物理化学第五章相平衡练习题及答案
多相平衡习题及参考答案(物理化学,热力学均可)
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？
物理化学习题课(相平衡)参考答案
物理化学习题（相平衡）一．选择1.在α、β两相中均有A和B两种物质，达到相平衡时，下列各式正确的是（1）。
（1）μαB=μβB（2）μαA=μβA（3）μαB=μαA（4）μαB=μβA2．组分B从α相扩散到β相中，则下列说法中正确的是（4）。
（1）总是从浓度高的相扩散到浓度低的相（2）平衡时两相的浓度相等（3）总是从浓度低的相扩散到浓度高的相（4）总是从高化学势移向低化学势3. 室温下氨基甲酸铵分解反应为 NH2CO2NH4(s)====2NH3(g)+CO2 (g)若在300K时向系统中加入一定量的氨基甲酸铵固体，则此系统的物种数S和组分数C应为（3）。
（1）1，1（2）3，2（3）3，1（4）3，34．将克拉贝龙方程应用于水的液固两相，随压力的增长，水的凝固点将（2）。
（1）上升（2）下降（3）不变（4）无法判断5.在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:1的KI和I2，此系统的自由度是（2）。
（1）1（2）2（3）3（4）46.对于二组分系统，能平衡共存的最多相数为（4）。
（1）1（2）2（3）3（4）47.对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（4）。
（1）不具有确定的组成（2）平衡时气相和液相组成相同（3）其沸点随外压的改变而改变（4）与化合物一样具有确定的组成二．填空1.在水的平衡相图中。
线是水的蒸发曲线，线是冰的升华曲线，线是冰的融化曲线，点是水的三相点。
.2.将过量NH4HCO3(s)放入密闭真空容器内，50℃时，按NH4HCO3(s)按下式进行分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。
达平衡后则该体系的相数P= ，独立组分数C= ，自由度数F= 。
（2，1，0）3.(2)最合适的组成应配成w（联苯醚）=0.78，这一组成具有最低共熔点12℃，其凝固点最低，所以不至于因为凝固而堵塞管道。
4. 求下列系统③从X B=0.5开始蒸馏，馏出物或残留物分别是什么？（1）T M，T N，（2）所处的T，p及气液相组成y B、x B，达两相平衡气液相的相对量不同，（3）0。
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。
物理化学 傅献彩 第五章 相平衡
物理化学习题解答(五)2、指出如下各系统的组分数、相数和自由度各为多少？(1) NH4Cl(s)在抽空容器中，部分分解为NH3(g)，HCl(g)达平衡；(2) NH4Cl(s)在含有一定量NH3(g)的容器中，部分分解为NH3(g)，HCl(g)达平衡；(3) NH4HS(s)与任意量的NH3(g)和H2S(g)混合，达分解平衡。
(4) 在900K时，C(s)与CO(g)，CO2(g)，O2(g)达平衡。
解：NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)(1) S=3，R=1，R/=1，C=S-R-R/=1，Ф=2，f=C+2-Ф=1(2) S=3，R=1，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+2-Ф=2(3) S=3，R=1，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+2-Ф=2(4) S=4，R=2，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+1-Ф=13、在制水煤气的过程中，有五种物质：C(s)，CO(g)，CO2(g)，O2(g)和H2O(g)建立如下三个平衡，试求该系统的独立组分数。
C(s) + H2O(g) == H2(g) + CO(g) (1)CO2(g) + H2(g) == H2O(g) + CO(g) (2)CO2(g) + C(s) == 2CO(g) (3)解：S=5，R=2，R/=0，C=S-R-R/=3，Ф=2，f=C+2-Ф=34、已知，Na2CO3(s)和H2O(l)可以生成如下三种水合物：Na2CO3.H2O(s)，Na2CO3.7H2O(s)和Na2CO3.10H2O(s)，试求(1)在大气压下，与水溶液和冰平衡共存的水合盐的最大值；(2)在298K时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值。
解：(1) S=5，R=3，R/=0，C=S-R-R/=2，f=C+2-Ф=0，Ф=4，n=2(3)S=5，R=3，R/=0，C=S-R-R/=2，f=C+2-Ф=0，Ф=4，n=3总结：F = C –Φ + 2 相律只适用于处于热力学平衡的多相系统，若不是平衡系统，则不适用，如溶解过程，反应过程等。
大学物理化学5相平衡练习题
相平衡一、判断题：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。
2、依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。
3、依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。
