物理化学相图试卷及答案
物理化学试卷及答案3套
物理化学试卷及答案3套三、计算题( 共5题60分)21. 10 分(0824)计算1mol He(理想⽓体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。
He (101.325 kPa,473 K)??→He (101.325 kPa,673 K)已知：C p, m [He(g)] = (5/2)R，473K 时S m$[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1。
22. 15 分(1104)某⽓体状态⽅程为pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该⽓体经绝热真空膨胀后终态压⼒为p2，试求该过程的Q，W及⽓体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。
23. 10 分(1809)两液体A, B形成理想液体混合物。
在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸⽓压为：5.33×104 Pa。
再加⼊2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸⽓压为6.13×104 Pa。
(1) 计算纯液体的蒸⽓压p A*，p B*；(2) 理想液体混合物I的平衡⽓相组成y B；(3) 理想液体混合物I的混合过程⾃由能变化Δmix G m；(4) 若在理想液体混合物II中加⼊3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸⽓压为多少？24. 15 分(2419)固体CO2的蒸⽓压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537已知熔化焓?fus H m= 8326 J·mol-1，三相点的温度为217 K。
试求出液体CO2的蒸⽓压与温度的经验关系式。
25. 10 分(2965)3H2+ N2= 2NH3在350℃的K p= 6.818×10-8(kPa)-2，并设与压⼒⽆关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08 的NH3，压⼒⾄少要多⼤？26. 13 分(0957)4 g Ar（可视为理想⽓体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol-1）在300 K时,压⼒为506.6 kPa，今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进⾏膨胀。
物理化学实验试卷1
物理化学实验试卷1一、选择题( 共29题50分)1. 1 分(8401)在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值△T，主要是因为：( )(A) 温度变化太快，无法准确读取(B) 校正体系和环境热交换的影响(C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差(D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值2. 2 分(8408)在氧弹实验中, 若要测定样品在293 K时的燃烧热, 则在实验时应该：（)(A) 将环境温度调至293K (B) 将内筒中3000 cm3水调至293 K(C) 将外套中水温调至293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。
3. 2 分(8409)在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为: ( )(A) ∆c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ∆c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1(C) ∆c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ∆c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-14. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
此时测温元件宜选用：( )(A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻5. 2 分(8415)在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到1℃, 根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是：( )(A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻6. 2 分(8416)测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。
物理化学三元相图
E1
TC
E C3 C2 C1
C
TB B3 B2 E2 B1
B
——
TA
LA
液 E3 相 面
初 生 相 开 始 析 出
E1
TC
E
E3
TA
A3 A2 A1
E3
A
e3
TC
E
C3
e
C2
E E E1 e1
TB
E1
LB
E2
E2 L C
TB B3 B2 E2 B1
B
e2
C1
C
TA
L A E1
E3 E
A
E3
E1
A3
A3
A2 A1
E3
A
A1
E3
E
C3 C1
LA+C
E1
B2
B1 L A + B
E
E1
TC
E C3 C2 C1
C
TB B3 B2 E2 B1
B
E
B3 E2
B1
C2
LB +C
C1
LA+C
A
B
L A+B
e
C
LA+B LB +C
LA+B +C
L A+B
A
B
L A+B
LA+B +C
e
C
3.投影图 下图所示的投影图中，粗线e1E，e2E和e3E是3条共晶 转变线的投影，它们的交点E是三元共晶点的投影。粗线把投影
L+B
A+B+C
A
固态部分溶解的三元共晶相图
物理化学试卷Bdoc含答案
物理化学试卷Bdoc含答案2022/2022学年第2学期期末考试化学专业2022级物理化学试卷(B卷)题号得分一二三四五六七总分一、判断题(每小题1.5，共15分)()1．对二组分体系能平衡共存的最多相数为4。
()2．在相图中，相点就是物系点。
()3．状态改变后，状态函数一定都改变。
()4．理想气体绝热变化过程中，W可逆CVT，W不可逆CVT，所以W 绝热可逆W绝热不可逆。
()5．不可逆过程的熵永不减少。
()6．在同一稀溶液中组分B的浓度可用某B,mB,cB表示，其标准态的选择不同，但相应的化学势相同。
()7．在298K时，0.01mol/kg糖水的渗透压与0.01mol/kg食盐水的渗透压相等。
()8．在一定温度、压力下，某反应的rGm0，所以要选择合适的催化剂，使反应得以进行。
()9．Dalton分压定律能应用于实际气体。
()10．在分子速率的三个统计平均值—最概然速率、数学平均速率与根均方速率中，最概然速率最小。
