相平衡习题答案新新整理

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物理化学《相平衡》习题及答案

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。

2章相平衡练习题答案

相平衡练习题答案一、是非题答案1、×2、√3、√4、√5、√6、×7、√8、×9、√10、√二、选择题答案1、（1）2、(3)，3、（1）4、（3）5、(1)6、(３)7、（2）8、(3)9、（1）10、（1）11、（1）12、(1) 13、（2）14、(4)15、（1）三、填空题答案1、解：0 3 3 22、解：T / K = t / ℃＋K3、解：2，1，24、解： 1 ；2 ；l1,w(B)= ，l2,w(B)=5、液态6、解：K ； C 。

7、解：饱和蒸气摩尔质量8、解：3 09、解：w B= w B=10、解：111、解：降低升高12、解：S = 6，R = 4，R’= 0 C = S－R－R ’ = 2，在等压下’= C－+ 1, 因’= 0时相数最多因此在等压下最多有三相平衡共存。

13、解：y B(g)>x B(总) > x B(1) x B=恒沸混合物14、解I15、临界三相共存四、问答题。

请回答下列各题。

1、解：恒沸混合物的组成随压力的改变而改变，故其是混合物而不是化合物。

五、填图题1、解：(1)如图（4分）(2)塔顶，恒沸混合物D塔底B （2分）2、填作图题。

( 本大题13分)解：(1)相区 1 2 3 4 5 6相态及成分l(A+B) l+s(A) l+s(C) l+s(B) s(A)+s(C) s(C)+s(B)3、填作图题。

( 本大题13分)解：（1）（6分）相区(1) (2) (3) (4) (5) (6)相态及成分l(A+B) s (A)+l s (A)+s (AB) s (A)+l s (AB)+l s (AB)+ s (B)（2）步冷曲线如图。

（8分）（B）欲从a系统中得到最大量纯结晶A，应该使温度降低至接近三相线MED。

（12分）4填作图题。

( 本大题10分)解：(1)如右图所示：（6分）(2)此系统为具有最大正偏差的系统(3) 塔顶、塔底各可得到恒沸物和纯B（2分）5、问答题。

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 。

物理化学《相平衡》习题及参考答案

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。

第6章_相平衡习题及解答

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

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。

相平衡测试题及答案

相平衡测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10题）1. 相平衡中，相指的是：A. 物质的物理状态B. 物质的化学组成C. 物质的相态D. 物质的相图答案：C2. 在相平衡中，自由度F的计算公式是：A. F = C - P + 2B. F = C - P + 1C. F = C - P - 1D. F = C - P - 2答案：B3. 相律中，C代表的是：A. 组分数B. 相数C. 温度D. 压力答案：A4. 以下哪个不是相平衡的基本概念？A. 相B. 组分C. 温度D. 熵答案：D5. 在相平衡中，组分是指：A. 构成混合物的单一物质B. 混合物中的气体C. 混合物中的液体D. 混合物中的固体答案：A6. 相平衡中，压力对相图的影响是：A. 增加压力，相图不变B. 增加压力，相图会发生变化C. 增加压力，相图会缩小D. 增加压力，相图会扩大答案：B7. 相图上，两相共存的区域称为：A. 单相区B. 两相区C. 三相区D. 四相区答案：B8. 相平衡中，温度对相图的影响是：A. 增加温度，相图不变B. 增加温度，相图会发生变化C. 增加温度，相图会缩小D. 增加温度，相图会扩大答案：B9. 相平衡中，相图上的临界点是指：A. 两个相完全分离的点B. 两个相完全混合的点C. 两个相共存的点D. 两个相相互转化的点答案：D10. 相平衡中，液液相分离现象通常发生在：A. 低压条件下B. 高压条件下C. 低温条件下D. 高温条件下答案：C二、填空题（每题2分，共5题）1. 在相平衡中，自由度F等于组分数C减去相数P再加上______。

