05-相平衡

第五章相平衡（337题）
一、选择题( 共69题)
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) 4
4. 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= 3
5. 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= 1
6. 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= 2
7. 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 = 5
8. 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。

9. 2 分(2398)
将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存在的情况
下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数
C(1),C(2),C(3)各为多少? ( )
(1) 进入塔之前
(2) 在塔内反应达平衡时
(3) 若只充入NH3气，待其平衡后
(A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2
10. 2 分(2399)
某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s)H2(g) + CO(g)
CO2(g) + H2(g)H2O(g) + CO(g)
CO2(g) + C(s)2CO(g)
则该体系的独立组分数C为: ( )
(A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4
11. 2 分(2400)
某一水溶液中有n种溶质，其摩尔分数分别是x1,x2,...,x n,若使用只允许水出入的半
透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为p w,溶液面上外压为p s，则该
体系的自由度数为: ( )
(A) f=n (B) f=n+1 (C) f=n+2 (D) f=n+3
12. 2 分(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= 4
13. 2 分(2402)
NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： ( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
14. 2 分(2403)
将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是： ( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
15. 2 分(2404)
在101 325Pa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
体系的自由度数为: ( )
(A) f*= 1 (B) f*= 2 (C) f*= 0 (D) f*= 3
16. 1 分(2406)
二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为： ( )
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3
17. 2 分(2407)
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*= 3
18. 2 分(2408)
对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ ( ) (A) 与化合物一样，具有确定的组成
(B) 不具有确定的组成
(C) 平衡时，气相和液相的组成相同
(D) 其沸点随外压的改变而改变
19. 5 分(2409)
一体系如下图所示，其中半透膜aa'只允许O2(g) 通过，请选择正确的答案。

(1)体系的组分数为： ( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 1
(2)体系的相数为: ( )
(A) 3相 (B) 4相 (C) 5相
(3)体系的自由度数为： ( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
20. 2 分(2435)
CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,CuSO4⋅5H2O三种水合物，则在一定温度
下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( )
(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐
21. 2 分(2436)
CuSO4与水可生成CuSO4⋅H2O,CuSO4⋅3H2O,CuSO4⋅5H2O三种水合物,则在一定压力下，
与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有： ( )
(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐
22. 1 分(2437)
在通常情况下,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
23. 4 分(2439)
如图所示,物系处于容器内,容器中间的半透膜AB只允许O2(g)通过,当物系建立平衡时,
则物系中存在的相为： ( )
(1) (A) 1气相,1固相 (B) 1气相,2固相
(C) 1气相,3固相 (D) 2气相,2固相
(2) 当达渗透平衡时,该体系的自由度为： ( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
24. 2 分(2440)
CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为：( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
25. 2 分 (2442)
由CaCO 3(s),CaO(s),BaCO 3(s),BaO(s)及CO 2(s)构成的平衡体系,其自由度为： ( )
(A) f =2 (B) f =1 (C) f =0 (D) f =3
26. 1 分 (2476)
对于渗透平衡体系，相律的形式为： ( )
(A)f C =-+Φ 3 (B)f C =-+Φ 2
(C)f C =-+Φ 1 (D)f C =-+Φ0
27. 2 分 (2481)
凝固点的描述可图示如下，其中哪一个是错误的 ( )
28. 1 分 (2484)
下列四个图中, 可作为水的示意相图的是： ( )
29. 1 分 (2510)
三相点是: ( )
(A) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在
(B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度
(C) 液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度
(D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力
30. 1 分 (2511)
某一固体在25℃和p 压力下升华,这意味着: ( )
(A) 固体比液体密度大些 (B) 三相点的压力大于p
(C) 固体比液体密度小些 (D) 三相点的压力小于p
31. 1 分 (2512)
某一物质 X 在三相点时的温度是20℃,压力是2p 。

