第六章-相平衡习题课
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物理化学第六章相平衡习题一、选择题1. 若A和B能形成二组分理想溶液,且T B*>T A*,则A和B在达平衡的气、液相中的物质的量分数()。
(A)y A>x A,y B<x B;(B)y A<x A,y B>x B;(C)y A>x A,y B>x B;(D)y A<x A,y B<x B。
2. 液态完全互溶的两组分A、B组成的气液平衡系统中,在外压一定下,于该气液平衡系统中加入组分B(l)后,系统的沸点下降,则该组分在平衡气相中的组成y B()它在液相中的组成x B。
(A)大于(B)小于(C)等于(D)无法确定3. 在温度T下,CaCO3(s),CaO(s)及CO2的平衡系统压力为p,已知它们之间存在CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)反应,若往该平衡系统中加入CO2(g), 当重新达到平衡时,系统的压力()。
(A)变大;(B)变小;(C)不变;(D)可能变大也可能变小。
4. A(低沸点)与B(高沸点)两种纯液体组成的液态完全互溶的气液平衡系统。
在一定温度下,将B(l) 加入平衡系统中时,测得系统的压力增大,说明此系统()。
(A)一定具有最大正偏差;(B)一定具有最大负偏差;(C)有可能是最大正偏差也有可能是最大负偏差;(D)数据不够,无法确定。
5. 组分A(s)与组成B(s)组成的凝聚系统相图中,若己知形成以下四种化合物:A2B(稳定),AB(稳定),AB2(不稳定),AB3(稳定)则该相图中有()最低共熔点和()条三相线。
(A) 3,3 (B)4,4 (C) 3,4;(D) 4,5。
6. 将克拉佩龙方程应用于H2O(s)和H2O(l)两相平衡,随着压力的增长,H2O的凝固点将()(A)升高(B)降低(C)不变(D)无法判断7. 将过量的NaHCO3(s)放入一真空密闭容器中,在50℃下,NaHCO3按下式进行分解:2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(s),系统达平衡后,则其组分数C=();F=()。
第五章 习题及解答1. Ag 2O 分解的计量方程为Ag 2O(s)=2Ag(s)+21O 2(g),当用Ag 2O 进行分解时,体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少?解 本题S=3,R=1,C=S -R -R ′=3-1-0=2,Φ=3, f =C-Φ+2=2-3+2=1。
可能平衡共存的最大相数:当f =0时Φ最大=4。
2. 指出下列各体系的独立组分数、相数和自由度数各为若干?(1) NH 4Cl(s)在抽空容器中部分分解为NH 3(g)和HCl(g)达平衡。
(2) NH 4Cl(s)在含有一定量NH 3(g)的容器中,部分分解为NH 3(g)和HCl(g) 达平衡。
(3) NH 4HS(s)和任意量的NH 3(g)和H 2S(g)混合达到平衡。
(4) C(s)与CO(g),CO 2(g),O 2(g)在973K 时达到平衡。
解 (1)NH 4Cl(s)=NH 3(g)+HCl(g)C=S -R -R ′=3-1-1=1,Φ=2,f =C-Φ+2=1-2+2=1。
(2)在上述体系中加入一定量NH 3(g),设为p 0(NH 3),设平衡后分解出的氨气压力为p ,则平衡时(p 0+p )p =K Ө,温度为定值时,p 0 和K Ө都为定值,p 可以求出,说明自由度数仍为1,即浓度限制条件仍然成立。
R ′=1,C=S -R -R ′=3-1-1=1,Φ=2,f =C-Φ+2=1-2+2=1。
(3)NH 4HS(s)=NH 3(g)+H 2S(g)C=S -R -R ′=3-1-0=2,Φ=2,f =C-Φ+2=2-2+2=2。
(4)C(s)+21O 2(g)=CO(g), CO(g) +21O 2(g)=CO 2(g)C=S -R -R ′=4-2-0=2,Φ=2,f *=C-Φ+1=2-2+1=1。
3. 在制水煤气的过程中,五种物质:H 2O(g)、C(s)、CO(g)、H 2(g)和CO 2(g)相互建立如下三个平衡:H 2O(g)+C(s)= CO(g)+H 2(g)CO 2(g)+H 2(g)= H 2O(g)+CO(g)CO 2(g)+C(s)= 2CO(g)该体系的独立组分数为多少?解 给上述三个反应式编号H 2O(g)+C(s)= CO(g)+H 2(g) (1) CO 2(g)+H 2(g)= H 2O(g)+CO(g) (2) CO 2(g)+C(s)= 2CO(g) (3) 发现(3)式减去(2)式等于(1)式,所以独立的化学平衡数R=2。