答案：12. 相平衡中，相律的表达式为F = C - P + ______。

答案：23. 相平衡中，相图上的三相点是指三个相共存的点，通常在相图中表现为一个______。

答案：点4. 相平衡中，相图上的单相区指的是只存在一个______的区域。

答案：相5. 相平衡中，相图上的两相区指的是存在______个相的区域。

物理化学《相平衡》习题及参考答案

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##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 ； 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； 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> ； 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； 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； 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； 2 种；<C> 3 种；<D> 0 种.7．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 ； 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：<A> f = 1 ； f = 2 ；<C> f = 3 ；<D> f = 4 .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 ； 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 .10．在下列体系中自由度f = 2的体系是：<A> 298K时,H2O<l>H2O<g> ； S<s>S<l>S<g> ；<C> C2H5OH<l> 与H2O<l> 的混合物；<D> 一定量的PCl5<g> 分解平衡时：PCl5<g> = PCl3<g> + Cl2<g> .11．某体系中有Na2CO3水溶液与Na2CO3·H2O<s>、Na2CO3·7H2O<s>、Na2CO3·10H2O<s>三种结晶水合物.在p下,f = K - Φ + 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明：<A> 体系不是处于平衡态； Na2CO3·10 H2O<s> 不可能存在；<C> 这种情况是不存在的；<D> Na2CO3·7H2O<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； 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 ； 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0℃<273.15K>,压力是101325 Pa ；<D> 水的三相点f = 0,而冰点f = 1 .14．Na 2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O,在常压下, 将Na2CO3投入冰－水混合物中达三相平衡时,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液,则另一相是：<A> Na2CO3； Na2CO3·H2O ；<C> Na2CO3·7H2O；<D> Na2CO3·10H2O. 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℃时,固液二相的重量之比是：<A> w<s>∶w<l> = ac∶ab ； w<s>∶w<l> = bc∶ab ；<C> w<s>∶w<l> = ac∶bc ；<D> w<s>∶w<l> = bc∶ac .17．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 ； C点2,E点3,G点1 ；<C> C点1,E点3,G点3 ；<D> C点2,E点3,G点3 .18．在相图上,当物系处于哪一个点时只有一个相：<A> 恒沸点； 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； 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) 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> = A x B 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； 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1种不稳定化合物,那么A与B的体系可以形成几种低共熔混合物：<A> 2种； 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； 2个；(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； 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SiO2的恒压相图,那么存在几个稳定化合物：(A)<A>1个；(B) 2个；(C)<C><C> 3个；(D)<D><D> 4个.26．