03溶液和相平衡 1

15. 2 分 (2245) 2245 在 300 Байду номын сангаас 时， 液体 A 和 B 部分互溶形成 和 两个平衡相 , 在 相 ,A 的摩尔分数为 0.85,纯 A 的饱和蒸气压是 22 kPa,在相中 B 的摩尔分数为 0.89,将两层液相视为稀溶液, 则 A 的 亨 利 常 数 为 ： ( ) (A) 25.88 kPa (B) 200 kPa (C) 170 kPa (D) 721.2 kPa
二、填空题 ( 共 7 题 20 分 ) 16. 5 分 (2222) 2222 已知在氧的压力为 101 325 Pa, 25°C 时，1000 g 水中溶解 0.001 15 mol O2 气。则当氧 的活度为 1 时，氧气的平衡压力为 。
17. 5 分 (2576) 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：
4. 2 分 (2328) 2328 用什么仪器可以区分固溶体和低共熔 混合物？ ( D,没见过 ) (A)放大镜 (B) 超显 微镜 (C) 电子显微镜 (D) 金相 显微镜
5. 2 分 (1914) 1914 在恒温恒压下形成理想液体混合物的混合吉布斯自由能ΔmixG ≠ 0，恒温下ΔmixG 对温 度 T 进行微商,则： (C ) (A) (ΔmixG/T)T < 0 (B) (ΔmixG/T)T> 0 (C) (ΔmixG/T)T = 0 (D) (ΔmixG/T)T≠ 0 6. 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 7. 2 分 (2056) 2056 已知水在正常冰点时的摩尔熔化焓ΔfusH 该溶液的浓度 xB 为： (A) 0.8571 (C) 0.9353 8. 2 分 (1948) 1948
22. 2 分 (2189) 2189 溶质 B 的活度可作如下两种选择： (1) lim aB xB
xB 1
(2) lim a B x B
' xB 0
若溶液上方的蒸气看作理想气体,在同一温度 T 时则两种活度的比值 aB/a'B=______,两种活度
系数的比值 xB /' xB =___________。 三、计算题 ( 共 9 题 70 分 ) 23. 10 分 (9301) 9301 在 80.3 K 下， 氧的蒸气压为 3.13 kPa,氮的蒸气压为 144.7 kPa,设空气为 21%的氧和 79% 的氮组成(体积分数),并认为液态空气是理想溶液。问在 80.3 K 时，最少要加多大压力才能 使空气全部液化?并求液化开始和终止时气相和液相组成。 24. 10 分 (2589) 2589 等压下，Tl，Hg 及其仅有的一个化合物 (Tl2Hg5) 的熔点分别为 303℃，-39℃，15℃。 另外还已知组成为含 8％(质量分数)Tl 的溶液和含 41％ Tl 的溶液的步冷曲线如下图。 Hg，Tl 的固相互不相溶。 (1) 画出上面体系的相图。(Tl，Hg 的相对原子质量分别为 204.4，200.6) (2) 若体系总量为 500 g，总组成为 10％Tl，温度为 20℃，使之降温至 -70℃时， 求达到平衡后各相的量。
物理化学试卷
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 15 题 30 分 ) 1. 2 分 (2030) 2030 1000 g 水中加入 0.01 mol 的食盐，其沸点升高了 0.01 K，则 373.15 K 左右时,水的蒸气 压随温度的变化率 dp/dT 为： ( K-K 定律 ) -1 -1 (A) 1823.9 Pa·K (B) 3647.7 Pa·K -1 (C) 5471.6 Pa·K (D) 7295.4 Pa·K-1 2. 2 分 (2738) 2738 二级相变符合的爱伦菲斯方程式是： （A） dp / dT CV /(TV ) （B） dp / dT C p /(TV ) （C） d ln( p / p ) / dT CV /(TV ) （D） d ln( p / p ) / dT C p /(TV )
在一定温度下，一开始向反应容器中加入 NH4HS，NH4Cl 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。 30. 5 分 (2221) 2221 三氯甲烷(A)和丙酮(B)形成的溶液，若液相的组成为 xB=0.713，则在 301.35 K 时的总 蒸气压为 29.39 kPa， 在蒸气中 yB=0.818。 已知在该温度时， 纯三氯甲烷的蒸气压为 29.57 kPa， 试求： （1）混合液中三氯甲烷的活度； （2）三氯甲烷的活度系数。 31. 5 分 (2527) 2527 在 p下,苯的正常沸点为 353.2 K。试近似计算须减压至多少才能使苯在 330K 沸腾? 四、问答题 ( 共 4 题 32. 10 分 (1886) 30 分 )
25. 10 分 (2175) 2175 已知 303 K 时，乙醚(1)-丙酮(2)溶液的蒸气压数据如下：
A. 在 x2= 0.4 的溶液中,丙酮的活度和活度系数； (1) 以纯液态丙酮为标准态 (2) 以 x2→1 ,仍服从 Henry 定律的假想态为为标准态 B. 在 303 K 时,将 1 mol 纯丙酮溶入大量 x2= 0.4 溶液中，求丙酮的ΔGm 为多少？ 26. 10 分 (9417) 9417 水-酚体系在 60 °C 时分成 A，B 两个液相，A 相含酚的质量分数为 0.168，B 相含水
(
)
14. 2 分 (2155) 2155 氯仿 (1) 和丙酮 (2) 形成非理想液体混合物,在 T 时,测得总蒸气压为 29 398 Pa，蒸气 中丙酮的物质的量分数 y2= 0.818 ,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为 29 571 Pa， 则在溶液中 氯仿的活度 a1 为： ( ) (A) 0.500 (B) 0.823 (C) 0.181 (D) 0.813
