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物理化学第五章相平衡练习题及答案

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第五章相平衡练习题、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 = I ,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。

、单选题：1 • H 20、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。

6 •硫酸与水可组成三种化合物： H 2SO 4H 2O(s)、H 2SO 4 2H 2O(s)、H 2SO 4 4H 2O(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。

7•在101325Pa 的压力下，∣2在液态水与CCb 中的溶解已达到平衡(无固体∣2存在)，此体 系的自由度为：3 •单组分固一液两相平衡的(A) V m (I) = V m (S)；P 〜T 曲线如图所示，则:(B) V m (l) > V m (S)(D)无法确定。

*τ4 •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 ；(C) 不能做有用功；(B)可使环境对体系做有用功(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(A) 1 ；(B) 2 ；(C) 3 ；(D) 0。

8. NaCl 水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是:9. 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>和02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) ① K = 1，f= 1 ② K =2，f = 2③ K = 3，f = 3； (B) ① K = 2，f= 2 ② K =3，f = 3③ K = 1，f = 1； (C) ① K = 3，f= 3 ② K =1，f = 1③ K = 2，f = 2； (D) ① K = 1，f= 2 ② K =2，f = 3③ K = 3，f = 3。

10 .在下列体系中自由度f = 2的体系是：(A) 298K 时，H 20(l) H 2O(g) ； (B) S(S) S(l) S(g)； (C) C 2H 5OH(l)与出0(1)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)。

(A) f = 1 (B) f =2 ； (C) f =3 ； (D) f = 4。

11.某体系中有 Na 2CO 3水溶液及 Na 2CO 3 H 2O(S)、Na 2CO 3 7H 2O(S)、 Na 2CO 3 10H 2O(S)三 种结晶水合物。

在 P (A)体系不是处于平衡态 (C)这种情况是不存在的f = K -①+ 1 = 2 - 4 + 1 = - 1 ,这种结果表明: (B) Na 2CO 3 10 H 2O(s)不可能存在 ； (D) Na 2CO 3 7H 2O(s)不可能存在。

12 .相图与相律之间是： (A)相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律 ；(B)相图由相律推导得出； (C)相图由实验结果绘制得出，与相律无关； (D)相图决定相律 。

13 .下列叙述中错误的是： (A) 水的三相点的温度是 273.15K,压力是 610.62 Pa ； (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变 (C) 水的冰点温度是 0C (273.15K),压力是101325 Pa ； (D) 水的三相点f = 0,而冰点f = 1 。

14 . Na 2CO 3 可形成三种水合盐： Na 2CO 3 H 2O 、Na 2CO 3 7H 2O 、NaCO 3 10H 2O,在常压下, 将Na 2CO 3投入冰—水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是 Na 2CO 3水溶液， 则另一相是： (A) Na 2CO 3 ； (B) Na 2CO 3 H 2O ； (C) 15 .如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的 冷却过程： (A) a 点物系； (B) b 点物系； (C) C 点物系； (D) d 点物系。

16 .如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图， 当物系的组成为X,冷却到t C 时，固液二相的重 量之比是：(A) W(S) : w(l) = ac : ab ； (B) W(S) : w(l) = bc : ab ； (C) W(S) : w(l) = ac : bc ； (D) W(S) : w(l) = bc : ac 。

DhG B17 .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: (A) C 点 1 , E 点 1, G 点 1 ； (B) C 点 2, E 点 3, G 点 1 ； DGAEH 2(g)和 02(g);③(C) C 点 1 , E 点 3, G 点 3 ;(D) C 点 2, E 点 3, G 点 3 o18 .在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相：(A)恒沸点；(B)熔点；(C)临界点；(D)低共熔点19 .甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸,不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。

结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。

则三人年龄：(A)甲最大，乙最小；(B)甲最小，乙最大；(C)丙最大，甲最小；(D)丙最小，乙最大20 .如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个单相区：(A)(A)1个；(B)(B)(B) 2个；(C)(C)(C) 3个；(D)(D)(D) 4个。

21 .有一形成不稳定化合物的双组分A与B凝聚体系，系统的组成刚巧与不稳定化合物的组成相同，当其从液态冷却到不相称熔点，系统内建立如下平衡：液相+ A(S) = AχB y(不稳定化合物)，如果在此时系统由外界吸取热时，则上述的平衡将:(A)向左移动；(B)向右移动；(C)不移动；(D)无法判定。

22 . A与B可以构成2种稳定化合物与几1种不稳定化合物，那么A与B的体系可以形成种低共熔混合物：(A) 2 种；(B) 3 种；(C) 4 种；(D) 5 种23 .如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，有几个两固相平衡区：(A)(A)1个；(B)2个；(B)(B)3个；(D)4个。

24 .在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化(A)总是下降；(B)总是上升；(C)可能上升也可能下降；(D)服从拉乌尔定律。

25 .如图是Feo与Siθ2的恒压相图，那么存在几个稳定化合物：(A)(A)1个；(B)(B)(B) 2 个；(C)(C)(C) 3 个；(D)(D)(D) 4 个。