A与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； 5种；<C> 2种；<D> 3种. 27．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：28．两组分理想溶液,在任何浓度下,其蒸气压：<A> 恒大于任一纯组分的蒸气压； 恒小于任一纯组分的蒸气压；<C> 介于两个纯组分的蒸气压之间；<D> 与溶液组成无关.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 ； 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； 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； 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； 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； 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80℃,B的正常沸点120℃.把A、B混合组成一个体系,那么这个混合物的正常沸点为：<A> 小于80℃； 大于120℃；<C> 介于80℃与120℃之间；<D> 无法确定X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 ； ①区1、②区3、③区2 ；(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℃>与铜<熔点1083℃>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％； 小于50 % ；<C> 等于50％；<D> 不一定.37．H2O－NaCl－Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合物Na2SO4·10 H2O<D>.相图中,在DBC区中存在的是：<A> 水合物D与溶液； 水合物D、NaCl和组成为F的溶液；<C> 水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存；<D> 纯NaCl、纯Na2SO4和水溶液.38．H2O－KNO3－NaNO3物系的相图如下.那么在BEC区内平衡的相是：<A> 纯NaNO3与其饱和溶液； 纯KaNO3与其饱和溶液；<C> 含KNO3、NaNO3与不饱和溶液；<D> 含KNO3、NaNO3与双饱和溶液<E> .39．分配定律不适用下列哪个体系：<A> I2溶解在水与CCl4中； Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中；<C> NH4Cl溶解在水与苯中；<D> Br2溶解在CS2与水中.40．如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图,复盐可形成水合物,存在几个三相平衡区：<A> 2个； 3个；<C> 4个；<D> 5个.三、多选题：1．通常所说的水的冰点为0℃的含义是什么？<A> 在101.33kPa压力下,冰和纯水平衡时的温度； 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度；<C> 冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度；<D> 压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度；<E> 压力在101.3kPa时,冰、水、水蒸气三相共存时的温度.2．下列系统Φ = 1的是：<A> Pb－Sn－Sb形成的固溶体； α-SiO2和β-SiO2；<C> 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖；<D> 氯化钠和蔗糖溶于水；<E> 白糖与面粉混合物. 3．克－克方程可适用于下列哪些体系？<A> I2<s> I2<g> ； 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> + H22HI<g> . 4．对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状,下列判断正确的是：<A> 步冷曲线上,一定存在"拐点〞； 一条步冷曲线上有平台,就一定有"拐点〞；<C> 一条步冷曲线上有"拐点〞,就一定有"平台〞；<D> 一条步冷曲线上可以有"拐点〞而无"平台〞；<E> 一条步冷曲线上可以有"平台〞而无"拐点〞.5．在CaF2－CaCl2的凝聚系统相图中,物系点为a,当降低系统温度时,不正确的是：(A)<A>a点Φ = 1,f* = 2 ； b点Φ = 1,f* = 1 ；(B)c点Φ = 2,f* = 1 ；(C)<C>d点Φ = 2,f* = 1 ；<E> c点Φ = 3,f* = 0 .6．关于杠杆规则的适用性,下列说法错误的是：<A> 适用于单组分体系的两个平衡相； 适用于二组分体系的两相平衡区；<C> 适用于二组分体系相图中的任何区；<D> 适用于三组分体系中的两个平衡相；<E> 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相.7．加压于冰,冰可部分熔化成水,这是什么原因？<A> 加压生热； 冰的晶格受压崩溃；<C> 冰熔化时吸热；<D> 冰的密度小于水；<E> 冰的密度大于水.8．