二、单项选择题(每小题2分，共30分)1．范德华状态方程为：（）（A）nRT(pn2a/V2)(Vb)（B）nRT(pn2a/V2)(Vnb)（C）nRT(pn2a/V2)(Vnb)（D）nRT(pn2a/V2)(Vnb)2．对实际气体的节流膨胀过程，有：（）（A）U0（B）H0（C）T0（D）P03．两个体积相同的烧瓶中间用玻璃管相通，通入0.7mol氮气后，使整个系统密封。
今若将一个烧瓶保持400K温度不变，另一个烧瓶保持300K温度不变，则两瓶中氮气的物质的量之比为：（）（A）3:7（B）1:1（C）3:4（D）4:74．在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸气，对该变化过程，下列各式中哪个正确：（）（A）S体＋S环0（B）S体＋S环0（C）S体＋S环0（D）S体＋S环的值不能确定5．对于理想气体，下述结论中正确的是：（）T（C）HT（A）HV0p0HVHVTT0（D）HV0（B）HTp00THpHp00TT6．下述说法中，哪一个错误：（）（A）体系放出的热量一定等于环境吸收的热量（B）体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值（C）热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等（D）若体系1与体系2分别与环境达成热平衡，则此两体系的温度相同7．欲测定有机物燃烧热Qp，一般使反应在氧弹中进行，实测得热效应为QV。
大连理工-物理化学-相图-习题
则该系统的独立组分数C为：( 11 答： A
12 已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互 溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得：( )。 (A)一个纯组分和一个恒沸混合物 (B) 两个恒沸混合物 (C) 两个 纯组分。 12 答： C
13 已知A和B二组分可组成具有 最低恒沸点的液态完全互溶的 系统，其t-x(y)如图所示。若把 xB=0.4的溶液进行精馏，在塔顶 可以获得：( )。 (A) 纯组分A(l) (B)纯组分B(l) (C)最低恒沸混合物。
是非题 下述各题中的说法是否正确 ? 正确的在题后括号内画“ ” , 错 的画“”。 1.相是指系统处于平衡时,系统中物理性质及化学性质都均匀的 部分。( ) 1 答： 2. 依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。( ) 2 答： 3. 依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。( ) 3 答： 4 双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。( ) 4 答：
10 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) 系统的组分数C和自由度数f为：( ) (A) Ｃ＝2，f ＝2； (B) (C) Ｃ＝2，f ＝0； 10 答： C
16 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（ ） (A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K
( C)取决于水与有机物的相对数量 (D)取决于有机物的相对分子质量的大小 16答： A 17 已知A与B可构成固熔体，在组分A中，若加入组分B可使固 熔体的熔点提高，则组分B在此固熔体中的含量必（ ）组分 B在液相中的含量。 (A)大于 17 答： A (B)小于 (C )等于 (D)不能确定
工科大学化学(物理化学)相律与相图部分习题及解答
第12章相律与相图1．试计算下列平衡体系的自由度数：(1) 298.15 K、101 325Pa下固体NaCl与其水溶液平衡；(2) I2(s) ? I2(g)；(3) NaCl(s)与含有HCl的NaCl饱和溶液。
（答案：①0，②1，③3）解：(1) K = 2, R = 0, b = 0, φ= 2∴C = K-R-b = 2, 又T, p已指定∴f = C -φ + n = 2- 2 + 0 = 0(2) K=1, R = 0, b = 0, φ=2∴C = K-R-b =1- 0- 0 =1则f = C -φ + n = 1- 2 + 2 = 1(3) K=3, R = 0, b = 0, φ=2则C = K-R-b =3–0–0 = 3∴f = C -φ + n =3- 2 + 2 = 32．固体NH4HS和任意量的H2S及NH3气体混合物组成的体系按下列反应达到平衡：NH4HS(s) ? NH3(g)＋H2S(g)(1) 求该体系组元数和自由度数；(2) 若将NH4HS放在一抽空容器内分解，平衡时，其组元数和自由度数又为多少?（答案：①2，2，②1，1）解：(1) K=3, R = 1, b = 0, φ=2∴C = K-R-b =st1:chsdate Year="2000" Month="3" Day="1" IsLunarDate="False" IsROCDate="False">3 -1- 0 = 2 即体系组元数为2而体系的自由度数f = C -φ + n = 2 – 2 + 2 = 2(2) K=3, R = 1, b = 1, φ=2∴该体系平衡时的组元数C = K-R-b =3 – 1 – 1 = 1而体系的自由度数 f = C -φ + n = 1- 2 + 2 = 13．求下列体系的组元数和自由度数：(1) 由Fe(s)、FeO(s)、C(s)、CO(g)、CO2(g)组成的平衡体系；(2) 由Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)、C(s)、CO(g)、CO2(g)组成的平衡体系；(3) Na2SO4水溶液，其中有Na2SO4(s)、H2O、H + 和OH -；(4) 已知Na2SO4水溶液中有+、、(l)、(s)、H + 和OH -。
第五章相图(冶金物理化学)
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第五章 相图
水的相图
p-T图 —— 根据实验数据绘制 - 图
Kp =
2 pH 2 O 2 pH 2 pO 2
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第五章 相图
③自由度或独立变量
自由度：指体系可变因素（ 、 自由度：指体系可变因素（T、P 、C…）的数目，这些 ）的数目， 因素在一定程度内变动时新相不产生，旧相不消失。 因素在一定程度内变动时新相不产生，旧相不消失。 表示。 自由度数=独立变量数 用符号 f 表示。 自由度数 独立变量数 f=K-φ+2 相律的数学式
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第五章 相图
（2）有化合物的二元系相图
② 不稳定化合物（异分化合物） 不稳定化合物（异分化合物）
化合物的熔点测不到， 化合物的熔点测不到，不到熔点化合物就分解 特点：在相图上出现 字形 特点：在相图上出现T字形
物液相线； 物液相线 Tf,*A P ：A物液相线；
Tf,*B E ：B物液相线； 物液相线； 物液相线
Au
s
960.5℃ ℃
Ag
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第五章 相图
(3) 完全互溶型
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第五章 相图
二元系相图 步冷曲线各 段 f=?