下列哪一种说法是不正确的。

( )
(A) 在20℃以上X能以液体存在
(B) 在20℃以下X能以固体存在
(C) 在25℃,p 下液体X是稳定的
(D) 在25℃时,液体X和固体X具有相同的蒸气压
32. 1 分(2513)
碘的三相点处在115℃和12 kPa上,这意味着液态碘： ( )
(A) 比固态碘密度大 (B) 在115℃以上不能存在
(C) 在p 压力下不能存在 (D) 不能有低于12 kPa的蒸气压
33. 2 分(2514)
N2的临界温度是124K,如果想要液化N2就必须：( )
(A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力
(C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度
34. 1 分(2516)
哪一种相变过程可以利用来提纯化学药品? ( )
(A) 凝固 (B) 沸腾
(C) 升华 (D) (A)、(B)、(C)任一种
35. 1 分(2517)
对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线。

( )
(A) p对T (B) lg(p/Pa)对T
(C) lg(p/Pa)对1/T (D) 1/p对lg(T/K)
36. 1 分(2518)
在相图上,当体系处于下列哪一点时只存在一个相? ( )
(A) 恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点 (D) 低共熔点
37. 1 分(2533)
当克劳修斯–克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则: ( )
(A) p必随T之升高而降低 (B) p必不随T而变
(C) p必随T之升高而变大 (D) p随T之升高可变大或减少
38. 1 分(2534)
水的三相点附近,其汽化热和熔化热分别为44.82 kJ⋅mol-1和5.994kJ⋅mol-1。

则在三相点
附近，冰的升华热约为: ( ) (A) 38.83 kJ⋅mol-1 (B) 50.81 kJ⋅mol-1
(C) -38.83 kJ⋅mol-1 (D) -50.81 kJ⋅mol-1
39. 2 分(2535)
在0℃到100℃的范围内，液态水的蒸气压p与T的关系为:lg(p/Pa)=-2265/T+11.101 ,
某高原地区的气压只有59 995 Pa,则该地区水的沸点为: ( )
(A) 358.2 K (B) 85.2 K
(C) 358.2 ℃ (D) 373 K
40. 1 分(2536)
固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系为lg(p/Pa)=10.65-2560/(T/K),则其平均升华热为:
( )
(A) 2.128 kJ⋅mol-1 (B) 49.02 kJ⋅mol-1
(C) 9.242 kJ⋅mol-1 (D) 10.33 kJ⋅mol-1
41. 2 分(2551)
某气体服从状态方程pV p nRT ()1-=β，β为与气体性质和温度有关的常数。

根据相图和相律可知，该气体在气相区、气液共存区、临界点时的自由度分别为：( )
(A)3，2，1 (B)3，1，0
(C)2，1，0 (D)2，1，1
42. 2 分 (2552)
在一个密封的容器中装满了温度为373.15 K 的水，一点空隙也不留，这时水的蒸气压：
（ ）
(A)等于零 (B)等于101.325 kPa
(C)小于101.325 kPa (D)大于101.325 kPa
43. 2 分 (2562)
在 373.15 K 时，某有机液体 A 和 B 的蒸气压分别为 p 和 3p ，A 和B 的某混合物
为理想液体混合物，并在 373.15 K ，2p 时沸腾，那么 A 在平衡蒸气相中的摩尔分数是多
少？ ( )
(A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4
44. 2 分 (2563)
在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104 Pa ，液体 B 的蒸气压为 6×104 Pa ，两者组
成理想液体混合物，平衡时在液相中A 的摩尔分数为 0.6，在气相中B 的摩尔分数为：
( )
(A) 0.31 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.60
45. 2 分 (2565)
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 和 B 形成完全互溶的二元溶液。

在x A = 0.5 时，A 和 B 的平衡分压分别是 13.33 kPa 和20 kPa ，则此二元物系常压下的 T -x 图为下列哪个图： ( )
46. 2 分 (2567)
设 373 K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.3 kPa ，液体 B 为 66.66 kPa ，则：
(1) 若 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，在气相中的摩尔分数为 ______________ 。

(A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1
(2) 若 A 和 B 完全不互溶，当由 2 mol A 和 3 mol B 在恒温下构成双液体系时，体系的总蒸气压为 _____________ kPa
(A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6
47. 2 分(2568)
已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B 可使A的熔点提高，则B在此固
溶体中的含量必 _______ B在液相中的含量。

