33、在32题的相图中，固相线有（A）5条（B）4条（C）3条（D）2条34、在32题的相图中，f =0的线有（A）1条（B）2条（C）3条（D）4条35、在下面的相图中两相区有：（A）3个（B）4个（C）5个（D）6个36、在35题的相图中，液相线有（A）5条（B）4条（C）3条（D）2条37、在35题的相图已标记的点中，属两相平衡共存的点有（A）5个（B）4个（C）3个（D）2个38、在下面的相图中f =1的相区有（A）5个（B）4个（C）3个（D）2个39、在38题的相图中，液相线有（A）5条（B）4条（C）3条（D）2条40、在下面的相图中，三对液体均部分互溶。

第六章相平衡一、判断说明题：1. 对于一个含有N种化学物质所组成的体系，若体系中不存在化学反应，则N与C存在什么关系? 又若其中某一种化学物质在某一项中实际不存在，试推导出该体系的相律形式仍然是ｆ＝C－P＋2。

［提示：请考虑描述体系组成的变量数与各种物质在各相间化学势相等的等式数应该作怎样的修正？］答：化学物质数N是一指相平衡体系内能够出现的不同化学性质的物质数；组分数C是指该平衡体系内所需的最少物质数，即该相平衡体系中物种数减去化学平衡数，再减去浓度限制条件数，C＝N－R－R＇。

如果体系中不存在化学反应，则C＝N－R＇，如果体系中不存在化学反应，也不存在浓度限制条件，则C＝N。

C种物质在P个相中都存在，则描述体系组成的变量数为P(C-1)，化学势相等的关系式数为C(P -1)，描述体系最少变量数，即自由度ｆ＝P(C-1)－C(P-1)+2 ＝C－P＋2；若某种物质在其中某一相中不存在，则描述体系组成的变量数为(P -1)＋(C-2)＝P (C-1)－1，化学势相等的关系式数为：C(P -2)＋(C-1)＝C(P -1)－1，自由度ｆ＝[P (C-1)-1]－[C(P -1)－1]＋2＝P－C＋2。

因此体系的相律形式是同一形式。

2. 对于纯水，当水气、水与冰三相共存时，其自由度为多少？你是怎样理解的？答：根据相律，水纯物质，C＝1，T＝273.16 K，p＝611 Pa，温度压力确定，其自由度ｆ=1-3+2＝0，说明该体系的组成、温度与压力均不能任意改变。

3. 由水气变成液态水是否一定要经过两相平衡态，是否还有其它途径。

答：不一定要经过两相平衡。

从水的相图上可知，将水汽先升温，使温度超过647.2 K，后再加压，使压力超过2.2×107Pa，然后再先降温后降压，便可不经过气液两相平衡态，使水汽转变成液态水。

4. 右图是CO2的相图，试与水的相图比较，两者有何异同，图中有哪处ｆ＝0？根据相图你如何理解在高压钢瓶内可以储存液态CO2，而将液态CO2从钢瓶口快速喷至空气中，在喷口上装一尼龙袋，在袋内得到的是固态CO2(干冰)，而不能得到液态CO2？答：与水的相图比较，显著的差别是固液二相平衡线的倾斜方向不同，水的液固二相平衡线斜率d p/d T＜0，而CO2的d p/d T＞0。

第五章相平衡、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、NaCI(S)和含有稀盐酸的NaCI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( 900-1 200K )：CaCO3s CaO s CO2gCO2 g H2g CO g H 2O gH 2O g CO g CaO(s)CaCO3 ( s) H 2 g则该系统的自由度数为___________ 。

5、含KNO3和NaCI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，H2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 (|)、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、NH4CI固体分解达到平衡时，NH 4CI s HCI (g) NH 3(g)，系统的独立组分数为——，自由度为 _______ 。

10、将AICI3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、23、22、04、35、 3;2:46、 27、 X B ( g ) >X B (总)〉X B (l ) X B =0.6 恒沸混合物8、 f k 39、1;1 10、2、单选题1、右图为 H 2OA.-(NH 4)2SO 4B.的沸点-组成图。

第五章多相平衡第五章相平衡选择题(C) C= 2，φ = 1，f*= 2 (D) C= 2，φ= 1，f*= 3 1，下列哪个系统是齐次的: ()(a)水雾和蒸汽混合在一起；(b)牛奶液体形式(c)水和用水饱和的空气(d)不同金属形成的固体熔体2.克莱佩龙方程表明: ()(a)两相平衡的平衡压力随温度而变化变动率(b)任何状态下压力随温度的变化率它适用于任何物质的两相平衡(d)上述陈述均不真实。

3.当压力增加时，单组分体系的熔点是多少更改: ()(a)增加(b)减少(c)没有变化(d)不一定4.对于以下平衡系统:①高温水分解；(2)与(1)相同，同时引入一些H2(g)和O2(g)；③H2 以及它的分量数k和自由度f的值完全正确: ()①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K =3，f = 3；①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K =1，f = 1①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K =2，f = 2①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K =3，f = 35.水可以形成硫酸。

H2O(硫)，H2SO4.2H2O(硫)，h2so 4·4H2O(S)三种水合物，101325帕在压力的作用下，可以与硫酸水溶液和冰平衡共存硫酸水合物最多有多少种？( )(A) 3种(B) 2种(C) 1种(d)当在298 K下没有硫酸水合物与其共存的可能性时，当蔗糖水溶液和纯水达到渗透平衡时，整个体系的基团分数、相数和自由度为:(A) C= 2，φ = 2，f*= 1 (B) C= 2，φ= 2，f * = 27。

如右图所示，当水处于三点平衡时，如果系统经历绝热膨胀，水的相态将如何变化？()(a)气相和固相消失，全部变成液体；(b)气相和液相消失，全部变成固体；(三)液相消失，固相和气相共存。

(d)固相消失，液相和气相共存8。

对于简单的共晶系统，在最低共晶点，当温度继续下降时，系统存在()(a)一相(b)，两相(c)，一相或两相(D)三相9，纯a和纯b的饱和蒸汽压被称为pA*H2O%>0.449 D，然后加入水作为xg。