T
T 纯A ①
②
③
④
⑤ 纯B
τ→ 纯物质：均匀降温→液态凝固 不变) 均匀降温 液态凝固(T不变 纯物质：均匀降温 液态凝固 不变 →均匀降温 合金：均匀降温→有固体析出 降温变缓)→两种固体 有固体析出(降温变缓 合金：均匀降温 有固体析出 降温变缓 两种固体 同时析出(T不变 不变) 均匀降温 同时析出 不变 →均匀降温
物理化学试卷及答案
1．对于一封闭系统的循环过程，若整个变化过程中Q = 100 J，则W= A 。
A. -100 JB. 100 JC. 0 JD. 不确定2. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的化学反应，那么 C 。
A. Q > 0，W > 0，∆U > 0B. Q = 0，W = 0，∆U < 0C. Q = 0，W = 0，∆U = 0D. Q < 0，W > 0，∆U < 03. 1mol双原子理想气体的()V T∂是 C 。
H∂A. 1.5RB. 2.5RC. 3.5RD. 2R4. 下列气体溶于水中，不能用亨利定律的是 B 。
A. N2B. N O2C. O2D. C O5．下列偏摩尔量表达式中，正确的是 B 。
A. (əV m/ən B)T, P, n C (C ≠ B)B. (əA/ən B)T, P, n C (C ≠ B)C. (əG/ən B)T, V, n C (C ≠ B)D. (əH/ən B)V, P, n C (C ≠ B) 6．在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的蔗糖水溶液，第一瓶中含蔗糖1mol；第二瓶中含蔗糖0.5mol。
若以μ1及μ2分别表示二瓶中蔗糖的化学势，则 A 。
A. μ1 > μ2B. μ1 < μ2C. μ1 = μ2D. 不能确定7．30%的乙醇水溶液，常压下在精馏塔中精馏时，塔顶得到的是 D 。
A. 纯水B. 纯乙醇C. 纯水或纯乙醇D. 恒沸混合物8．若下列反应气体都是理想气体，反应平衡常数之间有K c=K p=K x的反应是 B 。
(1) 2HI(g) = H2(g) + I2(g)；(2) N2O4(g) = 2NO2(g)；(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)；(4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。
A. (1)(2)B. (1)(3)C. (3)(4)D. (2)(4)9．在恒温恒压下，某一化学反应正向自发进行，一定是 D 。
物化实验习题与答案
物理化学实验研究方法预习题及参考答案实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图，可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成；(B)恒压温度及恒压组成；(C)恒容温度及恒容组成；(D)大气压下体系的熔点。
2．.下列有关阿贝折光仪的作用不正确的是( D )(A)用它测定已知组成混合物的折光率；(B)先用它测定已知组成混合物的折光率作出折光率对组成的工作曲线，用此曲线即可从测得样品的折光率查出相应的气液相组成；(C)用它测定混合物的折光率和测试时的温度；(D)直接用它测定未知混合物的组成；3．二元体系的沸点—组成图可以分为三类，环己烷—乙醇体系相图实验属第（C）类二元液系沸点—组成图。
（A）理想双液系，其溶液沸点介于纯物质沸点之间（B）各组分对拉乌尔定律都有负偏差，其溶液有最高沸点（C）各组分对拉乌尔定律发生正偏差，其溶液有最低沸点（D）各组分对拉乌尔定律都有正偏差，其溶液有最高沸点4．为测定二元液系沸点—组成图，需在气液相达平衡后，同时测定( D )(A)气相组成，液相组成(B)液相组成和溶液沸点(C)气相组成和溶液沸点(D)气相组成，液相组成和溶液沸点。
5．环己烷—乙醇体系的沸点—组成相图实验采用简单蒸馏，电热丝直接放入溶液中加热，目的是( C )(A)直接加热溶液更安全；(B)环己烷、乙醇溶液易燃，不能直接用电炉加热；(C)减少过热暴沸现象；(D)减少热量损失，提高加热效率高；6．环己烷—乙醇体系的沸点—组成相图实验采用简单蒸馏，蒸馏瓶上冷凝管的作用是(D)(A)使未平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中，然后从蒸馏瓶中取样分析液相组成；(B)使未平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中，然后从中取样分析气相组成；(C)使平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中，然后从蒸馏瓶中取样分析液相组成；(D)使平衡蒸气凝聚在小玻璃槽中，然后从中取样分析气相组成；7．环己烷—乙醇体系的沸点—组成相图实验采用简单蒸馏，采用（B）可以直接测出沸点。
物理化学考试题库及答案(二)
物理化学考试题库及答案第五章相平衡练习题一、判断题：1．1．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成都相同。
15．三组分系统最多同时存在5个相。
二、单选题：O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：1．H2(A) K = 3 ；(B) K = 5 ；(C) K = 4 ； (D) K = 2 。
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。
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) ；(B) 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)(A)可使体系对环境做有用功；(B)(B)可使环境对体系做有用功；(C)(C)不能做有用功；(D) 不能判定。
物理化学第四章 相图(材料版)