A和B二元凝聚系相图如图所示,在下列叙述中错误的是：<A> 1为液相,Φ = 1,f = 2 ； 要分离出纯A,物系点必须在3区内；<C> 要分离出纯A m B n,物系点必须在6区内；<D> J、F、E、I和S诸点f = 0 ；<E> GC直线、DI直线上的点,f = 0 .9．20℃时苯和甲苯的蒸气压分别为9959.2Pa和2973.1Pa,苯<A>和甲苯形成的溶液近似于理想溶液,当x<苯> = 0.5时,气相中苯的分压p<苯> = 4979.6Pa,甲苯的分压p<甲苯> = 1486.6Pa,在图中,p～x图和T～x图正确的是：10．下述说法中,哪一个是错误的？<A> 通过相图可以确定一定条件下体系由几相构成； 相图可表示出平衡时每一相的组成如何；<C> 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短；<D> 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少；<E> 相图上物系点与相点都是分开的.四、主观题：1．在25℃时,A、B、C三种物质<相互之间不发生反应>所形成的溶液与固态A和由B、C组成的气相同时达到平衡,问：<1> 此体系的自由度为多少？<2> 此体系中能平衡共存的最多有几相？2．滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm,宽为0.00245cm.<1> 若滑冰者体重为60kg,试求施于冰面的压强为多少？<双脚滑行><2> 在该压强下,冰的熔点是多少？巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1,冰的密度为0.92g·cm-3,水的密度为1.0 g·cm-3.3．乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂,它的蒸气压方程为：ln p = -5960/T + B,p的单位是Pa,此试剂在正常沸点181℃时部分分解,但在70℃是稳定的,可在70℃时减压蒸馏提纯,压强应降到多少？该试剂的摩尔气化热是多少？4．液体A与B形成非理想溶液,在一定温度下,蒸气总压与溶液组成的关系图如右：<1> 粗略画出p A～x B、p B～x B线；<2> 粗略画出T～x B和T～y B线<沸点～组成线> .5．在16～78℃之间,液态汞的蒸气压公式为：lg<p/p> = 7.648－3328/T－0.848lg<T/K>,汞的三相点温度为243.3K,摩尔熔融热为2320 J·mol-1,试求固态汞在-78℃时的蒸气压.6．下面是两组分凝聚体系相图,注明每个相图中相态,并指出三相平衡线.7．Ni与Mo形成化合物MoNi,在1345℃时分解成Mo与含53％Mo的液相,在1300℃有唯一最低共熔点,该温下平衡相为MoNi,含48％Mo的液相和含32％Mo的固熔相,巳知Ni 的熔点1452℃,Mo的熔点为2535℃,画出该体系的粗略相图[t℃～c图].8．AgCl与LiCl体系不形成化合物,固态部分互溶,在480℃时,熔融体与分别含15％与30％AgCl的固熔体成平衡,AgCl与LiCl的熔点分别为455℃与610℃,试绘制其相图.9．如图,是NaCl－<NH4>2SO4－H2O在298K、101.325kPa时的相图.现有NaCl与<NH4>2SO4混合盐100克,其中<NH4>2SO4含量为25%,物系点相当图中f点,利用相图计算,可以最多提纯得到多少克NaCl晶体？10．CaCO3在高温分解为CaO和CO2.<1> 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解；<2> 证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度. 11．在101.325kPa下,CaCO3分解成CaO<s> 和CO2<g>,在1169K时达到分解平衡.<1> 画出两组分CaO－CO2在101.325Pa时的等压相图；<2> 标出各个相区的相态.12．NaCl－H2O二组分体系的低共熔点为 -21.1℃,此时冰、NaCl·2H2O<s> 和浓度为22.3％<重量百分数>的NaCl水溶液平衡共存,在 -9℃时有一不相合熔点,在该熔点温度时,不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27％的NaCl水溶液,已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大<当温度升高时,溶解度略有增加>.<1> 请绘制相图,并指出图中线、面的意义；<2> 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度？<3> 若有1000g 28％的NaCl溶液,由160℃冷到 -10℃,问此过程中最多能析出多少纯NaCl ？12．现有处于263K的1 mol过冷水,假定水自发地结晶,结晶过程一直延续到体系平衡.<1> 体系达到最终温度为多少？<2> 平衡时有几相共存？<3> 计算平衡时各相的量；<4> 计算结晶过程的ΔS m.已知C p,m[H2O<l>] = 75.31 J·K-1·mol-1；C p,m[H2O<s>] = 37.66 J·K-1·mol-1；熔化热ΔH m[H2O<s>] = 6.02 kJ·mol-1.13．已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以与11.00 kJ·mol-1、5.98 kJ·mol-1,预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成<设形成理想混合物>.