(A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定
48. 1 分(2570)
在p 下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: （）
(A) 必低于 373.15 K
(B) 必高于 373.15 K
(C) 取决于水与有机物的相对数量
(D) 取决于有机物的分子量大小
49. 5 分(2582)
下图为A, B二元体系的t-x图,当组成为M 的溶液缓缓冷却至温度t1时,
(1)若以纯固体为标准态，则液相中A 的活度： ( )
(A) a A＞1 (B) a A=1 (C) a A＜1
(2)若以过冷液体A为标准态, 则A 的活度： ( )
(A) a A＞1 (B) a A=1 (C) a A＜1
50. 2 分(2599)
Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O 及Na2CO3·10H2O，常压下
将Na2CO3(s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO3水溶液，一相是
Na2CO3(s)，则另一相是：( )
(A) 冰 (B) Na2CO3·10H2O(s)
(C) Na2CO3·7H2O(s) (D) Na2CO3·H2O(s)
51. 1 分(2611)
二元合金处于低共熔温度时,物系的自由度为： ( )
(A) f=0 (B) f=1
(C) f=3 (D) f=2
52. 1 分(2612)
区域熔炼技术主要是应用于： ( )
(A) 制备低共熔混合物 (B) 提纯
(C) 制备不稳定化合物 (D) 获得固熔体
53. 2 分(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? ( )
(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 ( )
(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
54. 2 分(2635)
在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。

请问包晶属于什么状态？( )
(A)热力学平衡态(B)流动体系稳定态
(C)热力学不稳定状态(D)流动体系不稳定态
55. 2 分(2637)
组分A与B可形成共沸混合物E，现欲将A+B的体系进行共沸蒸馏，将二组分分离，
则E应该是：( )
(A)最高恒沸混合物(B)最低恒沸混合物
(C)A和B均可(D)A和B均不可
56. 2 分(2640)
恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为：( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
57. 3 分(2641)
总浓度一定的无恒沸点的气液平衡体系，当在定压下升高温度时，蒸气压大的组分气液
相浓度变化为：( )
(A)气相浓度上升，液相浓度下降
(B)气相浓度下降，液相浓度上升
(C)气、液浓度均下降
(D)气、液浓度均上升
58. 2 分(2644)
水与苯胺的最高临界溶点温度为T。

在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时，操作的
最佳温度应该是：( )
(A)T > T0 (B)T < T0
(C)T = T0(D)视具体情况而定
59. 2 分(2645)
组分A和B可以形成四种稳定化合物：A2B，AB，AB2，AB3，设所有这些化合物都有
相合熔点。

则此体系的低共熔点最多有几个？( )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
60. 1 分(2665)
当用三角形坐标来表示三组分物系时,若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动
时,则该物系的特点是： ( ) (A) B的百分含量不变 (B) A的百分含量不变
(C) C的百分含量不变 (D) B和C的百分含量之比不变
61. 1 分(2666)
如图所示,当物系点在通过A点的一条直线上变动时,则此物系的特点是: ( )
(A) B和C的百分含量之比不变
(B) A的百分含量不变
(C) B的百分含量不变
(D) C的百分含量不变
62. 1 分(2667)
H2O-NaCl-Na2SO4的三元系中,Na2SO4和H2O能形成水合物Na2SO4·10H2O(D),在DBC
区中存在的是: ( )
(A) 水合物D和溶液
(B) 水合物D和纯Na2SO4及纯NaCl三相共存
(C) 水合物D,NaCl和组成为F的溶液
(D) 纯NaCl,纯Na2SO4和水溶液
63. 1 分(2668)
H2O-KNO3-NaNO3的相图如下,则BEC相区内是: ( )
(A) 纯NaNO3和其饱和溶液
(B) 纯KNO3和其饱和溶液
(C) 含有NaNO3和KNO3的不饱和溶液和溶液的单相区
(D) KNO3,NaNO3和组成为E的饱和溶液三相共存
64. 1 分(2669)
三液系的相图如下,bd和ac把相图分为三个相区:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ。