FeO SiO226 . A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有几种固相同时析出?(A) 4 种；(B) 5 种；(C) 2 种；(D) 3 种27 .在温度为T时，A(I)与B(I)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:29 .设A 和B 可析出稳定化合物 A X B y 和不稳定化合 物A m B n ,其T 〜X 图如图所示，其中阿拉伯数字代 表相区，根据相图判断，要分离出 纯净的化合物A m B n ,物系点所处的相区是： (A) 9 ; (B) 7 ; (C) 8 ; (D) 10。

30 •液体A 与B 形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是： (A)恒沸混合物；(B)纯A ;(C)纯B ; (D)纯A 或纯B 。

31 .如图A 与B 是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个两相区： (A) 1 个； (B) 2 个； (C) 3 个； (D) 4 个。

32 .水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的： (A)完全互溶双液系 ； (B)互不相溶双液系(C)部分互溶双液系 ；(D)所有双液系。

33 .下图是二元凝聚体系相图，其中物系点与相点合一的是:(A) F 点，G 点； (B) I 点，D 点；(C) H 点， D 点；(D) H 点，G 点。

34 . A 与B 是两种互不相溶的两种液体， A 的正常沸点B 的正常沸点120C 。

把A 、 (A)小于 80C ；(C)介于80 C 与120 C 之间B 混合组成一个体系，那么这个混合物的正常沸点为: (B)大于 120C ； ；(D)无法确定范围。

35.右图是三液态恒温恒压相图， ac 、be 把相图分成三个相区 ①、②、③，每个相区存在的相数是： (A) (A) ①区1、②区1、③区1 ； (B) ①区1、②区3、③区 2 ； (B) (B) ①区1、②区2、③区2 ； (D)①区1、②区2、③区1。

36 .金(熔点1063 C )与铜(熔点1083 C )形成合金；取含金量 50%的融熔体冷却，首先析出固溶体的含金量是： (A)大于 50% ； (B)小于 50 % ； (C)等于50% ；(D)不一定。

37 . H 2O - NaCl - Na 2SO 4的物系中 Na 2SO 4与 出0能形成水合B28.(A)恒大于任一纯组分的蒸气压 (C)介于两个纯组分的蒸气压之间(B)恒小于任一纯组分的蒸气压 (D)与溶液组成无关。

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多相平衡习题及参考答案(物理化学,热力学均可)

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29、对右图描述正确的是( )
A.MN 线上各点，系统存在三相平衡
B.M、N 点，体系存在两相平衡
C. E1、E2 点体系存在两相平衡 D.J、C、K 点体系存在两相平衡
30、两相平衡的标志是( )
A.p(α)=p(β)
B.T(α)=T(β)
C.μi(α)=μi(β)
D.xi(α)+ xi(β)=1
31、在水的 p-T 相图中，H2O(l)的蒸气压曲线代表的是( )
A.Φ=1，f=2 B.Φ=2，f=1 C.Φ=3；f=0 D.Φ=2，f=2
32、在不考虑重力场、电磁场等外界因素时，定温定压下，相律的表达式为( )
A.f=K-Φ
B.f=K-Φ+1 C.f=K-Φ+2
D.f=K-Φ-2
33、克-克方程的准确表示式为( )
第五章 多相平衡 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）：
水的饱和蒸气压。
二、单选题 1、右图为 H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从 wB=0.4 的溶液中提取较多的精制
(NH4)2SO4 固体?( )
1
A.降温至-18.3℃以下
B.在密闭容器中平衡蒸发
C.在敞开容器中定温蒸发
再降温至-18.3℃以上
D.先蒸发一部分水份，再
降温至-18.3℃以下
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？
物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案

物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案

物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案5-1 在某恒定的温度和压力下，取mol n 10=的A （g ）进行如下反应：)()(g B g A =若θθμμA B =，试证明，当反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。

证明：)()(g B g A =设开始时，A 的物质的量为0,A n ，B 的物质的量为0,B n ，而反应过程中A 、B 的物质的量分别为A n 与B n ，此时系统的吉布斯函数为ξμμd dG B B )(-=设反应从A 开始时mol n A 10=，当反应进度mol 5.0=ξ时，mol 5.0n n B A ==，mol nBB1=∑，p 5.0p p B A ==及θθμμA B =代入上式得)}ln ln (){( )}ln ()ln ({)(=-+-=+-+=-=ξμμξνμνμξμμθθθθd p RT p RT d p RT p RT d dG A B A B A A B B B B或 0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ 这就证明了若θθμμA B =，反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，此时0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ，A ，B 间达到化学平衡。

5-2 已知四氧化二氮的分解反应)(42g O N )(22g NO在298.15K 时，θmrG ∆175.4-⋅=mol kJ 。

试判断在此温度及下列条件下，反应进行的自发方向：（1）)1000( ),100(242kPa NO kPa O N ；（2）)100( ),1000(242kPa NO kPa O N ；（3）)200( ),300(242kPa NO kPa O N 。

解：1454.0K ,9283.1)15.298314.8/(1075.4/ln 3=-=⨯⨯-=∆-=θθθRT G K m r（1）100100/100)100/1000(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p >反应向左； （2）1.0100/1000)100/100(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p <反应向右； （3）333.1100/300)100/200(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p， ,θK J p >反应向左。

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

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。

相平衡习题(答案)

相平衡习题(答案)

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 。