Δ Hm - 摩尔相变热； Δ Vm - 相变时摩尔体积变化量
用于任何纯物质的两相平衡系统
对气-液或气-固两相平衡， DVm Vm ( g ) ,
并假定气体为理想气体:
d ln p = DHm dT RT 2
若 DHm可近似看作常数，则：
ln p = - DHm 1 + I RT
4.3 相 律
相律（phase rule）：讨论平衡系统中相数、独立组分数与描述该平 衡系统的变数之间的关系。 相(phase)：系统中，物理及化学性质完全均一的部分。相与相之间有 明显界面，界面两边的性质有突变。
相数(number of phases)：系统中所包含相的总数，以符号 表示
气体: 一个系统中无论含有多少种气体，只能有一个气相； 液体:一个系统中可有一个或两个，一般不超过三个液相； 固体:系统中所含的不同种固体达到了分子程度的均匀混合，就形成了固溶
Φ =3
f = 1 单变量系统 f = 0 无变量系统
水的相图 水的相图是根据实验绘制的。以压力为纵坐标，温度为横坐标。
三个单相区 三条两相平衡线 一个三相点
三个单相区:温度和压力独立地有限度地变化不会引起相的改变。
三条两相平衡线：压力与温度只能改变一个，指定了压力，则温度由系统自定。
OA: 是气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临 界点。临界点T=647K, p=2.2×107Pa，这时气-液界面消失。
独立组分数C = S - R = 2，相数Ф = 1，自由度 f = 2 - 1 + 2 = 3
(2) N2(g)、H2(g)和NH3(g)，其中N2和H2均由NH3分解而来 解：物种数S = 3，独立反应数 R = 1,R' = 1
物理化学相图试卷.(DOC)
相平衡一、选择题41、（本题2分）用比较准确的语言表达，相图说明的是（）系统。
A.封闭系统B.已达平衡的多相开放系统C.非平衡开放系统D.开放系统B2、（本题2分）在标准压强下，根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大条件自由度数为( )。
4A. 1B.2C. 3D. 4B3、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有( )。
6A.C=2，Φ(P)=2，ƒ=2；B.C=1，Φ(P)=2，ƒ=1；C.C=1，Φ(P)=3，ƒ=2；D.C=1，Φ(P)=2，ƒ=3。
A4、（本题2分）二组分合金处于两相平衡时系统的条件自由度数ƒ(F) 为( )。
6A.0；B.1；C. 2；D. 3。
B5、（本题2分）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( )。
6A.ƒ’=1；B.ƒ’=2；C.ƒ’=0；D.ƒ’=3。
D6、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的( ) 5A.与化合物一样，具有确定的组成；B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；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。
B7、（本题2分）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( ) 6A.3种；B.2种；C.1种；D.不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
C8、（本题2分）某系统存在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 + CO(g)；CO2(g) + C(s) 2CO(g)。
则该系统的组分数C为( )。
6A.3；B.2；C.1；D.4。
A9、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为( )。
物理化学实验试卷含答案
物理化学实验试卷1一、选择题( 共29题50分)1. 1 分(8401)在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值△T，主要是因为：( B )(A) 温度变化太快，无法准确读取(B) 校正体系和环境热交换的影响(C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差(D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值2. 2 分(8408)在氧弹实验中, 若要测定样品在293 K时的燃烧热, 则在实验时应该：（ C )(A) 将环境温度调至293K (B) 将内筒中3000 cm3水调至293 K(C) 将外套中水温调至293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。
3. 2 分(8409)在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ²mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ²mol-1, 则实验结果的正确表示应为: ( D )(A) ∆c H m= -5140.7 kJ²mol-1(B) ∆c H m= -5140.7±25.47 kJ²mol-1(C) ∆c H m= -(5.1407±0.02547)³103 kJ²mol-1(D) ∆c H m= -5140.7±25.5 kJ²mol-14. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