第六章相平衡一、单项选择题(每题2分,共20题)1、对于形成简单低共熔混合物的二元相图,当组成为x 的系统平衡冷却到T 时(如下图所示),固液二相的质量比为()。
A、ms :ml=ac:abB、ms :ml=bc:abC、ms :ml=ac:bcD、ms :ml=bc:ac2、在二组分系统恒温或恒压相图中,系统点与相点一致的是()。
A、三相线B、单相区C、两相平衡区D、不存在3、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,B形成的完全互溶二组分系统在xA=0.5时,组分A和组分B 的平衡分压力分别是13.33 kPa和20 kPa,则此二组分系统常压下的T-x图为下列图中的( )。
A、(1)B、(2)C、(3)4、A,B双组分液态完全互溶系统,若其p-x图上p-x曲线出现极小值,则其t-x图上,t-x曲线:( )。
A、有极大值;B、有极小值;C、没有极值。
5、在相图上,系统只存在一个相的点有()。
A、熔点B、低共熔点C、恒沸点D、临界点6、根据吉布斯相律,双组分平衡系统的最大自由度数为:( )。
A、2B、3C、17、在101325 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)则该系统的条件自由度数为:( )。
A、f’= 1B、f’=2C、f’=0D、f’=38、已知纯液体A和B,其沸点分别为t*A =116 °C,t*B=80 °C,A和B可以形成双组分理想液态混合物,将某一定组成的该液态混合物进行精馏(完全分离)时,则:( )。
A、在塔顶得到纯B;B、在塔底得到纯B;C、在塔中间得到纯B。
9、三相点是()。
A、固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力B、某一温度,超过此温度,液相就不能存在C、通常发现在很靠近正常沸点的某一温度D、液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度10、在pθ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:()。
物理化学习题(相平衡)一.选择1.在α、β两相中均有A和B两种物质,达到相平衡时,下列各式正确的是(1)。
(1)μαB=μβB(2)μαA=μβA(3)μαB=μαA(4)μαB=μβA2.组分B从α相扩散到β相中,则下列说法中正确的是(4)。
(1)总是从浓度高的相扩散到浓度低的相(2)平衡时两相的浓度相等(3)总是从浓度低的相扩散到浓度高的相(4)总是从高化学势移向低化学势3. 室温下氨基甲酸铵分解反应为 NH2CO2NH4(s)====2NH3(g)+CO2 (g)若在300K时向系统中加入一定量的氨基甲酸铵固体,则此系统的物种数S和组分数C应为(3)。
(1)1,1(2)3,2(3)3,1(4)3,34.将克拉贝龙方程应用于水的液固两相,随压力的增长,水的凝固点将(2)。
(1)上升(2)下降(3)不变(4)无法判断5.在一定温度下,在水和CCl4组成的互不相溶的系统中,向水层中加入1:1的KI和I2,此系统的自由度是(2)。
(1)1(2)2(3)3(4)46.对于二组分系统,能平衡共存的最多相数为(4)。
(1)1(2)2(3)3(4)47.对于恒沸混合物,下列说法中错误的是(4)。
(1)不具有确定的组成(2)平衡时气相和液相组成相同(3)其沸点随外压的改变而改变(4)与化合物一样具有确定的组成二.填空1.在水的平衡相图中。
线是水的蒸发曲线,线是冰的升华曲线,线是冰的融化曲线,点是水的三相点。
.2.将过量NH4HCO3(s)放入密闭真空容器内,50℃时,按NH4HCO3(s)按下式进行分解:NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。
达平衡后则该体系的相数P= ,独立组分数C= ,自由度数F= 。
(2,1,0)3.(2)最合适的组成应配成w(联苯醚)=0.78,这一组成具有最低共熔点12℃,其凝固点最低,所以不至于因为凝固而堵塞管道。
4. 求下列系统③从X B=0.5开始蒸馏,馏出物或残留物分别是什么?(1)T M,T N,(2)所处的T,p及气液相组成y B、x B,达两相平衡气液相的相对量不同,(3)0。