实验值为140℃和Cd的含量<质量百分数>为40％.14．指出下列各图中所形成的化合物的经验式,并说明各相区是由哪些相组成的？<1> 图Ⅰ中设生成的化合物为X ；<2> 没有化合物；<3> 图Ⅲ中设生成X、Y两种化合物；15．酚水体系在60℃分成两液相,第一相含16.8％<质量百分数> 的酚,第二相含44.9％的水.<1> 如果体系中含90g水和60g酚,那么每相重量为多少？<2> 如果要使含80％酚的100g溶液变成浑浊,必须加水多少克？16．80℃时溴苯和水的蒸气压分别为8.825kPa和47.335kPa,溴苯的正常沸点是156℃.计算：<1> 溴苯水蒸气蒸馏的温度,已知实验室的大气压为101.325kPa；<2> 在这种水蒸气蒸馏的蒸气中溴苯的质量分数.已知溴苯的摩尔质量为156.9 g·mol-1；<3> 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸气？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X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 PaT1 = 273.15 K, ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3ln<T2/T1> = <p2-p1> × ΔV/ΔH= <15746 × 104-101325> × <-1.567 × 10-6>/6009.5 = -0.04106 T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即：t2 = - 11℃3．解：T = 273 + 181 = 454 K ,p = 101325 Paln101325 = - 5960/454 + B,B = 24.654ln p = - 5960/T +24.654,T2 = 273 + 70 = 343Kln p2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278,p2 = 1448.1 Pa因为25960lnTTpp=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,由克-克方程：2lnRTHTpp∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ΔH m,vap<气化> = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol-1 4．解：5．解：ΔH m<气化> = a + bT + cT2dln p l/d T= ΔH m<气>/RT2 = a/RT2 + 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 Tdln p l/d T = 7664/T2-0.848/T与<1>式比较,a = 7664R = 63718b = - 0.848R = -7.05c = 0ΔH 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 Tdln p s/d T= ΔH m<升华>/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/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-∴C' = 8.145 lg p s = - 3449/T-0.848lg T + 8.145 当T = 273.2-78 = 196.2 Klg p s = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460p s = 3.92 × 10-12p= 3.29 × 10-12 × 101325 = 3.98 × 10-7 Pa6．解：7．解：化合物中含Mo为62 % .8. 解：9．解：在图上联结Cf,交AD线于g点,量出Cf = 3.7 cm,Cg = 2.6 cm,用杠杆规则计算g点物系质量,w<g> = 100 × 3.7/2.6 = 142.3 g ,加水42.3 g量出AD = 2.6 cm ,Dg = 0.9 cm,w <NaCl> = 142.3 × 0.9/2.6 = 49.26 g10．解：<1> 根据题意,体系中只存在CaCO3和CO2S = 2 ,R = R’ = 0 K = S-R-R’ = 2因为压力p固定,且Φ = 2[CaCO3<s>,CO2 <g>] 所以：f = K-Φ + 1 = 2-2 + 1 = 1这说明体系尚有一个自由度,此即为温度,在温度可自由变化的情况下,体系中CaCO3不分解.<2> 体系中有CaCO3<s>,CaO<s>和CO2 <g>同时存在化学平衡CaCO3<s> CaO<s> + CO2 <g>故S = 3 ,R’ = 0 ,R = 1 K = S-R’-R = 2因为压力p固定,且Φ = 3[CaCO3<s>,CaO<s>,CO2 <g>]所以f = K-Φ + 1 = 2-3 + 1 = 011．解：Ⅰ区：CaO<s> + CO2<g>Ⅱ区：CaO<s> + CaCO3<s>Ⅲ区：CO2<g> + CaCO3<s>11．