此时测温元件宜选用：( C )(A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻5. 2 分(8415)在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到1℃, 根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是：( D )(A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻6. 2 分(8416)测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。
物理化学答案——第五章-相平衡[1]
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物理化学答案——第五章-相平衡[1]第五章相平衡⼀、基本公式和内容提要基本公式1. 克劳修斯—克拉贝龙⽅程mmH dp dT T V ?=?相相（克拉贝龙⽅程，适⽤于任何纯物质的两相平衡）2ln mH d p dT RT=相（克劳修斯—克拉贝龙⽅程，适⽤与其中⼀相为⽓相，且服从理想⽓体状态⽅程的两相间平衡）2.特鲁顿(Trouton)规则1188vap mvap m bH S J mol k T --?=?≈??（T b 为该液体的正常沸点）3.相律f+Φ=C+n C=S-R-R ′ f+Φ=C+2 (最普遍形式)f* +Φ=C+1 (若温度和压⼒有⼀个固定，f * 称为“条件⾃由度”)*4. Ehrenfest ⽅程2112()p p C C dpdT TV αα-=-（C p ，α为各相的恒压热容，膨胀系数）基本概念1．相：体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分，⽤Φ表⽰。
相的数⽬叫相数。
2．独⽴组分数C ＝S －R －R ′，S 为物种数，R 为独⽴化学反应计量式数⽬，R ′为同⼀相中独⽴的浓度限制条件数。
3．⾃由度：指相平衡体系中相数保持不变时，所具有独⽴可变的强度变量数，⽤字母 f 表⽰。
单组分体系相图相图是⽤⼏何图形来描述多相平衡系统宏观状态与 T 、p 、X B （组成）的关系。
单组分体系，因 C ＝1 ，故相律表达式为 f ＝3－Φ。
显然 f 最⼩为零，Φ最多应为 3 ，因相数最少为 1 ，故⾃由度数最多为 2 。
在单组分相图中，（如图5-1，⽔的相图）有单相的⾯、两相平衡线和三相平衡的点，⾃由度分别为 f ＝2、f ＝1、f ＝0。
两相平衡线的斜率可由克拉贝龙⽅程求得。
图5-1⼆组分体系相图根据相律表达式f＝C－Φ＋2＝4－Φ，可知f最⼩为零，则Φ最多为 4 ，⽽相数最少为 1 ，故⾃由度最多为 3 。
为能在平⾯上显⽰⼆组分系统的状态，往往固定温度或压⼒，绘制压⼒-组成（p-x、y）图或温度-组成（T-x、y）图，故此时相律表达式为f*＝3－Φ，⾃然f*最⼩为 0 ，Φ最多为 3，所以在⼆组分平⾯图上最多出现三相共存。
冶金物理化学--相图
基本概念回顾v自由度：体系的总变量数减去独立方程数的式，为 独立变量数，也即体系的自由度。
----计算方法冶金物理化学—相图体系总变量数为：(m-1)r+2（考虑温度和压力条件下）其中：假设体系有m个组元，存在r个相，则其中m-1个组元应为独立组 元。
则变量数为：(m-1)r独立方程数：(r-1)m 故自由度: f=m+2-r相律：若C表示组元的数量，P表示相的数量，则 相律常写为f=C-P+2。
冶金物理化学（相图）基本概念回顾 几个定义：v组元：组成系统的独立化学组成物。
合金中元素 视为组元，陶瓷中某一化合物视为组元。
v相：在一个多相体系中由界面分开的物质的均匀 部分，它们具有相同的物理、化学性质和晶体结 构。
v自由度：平衡状态下，在不改变相的类型和数目 时，可以独立变化的状态函数的数量。
冶金物理化学（相图）二元相图的类型v十二个基本类型1、具有最低共溶点或称简单共晶； 2、具有稳定化合物或称同分熔点化合物； 3、具有异分熔点化合物； 4、具有固相分解的化合物； 5、固相晶型转变； 6、液相分层； 7、形成连续固溶体； 8、具有最低点或最高点的连续固溶体； 9、具有低共熔点并形成不连续固溶体； 10、具有转熔反应并形成有限固溶体； 11、具有共析反应； 12、具有包析反应。
冶金物理化学（相图）二元相图的几何元素---面、线v 二元相图由曲线、水平线、垂直线和斜线组成，这些 线把整个图面分成若干区域 区域，形成若干交点 交点。
从而形成相 图中的基本几何元素点、线、面。
v二元相图的几何元素---线二元相图的垂直线：是两组分形成化合物的组成线，可以是 稳定化合物也可以是不稳定化合物。
在化合物的熔点温度，液相和固相有相同的组成，此种化合物 即为稳定化合物，又称同分熔点化合物 同分熔点化合物；若化合物没有固定熔点 仅有分解温度，作为分解产物的固相和液相组成都与原固相化合 物不同，此化合物即为不稳定化合物，也称为异分熔点化合物 异分熔点化合物。
《物理化学》练习题及答案解析
《物理化学》练习题及答案解析（一）A-B-C三元相图如图所示1.判断化合物N(AmBn)的性质2.标出边界曲线的温降方向及性质3.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化4.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）5.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
（二）相图分析A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出四个化合物（D、S、AC、BC）的性质4. 写出无变量点E、G、F的性质（并列出相变式）5. 分析1点的析晶路程（三）下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图，对于硅酸盐水泥的生产有一定的参考价值。