每个相区所存在的相数为: ( ) (A) Ⅰ区 1 , Ⅱ区 1 , Ⅲ区 1 (B) Ⅰ区 1 , Ⅱ区 3 , Ⅲ区 2
(C) Ⅰ区 2 , Ⅱ区 2 , Ⅲ区 2 (D) Ⅰ区 1 , Ⅱ区 2 , Ⅲ区 1
65. 2 分 (2678)
对三组分体系而言，体系最多可以有几个自由度？ ( )
（A ）2 （B ）3 （C ）4 （D ）5
66. 1 分 (2729)
液氦(Ⅰ)、液氦(Ⅱ)是属于二级相变,对这类相变特征的描述,哪一点是错误的?
( )
(A) 无相变热 (B) 相变时无熵变化
(C) 相变时两相的密度相同 (D) 相变时两相的热容相同
67. 2 分 (2738)
二级相变符合的爱伦菲斯方程式是： ( )
（A ）)/(d /d α∆∆=TV C T p V
（B ）)/(d /d α∆∆=TV C T p p
（C ）p p /ln(d )/(d /)α∆∆=TV C T V
（D ）p p /ln(d )/(d /)α∆∆=TV C T p
68. 2 分 (2739)
二级相变服从的基本方程为： ( )
（A ）克拉贝龙方程 （B ）克拉贝龙—克劳修斯方程
（C ）爱伦菲斯方程 （D ）以上三个方程均可用
69. 2 分 (2740)
对二级相变而言，则 ( )
（A ）∆相变H =0，∆相变V <0 （B ）∆相变H <0，∆相变V =0
（C ）∆相变H <0，∆相变V <0 （D ）∆相变H =0，∆相变V =0
二、填空题 ( 共68题)
1. 1 分 (2304)
在通常情况下,对于一个封闭的热力学体系,如果体系的诸性质不随时间而改变,则体系
就处于 状态。

2. 2 分 (2306)
相律与质量作用定律所讨论的对象虽然都是平衡体系,但相律只能对体系作出
的叙述。

例如相律可以确定有几个能对复杂系统中的相平衡发生影响,但相律却不能告诉我们这些数目具体代表哪些或哪些。

3. 2 分(2307)
什么是自由度数?
4. 1 分(2309)
相是热力学体系中和完全均匀的部分。

5. 1 分(2310)
一个体系的物种数可以因考虑问题的角度不同而 ,而组分数是。

6. 2 分(2312)
研究多相体系的状态如何随、、等变量的改变而发生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。

7. 5 分(2313)
在通常情况下，体系内部如含有相，则称为多相体系。

在整个体系中，相与相之间没有任何限制条件，在它们之间可以有、和，也就是说，每个相是互相敞开的。

8. 2 分(2320)
指出下列平衡体系的独立组分数：
(1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。

(2)H2、石墨，催化剂，生成n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。

9. 2 分(2321)
在101 325 Pa压力下，I2在液态水和CCl4中溶解分配达平衡。

该平衡体系的自由度为，其可变量是。

10. 2 分(2322)
1 dm3水中含有1 mol NaCl和少量KNO3，在一定外压下，当气液平衡时，温度定值(填有或没有)。

11. 2 分(2324)
在一个真空容器中，投入CaCO3(s)加热分解达平衡，其独立组分数为。

若投入NH4HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为：
12. 2 分(2325)
KCl–H2O平衡体系，其最大相数 为。

其平衡相态分别是：。

13. 2 分(2326)
把N2，H2，NH3三种气体充入773 K，3242 kPa的带有催化剂的合成塔中。

指出下列各情况下体系的独立组分数。

(1)进入塔之前：C为
(2)进塔后，反应达平衡：C为
(3)若只充入NH3气，达平衡后：C为
14. 2 分(2327)
指出下列体系的独立组分数
(1)N2(g)和O2(g)：C为
(2)在上述体系中加催化剂，使生成n种氧化物，C为。

15. 2 分(2330)
在下列物质共存的平衡体系中：Ni(s)，NiO(s)，H2O(l)，H2(g)，CO(g)，CO2(g)其独立的化学反应R= ，独立组分数为C= 。

16. 2 分(2323)
请填出下列体系的相数Φ=？
(1)雾：。

(2)混合均匀的米粉和面粉：。

17. 2 分(2331)
请填出下列平衡体系的相数，加热混合均匀的金粉和银粉使其熔融后冷却
(1)冷至温度T处于：T f*(金) >T > T f*(银) ：Φ=
(2)冷至完全凝固：Φ=
18. 2 分(2332)
将AlCl3溶于水，待全部水解时，体系的组分数C= 。