(B
)
3. 2 分 (1817) 1817 298 K 时 ,HCl(g,Mr=36.5) 溶解在甲苯中 的亨利常数为 245 kPa kg mol-1, 当 HCl(g) 在 甲苯溶液中的浓度达 2%时,HCl(g)的平衡压 力为： ( 浓 度比化为组成比，再亨利定律 ) (A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa
的质量分数为 0.449。 （1）在 60 °C 时，如果一体系含水 90 g，含酚 60 g，试计算 A，B 两相的质量各为若 干？ （2）在 60 °C 时，欲使 100 g 含酚的质量分数为 0.800 的溶液变混浊，最少应加水多 少克？最多应加水多少克？ 27. 10 分 (2081) 2081 纯净的氮以足够慢的速率通过一由 3.0 g 非挥发性有机物(2)溶于 200 g 苯(1)构成的溶液 后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了 2.1540 g,同时苯减轻了 0.0160 g,求该有机物的分子量。 已知苯的摩尔质量为 0.078 kgmol-1。 28. 5 分 (1820) 1820 某油田向油井注水,对水质要求之一是含氧量不超过 1 kgm-3,若河水温度为 293 K,空气 中含氧 21%,293 K 时氧气在水中溶解的亨利常数为 4.063×109 Pa。 问 293 K 时用这种河水作 为油井用水,水质是否合格? 29. 5 分 (2343) 2343 有下列化学反应存在： N2(g)+3H2(g) NH4HS(s) NH4Cl(s) 2NH(g) NH3(g)+H2S(g) NH3(g)+HCl(g)
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： EFG 线(不包括两端点):
c 点：
18. 2 分 (1952) 1952 理想溶液的特点是： （1） （2） 19. 2 分 (2441) 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
1886 已知实际气体的状态方程为：
pVm RT 1 p /(1 p )
式中 仅为温度的函数。试导出该气体逸度与压力的关系式。 33. 10 分 (2585) 2585 在 p 下，Na 与 Bi 的熔点分别为 371 K 和 546 K，Na 与 Bi 可生成两种化合 物。 NaBi 的熔点为 1048 K，NaBi 于 719 K 分解成熔液与 Na3Bi(s)，有两个低共熔点，其温 度分别为 370 K 和 491 K。各固态之间都不互溶，而液态则完全互溶。 (1) 请大致画出该体系的等压相图； (2) 请标出各个相区的相态及自由度； (3) Bi(s) 与 Na3Bi 能否一同结晶析出? 34. 5 分 (2099) 2099 回答下列说法是否正确，并简述原因。 （1）二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气压； （2）298 K 时，0.01 mol kg 糖水的蒸气压与 0.01 mol kg 食盐水的渗透压相等； （3）农田中施肥太浓植物会被烧死，盐碱地农作物长势不良甚至枯萎。试述原因。 35. 5 分 (2580) 2580 下图为二元合金的等压相图，请按相律找出图中的错误之处。

H 2O
H 2O
H 2O
H 2O
H 2O
11. 2 分 (2038) 2038 在 0.1 kg H2O 中含 0.0045 kg 某纯非电解质的溶液，于 272.685 K 时结冰，该溶质的 摩尔质量最接近于： ( ) (A) 0.135 kgmol-1 (B) 0.172 kgmol-1 (C) 0.090 kgmol-1 (D) 0.180 kgmol-1 已知水的凝固点降低常数 Kf 为 1.86 Kmol-1kg。 12. 2 分 (2143) 2143 对正规溶液和无热溶液特性的描述，下述哪一种是错误的： (A) 正： HE>> TSE 无：HE<< TSE E (B) 正： S = 0 无：HE = 0 (C) 正： GE = HE 无：GE = -TSE (D) 正： GE = -TSE 无：GE = HE
$ m
2635 )
=6025 Jmol-1,某水溶液的凝固点为 258.15 K , ( )
(B) (D)
0.1429 0.0647
理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是错误的。 (A) Δ mix V=0 (C) Δ mix H=0 (B) Δ mix F=0 (D) Δ mix U=0
。
20. 2 分 (2053) 2053 已知在 p下,纯水的凝固点为 273.15 K,在 100 g 水中溶入 0.5 g 溶质 A(MA=500 gmol-1),溶 液凝固点降低了 0.019 K, 上述溶液中再加入 0.4 g 溶质 B(MB=200 g mol-1), 设平衡固相为纯 冰,A,B 与水不形成固溶体,估计溶液最后的凝固点(较纯水)降低_________ 。 21. 2 分 (2735) 2735 在二级相变过程中， V 0， C p 0（填=或 ）
(
)
9. 2 分 (1879) 1879 下述体系中的组分 B，选择假想标准态的是 （A）混合理想气体中的组分 B （B）混合非理想气体中的组分 B （C）理想溶液中的组分 B （D）稀溶液中的溶剂
（
）
*. 2 分 (1745) 1745 有 1molNaCl 固体溶于 20 dm3 水中形 成稀溶液，在该温度下，该溶液上方水的蒸 气分压 pH2O p x [ 式 中 x =n /(n +nNaCl)] （填 > ,= ,< ）