解：<1> 图中的ac 为水的冰点下降曲线；ec 为水化物NaCl·2H2O的溶解曲线；eh 为NaCl的溶解度曲线；bd 为三相线,线上任意一点代表冰、水化物和具有c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存；eg 为三相线,线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存.Ⅰ是液相区；Ⅱ是固<NaCl> 液平衡区；Ⅲ是冰液平衡区；Ⅳ是固<NaCl·2H2O> 液平衡区.<2> 由相图可知,在冰水平衡体系中加入NaCl,随着加入NaCl的增多,体系温度沿c线下降,至c点温度降为最低,这时体系的温度为-21.1℃.<3> 在冷却到-9℃时,已达到低共熔点,此时已开始有NaCl·2H2O析出,到-10℃,纯NaCl已消失,因此在冷却到-10℃过程中,最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计算：w <液> × 1 = w <NaCl> × 72 w <NaCl> / w 总 = 1/<72 + 1> = 1/73w <NaCl> = w 总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g即冷却到-10℃过程中,最多能析出纯NaCl 13.7 g.12．解：<1> 由于 1.00mol 过冷水升高到 0.01℃ <即273.16 K> 时需要的热量约为：75.31 × <273.16-263> = 765.15 J·mol -1,小于1mol 过冷水结晶为冰放出的热量 6020 J·mol -1,所以无法使过冷水全部结成冰,最终温度为0.01℃<273.16 K>的冰水共存体系.<2> 平衡时是三相 <冰、水、蒸气> 共存.<3> 假设有x mol H 2O<s> 生成,由于过冷水结冰过程很快,故体系是绝热的,即 263K时结出x mol 冰的放热,使冰水体系升温至 273.16K .75.31 × 10.16 × <1-x > + 37.66 × 10.16·x = x ·[6020 + <37.66-75.31> × 10.16] x = 0.127 则平衡时有 0.127 mol 冰和 0.873 mol 水.<4> 结晶过程的ΔS m 包括两部分,第一部分是 1mol 过冷水由 263K 升温至 273.16K ：ΔS 1 = []26316.273ln 3.75d )l (O H 212m ,⨯=⎰T T p T T C = 2.855 J·K -1·mol -1第二部分是x mol 水结成冰：ΔS 2 = -ΔH m ·x / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J·K -1·mol -1所以结晶过程的 ΔS m = 2.855-2.799 = 0.056 J·K -1·mol -113．解：ln x <Bi > = - <11.00 × 103/R > × <1/T -1/544.2>ln x <Cd> = - <5.98 × 103/R > × <1/T -1/594.1>x <Bi> + x <Cd> = 1 解得：T = 404.7 K ≈131.5℃x <Bi> = 0.4325,换算成Cd 的质量百分数为41.4％.14．解：<1>由图Ⅰ知X 为A 3B.1：L + A<s>；2：A<s> + A 3B<s>；3：A 3B<s> + L ；4：A 3B<s> + B<s>；5：B<s> + L<2> 由图Ⅱ知： 1：α；2：L + α；3：L + β；4：β；5：α + β<3> 由图Ⅲ知X 为A 2B,Y 为AB .1：L ；2：α；3：L + α；4：L + A 2B<s>；5：α + A 2B<s>； 6：L + AB<s>； 7：A 2B<s> + AB<s>； 8：L+ AB<s>； 9：L+B<s> 10：AB<s> + B<s>15．解：在Ⅰ相中含16.8％的酚；在Ⅱ相中含 44.9％的水,则含酚为 55.1％.<1> 设物系点为 o ,其中酚含量为： 60/150 = 40％于是w 1 + w 2 = 150 且w 1/w 2 = <55.1-40> / <40-16.8>解得：w 1 = 59.1 g ,w 2 = 90.9 g<2> 80 / [ 100 + w <水> ] = 55.1％需加水w <水> = 45.2 g16．解：<1> ln p <溴苯> = -A /T + B由：ln 8.825<kPa> = - A /353 + B ；ln 101.325<kPa> = -A /429 + B得：ln p <溴苯> = - 4863.4/T + 22.86 <1>对H 2O 而言：353K,p * = 47.335 kPa ；373K,p * = 101.325 kPa得：ln p *<水> = -5010.6/T + 24.96 <2>又因为：p *<溴苯> + p *<水> = 101.325 kPa <3>联立方程<1>、<2>、<3>,解得p *<溴苯> = 15.66 kPa ,p *<水> = 85.71 kPa代入得：T = 368.4 K = 95.2℃<2> 由p *<溴苯> = p 总y<溴苯> ；p *<水> = p 总y<水>可得：p *<溴苯> / p *<水> = y<溴苯> / y<水> = n<溴苯> / n<水>= [w <溴苯>/M <溴苯>] / [w <水>/M <水>]w <溴苯> / w <水> = [p *<溴苯>·M <溴苯> / p *<水>·M <水>]= <15.66 × 156.9> / <85.71 × 18> = 1.593所以w <溴苯> = 1.593 / 2.593 = 61.4％<3> w <水> = w <溴苯> / 1.593 = 10 / 1.593 = 6.28 kg。