19. 2 分(2334)
在密闭的容器中，CaCO3(s)和NH4HCO3(s)同时分解达到平衡后，体系中的相数是。

20. 2 分(2335)
298.15 K时，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时，体系的组分数 C = ，相数Φ= ，自由度f = 。

21. 5 分(2340)
298 K时，A，B和C彼此不发生化学反应。

三者所成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡，则该体系的自由度f为，平衡共存的最大相数Φ为，在恒温条件下如果向溶液中加组分A，则体系的压力将。

若向溶液中加入B，则体系的压力将。

22. 5 分(2341)
含有CaCO3(s)，CaO(s)，CO2(g)的混合物与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡时，该体系的物种数S为，独立组分数C为，相数Φ为，自由度f 为。

23. 5 分(2347)
CaCO3(s)，BaCO3(s)，BaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡体系的组分数为、相数为、自由度数为。

24. 5 分(2360)
给出CO2的安德鲁斯等温线示意图，并回答下述问题：
欲将CO2气体直接变为液体不经过气液平衡过程，其变化路径应该为：。

25. 2 分(2366)
下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。

试讨论相图中各面、线、点的含义。

26. 2 分(2380)
1mol NaCl溶于1dm3水中，在298 K时有个平衡蒸气压。

27. 2 分(2388)
(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) 纯物质在临界点的自由度数等于。

(3) 二元溶液的恒沸点的自由度数等于。

28. 2 分(2395)
下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在900～1200K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)
问该体系的自由度为 _______ 。

29. 2 分(2422)
N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。

30. 1 分(2432)
对于渗透平衡体系,相律的形式应写成。

31. 1 分(2433)
在H2和石墨的体系中,加一催化剂,H2和石墨反应生成n种碳氢化合物,此体系的独立组分数为。

32. 2 分(2434)
在p 压力下,NaOH与H3PO4的水溶液达平衡,则此体系的自由度为 ,
其变量是。

33. 2 分(2385)
在抽空密闭容器中加热NH4Cl(s)，部分分解成NH3(g)和HCl(g)，当体系建立平衡时，其独立组分数为，自由度数为。

34. 2 分(2438)
含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自由度数为。

35. 2 分(2441)
NaCl(s)和含有稀HCl的NaCl饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是。

36. 2 分(2443)
NiO(s)与Ni(s)，H2O(g),H2(g),CO2(g)及CO(g)呈平衡,则该体系的独立组分数为 ,自由度数为。

37. 2 分(2478)
有S'种物质溶于水中形成的溶液，S'种物质的摩尔分数分别为x1，x2，…，x5，如果用只允许水通过的半透膜将该溶液与纯水分开，当达渗透平衡时，水面上和溶液面上的压力
分别为p
w 和p
s
，则该体系的组分数C= ；相数Φ= ；自由度f= 。

38. 1 分(2480)
NH4Cl(s)和任意量的NH3(g)及HCl(g)达平衡时，其自由度f= 。

39. 2 分(2550)
水的临界点的温度是647 K，在高于临界点温度时，不可能用方法使气体液化。

40. 2 分(2553)
三相点是。

41. 2 分(2554)
冰的熔点随压力的增大而；正交硫的熔点随压力的增大而。

42. 2 分(2555)
下列二物均处于三相点平衡态。

当增加压力时，它们的平衡物系将变化：H2O由变为。

CO2：由变为。

43. 2 分(2556)
水的三相点和冰点的区别在于：
三相点是指：；冰点是指：。

44. 2 分(2561)
下图为A和B的双液系相图, 将s点所代表的物系分馏，并将馏液和残液分别冷却到温度T1，残液的相数为 __________，相点是___________ 。

45. 2 分(2564)
在A和B形成的凝聚体系的相图中 (如下图所示)，自由度为0的部位有哪些 ?
46. 1 分(2566)
化工生产中经常用食盐水溶液作为冷冻循环液，从食盐在水中溶解度曲线可知，盐水体系有一定的低共熔点，因此在实际应用中，为了得到低温和不堵塞管道的效果，盐水浓度应采用 _________________________ 为宜。

47. 2 分(2569)
一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的 __________________________
和 ___________________ 越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少,燃料越省。