试：1、画出有意义的付三角形；2、用单、双箭头表示界线的性质；3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式；4、分析M#熔体的冷却平衡结晶过程并写出相变式；5、并说明硅酸盐水泥熟料落在小圆圈内的理由；6、为何在缓慢冷却到无变量点K（1455℃）时再要急剧冷却到室温？（四）A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出化合物的性质4. 写出无变量点的性质（并列出相变式）5. 点1、2熔体的析晶路程。
（S、2、E3在一条线上）6. 计算2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。
答案（一）A-B-C三元相图如图所示6.判断化合物N(AmBn)的性质7.标出边界曲线的温降方向及性质8.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化9.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）10.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
1.判断三元化合物A m B n的性质，说明理由？不一致熔融二元化合物，因其组成点不在其初晶区内2.标出边界曲线的温降方向（转熔界限用双箭头）；见图3.指出无变量点的性质（E、N）；E ：单转熔点N ：低共溶点4.分析点1，2的结晶路程；（4分）5、1点液相刚到结晶结束点各物质的百分含量L%=1b/bN×100%,B%=(1N/bN) ×(AmBn b/ AmBn B)×100%,AmBn %=(1N/bN) ×(C b/ AmBn B)×100%结晶结束后各物质的百分含量:过1点做副三角形BC AmBn的两条边C AmBn、BM AmBn 的平行线1D、1E，C%=BE/BC×100%，B%=CD/BC×100%，AmBn %=DE/BC×100%。
物理化学相图试卷
物理化学相图试卷题目一：相图的基本概念与应用（500字）相图是物理化学领域中重要的研究工具和理论基础，它描述了物质在不同温度和压力条件下的各种相的存在关系和转化规律。
相图的研究对于理解物质的物理化学性质、相变规律以及实际工程应用具有重要意义。
相图的基本概念包括相、相平衡、相界线等。
相是指在一定条件下具有均一物理化学特性的部分物质。
相平衡指两个或多个相共存并处于稳定状态的情况。
相界线则是指不同相之间的平衡边界。
相图通常以温度和组成为坐标轴，标明各个相的存在区域和相变条件。
相图在材料科学、能源储存、地球科学等领域中有广泛应用。
例如，在材料科学中，相图可以帮助研究者预测材料的相变温度和相变路径，为新材料的设计和合成提供依据。
在能源储存领域，相图可以指导电池、超级电容器等材料的优化设计和性能提升。
在地球科学中，相图可以帮助解释地球内部的岩石结构和物质的运移过程。
题目二：相图的实验测定方法与实践应用（500字）相图的实验测定方法是相图研究中的关键环节，其准确性和可重复性直接影响理论模型的构建和实践应用的可行性。
相图的实验测定方法涉及到温度控制、压力调节、相变观察等多个方面。
常用的相图测定方法包括差热分析法、X射线衍射法、电阻率测定法等。
差热分析法通过测量样品放热或吸热来确定相变温度和相变焓，常用于液相与固相或二相共存的情况。
X射线衍射法可以通过测量晶体的衍射图谱来确定晶格结构和相的存在情况，适用于固相体系的相图测定。
电阻率测定法则是通过测量电阻率的变化来确定相变温度和相变路径，常见于液相体系。
相图的实践应用主要涵盖了材料合成与处理、物质表征与分析、工艺优化等方面。
例如，在材料合成与处理中，通过相图的实验测定可以选择最佳的合成温度和条件，得到所需的物相结构和微观形貌。
在物质表征与分析中，相图可以帮助分析物质的分子结构、晶体形态等性质。
在工艺优化中，相图可以指导工艺参数的优化，提高工业生产的效率和产品质量。
题目三：相图的理论模型与计算方法（500字）相图的理论模型和计算方法是相图研究的重要内容，它们通过建立物质的相变平衡条件和能量平衡条件来描述相图的性质和行为。
天津大学物理化学第五版第六章相图答案
第六章 相平衡6-1 指出下列平衡系统中的组分数C ，相数P 及自由度数F ： (1)I 2（s ）与其蒸气成平衡；(2)CaCO 3（s ）与其分解产物CaO （s ）和CO 2（g ）成平衡；(3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡； (4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡；(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1） S-R-R '=1-0-0=1；P=2；F=C-P+2=1 （2） S-R-R '=3-1-0=2；P=3；F=C-P+2=1 （3） S-R-R '=3-1-1=1；P=2；F=C-P+2=1 （4） S-R-R '=3-1-0=2；P=2；F=C-P+2=2 （5） S-R-R '=3-0-0=3；P=2；F=C-P+1=2 6-2常见的)(32s CO Na 水合物有)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和（1）下，与32CO Na 水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种？ （2）20℃时，与水蒸气平衡共存的水合物最多可能有几种？ 解 系统的物种数S=5，即H 2O 、)(32s CO Na 、)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和。
独立的化学反应式有三个：)()()(232232s O H CO Na l O H s CO Na ⋅=+)(7)(6)(2322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅ )(10)(3)(72322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ⋅=+⋅则R=3没有浓度限制条件 0'=R所以，组分数 C=S-R-'R =5-3-0=2在指定的温度或压力的条件下，其自由度数 F=C-P+1=3-P 平衡条件下F=0时相数最多，因此上述系统最多只能有3相共存。