相平衡课外作业练习题（答案）[整理]

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。

相平衡课后复习题答案

相平衡课后复习题答案一、选择题1. 在相平衡状态下，下列哪一项描述是错误的？A. 各相的化学势相等B. 各相的温度和压力相同C. 各相的体积分数保持不变D. 各相的组成不再发生变化答案：D2. 根据相律，一个两相平衡系统，自由度为：A. 0B. 1C. 2D. 3答案：B3. 相平衡时，两相的化学势相等，这表明：A. 两相的物质组成相同B. 两相的物质组成不同C. 两相的分子数相同D. 两相的分子数不同答案：B二、填空题1. 相平衡的基本原理是_______，即各相的化学势相等。

答案：热力学平衡2. 在相平衡状态下，系统的压力和温度是_______。

答案：恒定的3. 相律指出，对于一个含有C个组分的系统，其自由度F为F=C-P+2，其中P是_______。

答案：相数三、简答题1. 请简述相平衡的概念及其重要性。

答案：相平衡是指在一定条件下，系统中各相的化学势相等，系统达到热力学平衡状态。

相平衡的重要性在于它是理解和预测物质在不同条件下行为的基础，广泛应用于化工、材料科学和地球科学等领域。

2. 描述相律的基本原理及其应用。

答案：相律的基本原理是，对于一个含有C个组分的系统，其自由度F由F=C-P+2来决定，其中P是相数。

相律的应用在于帮助我们确定在给定条件下，系统能够达到平衡状态的参数数量，从而简化实验设计和数据分析。

四、计算题1. 假设一个由两种组分A和B组成的二元系统，在一定温度和压力下达到相平衡。

已知A和B的摩尔分数在液相中分别为x_A和x_B，在气相中分别为y_A和y_B。

如果x_A=0.4，x_B=0.6，y_A=0.9，y_B=0.1，试计算该系统在相平衡时的自由度。

答案：由于系统含有两个组分，且为两相平衡，根据相律F=C-P+2，代入C=2和P=2，得到F=2-2+2=2。

但由于温度和压力已经固定，自由度实际上为0。

五、论述题1. 论述相平衡在化工过程中的应用，并举例说明。

答案：相平衡在化工过程中的应用非常广泛，例如在蒸馏过程中，通过控制温度和压力，可以实现不同组分的分离。

相平衡练习题及答案资料

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。

第6章-相平衡习题及解答

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6章-相平衡习题及解答

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。

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。

第5章相平衡习题解答

xB
1
xA
0.541
p pA pB 54.22 0.459 136.12 0.541 98.53kPa
yA
pA pA pB
54.22 0.541
0.2526
54.22 0.459 136.12 0.541
yB
pB pA pB
136.12 0.459
0.7474
54.22 0.459 136.12 0.541
（2）物种数 S=1，组分数 C=1、相数 P=2，自由度数 f=C-P+2=1；（3）物种数 S=3，组分数 C=2、相数 P=2，自由度数 f=C-P+2=2；（4）物种数 S=3，组分数 C=1、相数 P=2，自由度数 f=C-P+2=1；（5）物种数 S=3，组分数 C=2、相数 P=2，自由度数 f=C-P+2=2；（6）物种数 S=2，组分数 C=2、相数 P=3，自由度数 f=C-P+2=1；
5-8 在 25℃时，丙醇(A) -水(B)系统气-液两相平衡时，组分 B 的蒸气分压力、液相组成
与总压力的关系如下：
xB
0
0.100 0.200 0.400 0.600 0.800 0.950 0.980 1.000
PB/kPa 0
1.08 1.79 2.65 2.89 2.91 3.09 3.13
100 92 0.45
2.415
mB (2.415 100 / 92) 18 23.91kg
答: ⑴ p=98.54kPa，yB=0.7476；⑵ p=80.40kPa，xB=0.3197； ⑶ yB=0.6825，xB=0.4613，nB(l)=1.709mol，nB(g)=3.022mol 5-7 在 101.325kPa 下，水(A) -醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下：