48. 2 分(2573)
完全互溶的二组分溶液，在x B= 0.6处平衡蒸气压有最高值，那么组成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 的溶液进行精镏，塔顶将得到 ___________ 。

49. 5 分(2576)
Pt-Ag体系的相图如下:
(1)填写下列各相区的相态( 液相用符号l, 固溶体用s表示, 若有几个固溶体则分别用s1, s2, …，表示)
1 区：
2 区：
3 区：
4 区：
5 区：
6 区：
(2)指出下列各点或线上存在的相。

a 点：b点：c点：
EFG线(不包括两端点):
50. 15 分(2592)
Ag-Sn体系的相图如下图所示。

(1)在相图上标明七个区域内存在的相；
(2) C点表示的Ag3Sn是一种 ___ 化合物，C 点的组成为w(Ag) = ___ ％；
(相对原子质量：Ag为107.87, Sn为118.69)
(3) 由相图估计，纯Ag的熔点约为 ____℃，在800℃时Ag在液态Sn中的溶
解度约为w(Ag) = ___％；
(4)E 点称为 ____，在此温度时对总组成位于EK 间的某体系加热，则发生的变化
为 ____；
(5)MFG 线对应的温度称为 ____ ，在此温度时对总组成位于MF 间的体系冷却，
则发生的变化为 ______ ；
(6)若由一定量的熔液冷却来制取纯AgSn固体，则应使熔液的起始组成处于 ___ 之
间，初始组成越接近 ___，冷却温度越接近 ____ ，可获得 ____ 的纯Ag3Sn固
体就越多。

51. 2 分(2636)
当由A和B组成的二组分溶液的沸点和露点(冷凝点)相合时只有在：。

52. 2 分(2638)
若A和B可形成低共沸混合物E，欲在精馏塔中将任意比例的A和B的混合物分离。

则塔顶将馏出。

塔底将馏出。

53. 2 分(2639)
由水和正丁醇组成的部分互溶体系，有两个液相、一个气相，为了确定该体系的状态，除了水和正丁醇的数量之外，还需要确定个独立变量。

54. 2 分(2642)
二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度f = 。

55. 5 分(2658)
A，B两个组分在定压下形成的二元相图如下图所示。

在三相平衡时，体系的自由度f = 。

但是，此时物系点都可以变化，而不至于导致新相产生和旧相消失，这与自由度数目并不矛盾，因为，。

56. 1 分(2677)
当用三角形坐标来表示三组分体系时，若某体系的组成在平行于底边BC的直线上变动时，则该体系中的质量分数不变。

57. 2 分(2679)
当用三角形坐标（三个顶点为A，B，C）来表示三组分体系时，若物系点在通过A点的一条直线上变动时，则此物系的特点是。

58. 5 分(2681)
对三组分体系来说，体系最多可能有个自由度，它们是：。

59. 1 分(2730)
二级相变符合爱伦菲斯方程:d p/d T = 。

60. 2 分(2731)
二级相变的特点是: , , ,和。

61. 1 分(2732)
在二级相变过程中，其熵变0。

（填>、<或=）
62. 2 分(2734)
在二级相变过程中，物质在二相中的压缩系数χ(1)χ(2)；膨胀系数α()1α()2。

（填=或≠）
63. 2 分(2735)
在二级相变过程中，∆V0，∆C p0（填=或≠）
64. 2 分(2736)
在二级相变过程中：∆μ0，∆S0。

65. 2 分(2737)
一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势；（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商。

（填“相等”或“不等”）
66. 5 分(2741)
二级相变的特点：
（1）物质在二相中的化学势；
（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商；
（3）物质在二相中的化学势对温度和压力的二级偏微商。

（填“相等”或“不等”）
67. 5 分(2742)
在二级相变中，没有、的变化，但物质的、和发生突变。

68. 2 分(9401)
形成共沸混合物的双液系在一定外压下共沸点时的组分数C为，相数 为，条件自由度f*为。

三、计算题( 共103题)
1. 5 分(2336)
在制水煤气过程中，H2O(g)，C(s)，CO(g)，CO2(g)和H2(g)可以建立几个平衡？独立组分数、自由度各为多少？体系中可能平衡共存的最大相数为多少？
2. 5 分(2337)
试说明下列平衡体系的自由度数是几？
(1)25°C及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存；
(2)I2(s)与I2(g)呈平衡；
(3)开始时用任意量的HCl(g)和NH3(g)组成的体系中，反应
HCl(g)+NH
(g)NH4Cl(s) 达平衡。