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物理化学相图试卷及答案相平衡一、选择题41、（本题2分）用比较准确的语言表达，相图说明的是（）系统。
A.封闭系统B.已达平衡的多相开放系统C.非平衡开放系统D.开放系统B2、（本题2分）在标准压强下，根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大条件自由度数为()。
4A.1B.2C.3D.4B3、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有()。
6A.C=2，Φ(P)=2，?=2；B.C=1，Φ(P)=2，?=1；C.C=1，Φ(P)=3，?=2；D.C=1，Φ(P)=2，?=3。
A4、（本题2分）二组分合金处于两相平衡时系统的条件自由度数?(F)为()。
6A.0；B.1；C.2；D.3。
B5、（本题2分）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()。
6A.?’=1；B.?’=2；C.?’=0；D.?’=3。
D6、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的()5A.与化合物一样，具有确定的组成；B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；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。
B7、（本题2分）硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(s)三种水合物，问在101325Pa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()6A.3种；B.2种；C.1种；D.不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
C8、（本题2分）某系统存在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+CO(g)；CO2(g)+C(s)2CO(g)。
则该系统的组分数C为()。
6A.3；B.2；C.1；D.4。
A9、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为()。
4A.1；B.0；C.2;D.3B10、（本题2分）图为A，B二组分气液平衡的压力-组成图。
假定溶液的浓度为x B=0.4，则该溶液在25?C时的饱和蒸气压为：()。
6A.75kPa；B.65kPa；C.55kPa;D.85kPaC11、（本题2分）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()。
4A.有极大值；B.有极小值；C.没有极值；D.不确定。
A12、（本题2分）组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为()。
6A.有最高恒沸点的系统；B.不具有恒沸点的系统；C.具有最低恒沸点的系统;D.不确定C13、（本题2分）不挥发性的溶质溶于溶剂中形成稀溶液后，将会引起（）。
4A.熔点升高；B.沸点降低；C.蒸气压下降;D.无变化C14、（本题2分）已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得()。
6A.纯组分A和一个恒沸混合物B.两个恒沸混合物C.两个纯组分D.纯组分B和一个恒沸混合物C15、（本题2分）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蒸馏可以得到()。
6A.一个纯组分和一个恒沸混合物B.两个纯组分C.两个恒沸混合物D.一个纯组分A16、（本题2分）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()。
6A.在塔顶得到纯B；B.在塔底得到纯B；C.在塔中间得到纯BD.在塔中间得到纯AA17、（本题2分）组分A与B可以形成以下几种稳定化合物：A2B(s),AB(s),AB2(s),AB3(s),设所有这些化合物都有相合熔点，则此A-B体系的低共熔点最多有（）个。
4A.3B.4C.5D.6C18、（本题2分）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（）。
4A.必低于373.2K；B.取决于水与有机物的相对数量；C.必高于373.2K；D.取决于有机物相对分子质量的大小。
A19、（本题2分）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，则组分B在此固溶体中的含量必（）组分B在组分液相中的含量。
6A.大于；B.小于；C.等于； D.不能确定。
A20、（本题2分）相图和相律的关系是（）。
4A.相图是通过相律推导得出；B.相图决定相律；C.相图由实验结果绘制得出，与相律无关；D.相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律。
D21、（本题2分）已知CO2的相图如下，则在101.3kPa外压力下，CO2(s)的升华温度最低应为()。
5A.-56.6℃；B.0℃；C.-78.5℃;D.-88.5℃A22、（本题2分）一个含有K+、Na+、NO3-、SO42-四种离子的不饱和水溶液，其组分数为（）4A.3B.4C.5D.8A23、（本题2分）在水中溶解氯化钾和硫酸钠两种盐，形成不饱和溶液，则系统的组分数为（）4A.3B.4C.5D.8A24、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有：()。