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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. I
2(s) ? I
2
(g) B. C(石墨) ? C(金刚石) C. I
2
(s) ? I
2
(l) D. I
2
(l) ? I
2
(g)
E. I
2
(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101Kpa
D. 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NaHCO
3
(s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡：
2 NaHCO
3(s) = Na
2
CO
3
(s) + H
2
O(g) + CO
2
(g)
则系统的浓度限制条件数R ’ = 1 ；组分数C = 2 ；相数? = 3 ；自由度数? = 1 。

15、一个含有K +, Na +, NO 3-,和SO 42-四种离子的不饱和水溶液，其组分数组分数C = 4 ；相数? = 1 ；自由度数? = 5 。

16、碳酸钠与水可组成下列几种水合物：，，，问在标准压力下，与NaCO 3的水溶液和冰共存的含水盐最多可以有 1 种。

17、甲乙丙三个小孩共吃一支将要融化的冰棍，三人约定：（1）各吃质量的三分之一；（2）只准抿，不准咬；（3）按年龄从小到大的顺序拍先后。

结果乙认为这支冰棍中没有糖；甲则认为这支冰棍非常甜；丙觉得他们两人的说法都太绝对化。

问此三人中乙的年龄最大，丙次之，甲最小。

18、下图是形成稳定化合物的二组分固态完全不互溶体系的相图。

请回答： (1)指出各相区分别由哪些相组成？ (2)图中DE 和GH 分别代表哪些相平衡共存？
(1)
(2) DE: L+S A +S C GH: L+S B +S C 19. 恒压下A-B 体系凝聚相图如下：
(1)．列表注明各相区稳定存在的相态和条件自由度f *
(2) 图中DF 和GN 分别代表哪些相平衡共存？其条件自由度f *为多少？
DF: S α+ L+S C f *=0 GN: S C + S B + L f *=0
(3) 画出从a 降温到b 以及从c 降温到d 的步冷曲线
20、由A-B 二组分体系相图回答下列问题： (1) 标明各区域的相态；(2)指出各三相线上的相平衡关系；(3) 指出C 、D 、E 、F 点的意义，计算
A
B
C 1
C 2
w B
t
l
αα
α+C 1
l+l+C 1
l+C 2
l+C 2l+B
C 1+C 2
C 2+B
自由度数；(4) 画出组成在E、K之间的体系由高温降温过程的步冷曲线；(5) 欲制备最大量的纯净化合物C
1
，体系的组成应控制在什么范围？
解：(1)如图所示
(2)通过D点的水平线：l+α+C
1
通过K点的水平线：l +C
1+C
2
通过G点的水平线：l +C
2
+B
(3) C点：A的熔点，1210
f*=-+= D点：α与C1的低共熔点，2310
f*=-+=
E点：C
1分解出的液相点，2310
f*=-+= F点：C2的熔点，1210
f*=-+=
(4) 如图：
(5) 控制在D、E之间
21、Zn（A）与Mg（B）形成的二组分低共熔相图具有两个低共熔点，一个含Mg的质量分数为，温度为641K，另一个含Mg的质量分数为，温度为620K，在系统的熔液组成曲线上有一个最高点，含Mg的质量分数为，温度为863K。

已知Zn（s）与Mg（s）的熔点分别为692K和924K。

（1）试画出Zn（A）与Mg（B）形成的二组分低共熔相图，并分析各区的相态和自由度；
（2）分别用相律说明，含Mg的质量分数为和的熔化物，在从973K冷却到573K过程中的相变和自由度变化；
（3）分别画出含Mg的质量分数为，和的熔化物，在从973K冷却到573K过程中的步冷曲线。

解：（1）生成稳定化合物的组成为M
Mg = /M
Zn
得：Zn
2
Mg。

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