3. 5 分(2338)
已知Na2CO3(s)与水可以组成的水合物有Na2CO3•H2O(s)，Na2CO3•7H2O(s)和Na2CO3•10H2O(s)。

(1)在p下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可以有几种？
(2)在20°C时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有几种？
4. 5 分(2339)
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)NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)；
(2)若在上述体系中再加入少量的NH3(g)；
(3)NH4HS(s)和任意量的H2S(g)和NH3(g)混合达平衡；
(4)C(s)与CO(g)，CO2(g)，O2(g) 在973 K时达平衡。

5. 5 分(2342)
试求NiO(s)，Ni(s)与H2O(g)，H2(g)，CO(g)，CO2(g)呈平衡的体系中的组分数和自由度。

6. 5 分(2343)
有下列化学反应存在：
N
2(g)+3H 2(g)
2NH(g) NH
4HS(s)
NH 3(g)+H 2S(g) NH
4Cl(s)NH 3(g)+HCl(g)
在一定温度下，一开始向反应容器中加入NH 4HS ，NH 4Cl 两种固体以及物质的量之比
为3：1的氢气与氮气。

试计算达到平衡时组分数和自由度数。

7. 5 分 (2344)
将(NH 4)2CO 3(s)放入真空容器中，(NH 4)2CO 3(s)按下式分解并达平衡：
(NH 4)2CO 3(s)=2NH 3(g)+H 2O(g)+CO 2(g)
试计算下面两种情况下体系的自由度：
(1)开始时只有(NH 4)2CO 3(s)；
(2)开始时除了(NH 4)2CO 3(s)之外，还有任意量的NH 3(g)，CO 2(g)和H 2O(g)。

8. 5 分 (2345)
求下列情况下的组分数和自由度数：
(1) NaCl(s)，KCl(s)，NaNO 3(s)，KNO 3(s)的混合物与水振荡达平衡；
(2) NaCl(s)，KNO 3(s)与水振荡达平衡。

以上体系达平衡时，固相均消失。

9. 5 分 (2346)
试确定在H 2(g) + I 2(g)= 2HI(g)的平衡体系中的组分数。

(1)反应前只有HI ；
(2)反应前有等物质的量的H 2和I 2；
(3)反应前有任意量的H 2，I 2和HI 。

10. 5 分 (2348)
Ag 2O 分解的计量方程为
Ag O s Ag s O g 22212
()()()=+ 当用Ag 2O(s)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？
11. 10 分 (2350)
试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？
(1)在标准压力下，水与水蒸气达平衡；
(2)水与水蒸气达平衡；
(3)在标准压力下，在无固体I 2存在时，I 2在水和CCl 4中的分配已达平衡；
(4)在25°C 时，NaOH 和H 3PO 4的水溶液达平衡；
(5)在标准压力下，H 2SO 4水溶液与H 2SO 4•2H 2O(s)已达平衡。

12. 10 分 (2351)
指出下列各平衡体系的相数、组分数和自由度：
(1)冰和水蒸气；
(2)固态砷、液态砷和气态砷；
(3)在标准压力下，固态NaCl 和它的饱和水溶液；
(4)水蒸气、固体NaCl 和它的饱和水溶液；
(5)TiCl 4和SiCl 4的溶液和它们的蒸气；
(6)Fe(s)，FeO(s)，Fe 2O 3(s)，CO(g)，CO 2(g)。

13. 10 分 (2352)
在水、苯、苯甲酸体系中，若任意指定下列事项，则体系中最多可能有几个相？并各
举一例说明之。

(1)指定温度；
(2)指定温度与水中苯甲酸的浓度；
(3)指定温度、压力与苯中苯甲酸的浓度。

14. 15 分 (2353)
液态CO 2的蒸气压与温度的关系式为：
)l (ln[p /].Pa K =-22412013T /
已知固态CO 2的摩尔熔化热1m fus mol kJ 300.9-⋅=∆H ，三相点的温度为215.3 K 。