4A.C=2，Φ=2，?=2；B.C=1，Φ=2，?=1；C.C=1，Φ=3，?=2；D.C=1，Φ=2，?=3。
A25、（本题2分）根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大自由度数为：()。
4A.2；B.3；C.1D.4B26、（本题2分）二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数?为：()。
4A.0；B.1；C.2；D.3。
A27、（本题2分）在101325Pa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：()。
5A.?'=1；B.?'=2；C.?'=0；D.?'=3。
B28、（本题2分）将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，等温在400K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s)===NH3(g) +H2O(g)+CO2(g)系统的组分数C和自由度数?为：()。
6A.Ｃ＝２，?＝１；B.Ｃ＝２，?＝２；C.Ｃ＝１，?＝０；D.Ｃ＝３，?＝２。
C29、（本题2分）某系统存在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+CO(g)CO2(g)+C(s)2CO(g)则该系统的独立组分数C为：()。
5A.3；B.2；C.1；D.4。
A30、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为：()。
4A.1；B.0；C.2;D.3B31、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是正确的()4A.与化合物不一样，不具有确定的组成；B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；C.平衡时，气相和液相的组成相同；D.其沸点不随外压的改变而改变。
C32、（本题2分）由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(g)构成的平衡物系的自由度为（）6A.2B.1C.0D.3C33、（本题2分）若A，B二组分可形成三个稳定化合物，则A-B 的溶液冷却时，最多可同时析出固相的数目为（）6A.1B.2C.3D.4B34、（本题2分）Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3?H2O(s)、Na2CO3?7H2O(s)、Na2CO3?10H2O(s)常压下，当将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（）6A.冰B.Na2CO3?10H2O(s)C.Na2CO3?7H2O(s)D.Na2CO3?H2O(s)B35、（本题2分）将CaCO3(s)放入一密闭的抽空容器中，一定温度下建立化学平衡，则系统的组分数C=______；相数Φ=_______；条件自由度数?*=________。
6A.2,1,2B.1,1,2C.2,3,1D.2,3,0D二、填空题1、（本题1分）单组分系统中能平衡共存的最多相数是_______。
43（1分）2、（本题1分）只受温度，压力影响的二组分平衡系统，可能出现的最多相数为______。
44（1分）3、（本题2分）三组分系统的最大自由度数F(f)=______；平衡共存的最多相数P=______。
445（2分）4、（本题2分）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：2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)则系统的浓度限制条件数R’=_____；组分数C=____；相数P (Φ)=______；自由度数F(f)=______。
61231（2分）5、气态的N2，O2溶于水中且达到相平衡，此多相系统的组分数为_____；自由度数为____。
33（2分）6、（本题1分）在101325Pa下，碘在水和二硫化碳中分配达平衡，不存在固态碘及气相，则此系统的自由度数为_______。
42（1分）7、（本题1分）NH4HS(s)与任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时，系统的自由度数是_______。
42（1分）8、（本题3分）将一定量NaCl(s)溶入水中形成不饱和溶液，假设NaCl完全电离，H2O(l)可建立电离平衡，离子无水合反应，则系统的S=___；R=___；R’=____；C=____；Φ(P)=____；?(F)=____。
6512213(3分)9、（本题3分）450?C时，将NH3(g)与N2(g)混合，由于NH3(g)的分解，最终得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C=____；相数Φ(P)=___；和条件自由度数?’(F/)=_____。
6212(3分)10、（本题1分）Na2CO3(s)与H2O(l)可生成水合物Na2CO3?H2O(s), Na2CO3?7H2O(s),Na2CO3?10H2O则30℃时，与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有_______种。
61（1分）11、（本题2分）CaCO3(s)，BaCO3(s)，CaO(s)，BaO(s)和CO2(g)构成一个多相平衡系统，这个系统的组分数(独立)为_____；自由度数为_____。
530（2分）12、（本题1分）下列化学反应，同时共存并到达平衡（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)。