试求：
(1)三相点的压力p ；
(2)固态CO 2的蒸气压与温度的关系式；
(3)CO 2在三相点的摩尔熔化熵m sub S ∆。

15. 15 分 (2354)
指出下列体系中的组分数：
(1)NaH 2PO 4在水中与水蒸气达平衡(忽略盐在溶液中电离的可能性)；
(2)在上述体系中，考虑盐能完全解离成所有可能存在的离子；
(3)AlCl 3在水中，考虑其水解作用和出现Al(OH)3沉淀。

16. 5 分 (2361)
在1013102.⨯kPa 下，HgI 2的红、黄两种晶体的晶型转变温度为400.2 K ，已知由红色
HgI 2转变为黄色HgI 2的转变热1m trs mol kJ 250.1-⋅=∆H ，摩尔体积变化
133m trs mol dm 104.5--⋅⨯-=∆V ，试求压力为kPa 10013.14⨯时晶型的转变温度。

17. 10 分 (2362)
已知固体苯的蒸气压在273.15 K 时为3.27 kPa ，293.15 K 时为12.303 kPa ，液体苯的
蒸气压在293.15 K 时为10.021 kPa ，液体苯的摩尔蒸发热为1m ol
kJ 17.34-⋅。

求
(1)303.15K 时液体苯的蒸气压；
(2)苯的摩尔升华热；
(3)苯的摩尔熔化热。

18. 10 分 (2363)
液态氨和固态氨的蒸气压与温度的关系分别为：
)l (ln[p /].Pa K =-24383063/T
)s (ln[p /]./Pa K =-27923754T
试求：(1)三相点的温度与压力；
(2)三相点的蒸发热、升华热和熔化热。

19. 10 分 (2364)
已知甲醇在-10°C~80°C 范围内蒸气压与温度的关系为：
lg(p /)./mmHg K =-88022001T
根据我国法定计量单位的要求，毫米汞柱已被废除。

(1)请将该式中压力单位改用Pa 表示，并将常用对数改用自然对数表示，正确写出甲
醇的蒸气压与温度关系的表达式。

(2)试计算在此温度区间甲醇的蒸发热。

20. 10 分 (2365)
请用热力学公式证明：
(1)液体的蒸气压随温度的增加而增加；
(2)液体的沸点随压力的增加而递增；
(3)一般液体的熔点随压力增大而升高，并指出一种例外的液体。

21. 10 分 (2367)
试计算气温为273.15 K 时，h =4 km 高处水的沸点。

已知h =0处的压力(即地面的大气
压力)p 0=101.325 kPa ，空气的平均摩尔质量M =13mol kg 1029--⋅⨯，设0~4 km 之间空气的
温度一致，水的摩尔蒸发热1m vap mol kJ 67.40-⋅=∆H ，重力加速度2s m 81.9-⋅=g 。

22. 15 分 (2369)
试计算在272.65 K 下，欲使冰熔化需施加的最小压力应为多少？已知水和冰的密度分
别为3cm g 9998.0-⋅和3cm g 9168.0-⋅，1fus g J 5.333-⋅=∆H 。

23. 15 分 (2370)
下图是碳的相图，试根据该图回答下列问题：
(1)说明曲线OA ，OB ，OC 分别代表什么？
(2)说明点O 的含义。

(3)碳在室温及101.325 kPa 下，以什么状态稳定存在？
(4)在2000 K 时，增加压力，使石墨转变成金刚石是一个放热反应，试从相图判断两
者的摩尔体积V m 哪个大？
(5)从图上估计2000 K 时，将石墨变为金刚石需要多大压力？
24. 15 分 (2371)
水的蒸气压与温度的关系为：
ln(p /)./Pa K =-24624885T
(1)将1 mol 水引入体积为15dm 3的真空容器中，试计算在333 K 时容器中剩余液态水
的质量m (l)。

水蒸气可视作理想气体。

(2)求逐渐升高温度时，当水恰好全部变为蒸气的温度。

25. 2 分 (2386)
指出在真空中:(1) CaCO 3部分分解的自由度数；(2) NH 4Cl 部分分解的自由度数。