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。
5、不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分离为两个纯组分。
6、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的整齐压之间。
7. 在一个给定的体系中，物种数可以因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．I2（s）= I2（g）平衡共存，因S = 2，R = 1，R/ = 0所以C = 1。
10．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。
11．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的量。
12．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
13．部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。
14．恒沸物的组成不变。
15．相图中的点都是代表体系状态的点。
16．三组分体系最多同时存在4个相。
17．完全互溶双液系T~x图中，溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。
18．据二元液系的p~x图，可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。
19．二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对Raoult定律产生负偏差。
20．A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与体系中A的摩尔分数成正比。
二、填空题：1、对三组分相图, 最多相数为；最大的自由度数为,它们分别是等强度变量。
2 、在抽空的容器中放入NH4HCO3(s)，发生反应NH4HCO3(s) ===== NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且达到平衡，则这个系统的组分数(独立)=______；自由度数=_______。
3、AlCl3溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为，自由度数为。
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《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。
物理化学第5章课后答案傅献彩_第五版
第五章相平衡1.As，DCs)分解的反应方程为AgRG—2Ag3) +寺。
S 当用A&O(s)进行分無达平衡时•系统的组分数、自由度数和可能平衡共存的最大相数各为多少？解:S=3, C=S~R=2(P—3»f~ C+2—^P=l/=0时4最大为4-2.搭出如下各系统的组分数、相数和自曲度数各为多少？{l)NH+CKs)在抽空容器中，部分分解为NH^Cgi.HCKg)达平衡：(2)NH1CKs)在含有一定量NHME的容器中，部分分解为NH J(g)T HCl(gJ达平衡；(3)NH<HS(5)与任竜量的NH,(g}和比虫g)混合,达分解平衡；(4)在900K 时CX叮与CO(g)1CO z(g)(G达平翫解：NHKHNH* (g) + HCKg)门)呂=3* C=S-R-R， {R=l f R f = r) [NHi]=[HCl]-C=1T贞=2, /=C—^+2 = 1(2)S=3, C=S-R-R"=2 f=C~^-\~2=2(3)S=3, C=S-'K-/?>=3-l~0=2t^=2同2)C<s)+yQ(g)—CO(g)①(4)9D0K 时’CCXg)+(^ (g)—Ct> (g) ②CW(◎中[CO]的慑不定龙=0、C=S-R-R f = 4-2-0=2^=2 厂=C+d_gL玉在制水煤气的过稈中，有五种物质,C(s)T CX)(g),COt(g},a(g)和H2(.)(g)建立如下三牛平衡，试求该系统的独立组分数.C(s> + H； 0(g)^=H2(g)4-CO(g) (1>COt(g) + H? H E 0( fi) +CO(g) (2)C02(g)+C(s>—2CO(g> <3)解:建立3个平衡，(3)式可由⑴十⑵得到5=5C=^S-R-R'=3t二已知2心為(打和压。
⑴可以生成如下三种水合物：N的CQ - H s O(s),Na s CCX・7H；O(s)和Na a C(.l * 10H2O(S)试求门)在大气压下•与Na^COj水溶液和冰平衡共存的忒合盐的最大值；(2)在时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值.解：(1〉S=5t R=3t R^O C=S-R~R f^=2每生咸一种含水盐*R增加1.S增加1：匚、值不变.在P•下屮=0+1-①r =0时血绘大为3.已知有Na’EQ水陪揪和H2O(3)两相•则还能生成一种含水盐.(2)同样地T/* =c+i-0 e毘大为3故还可最多有两种含水盐主成-5.在不同温度下•测得Ag2O(s)分解时氧气的分压如下:T/K 401 417 443 463 486p(CQ)/kPa 10 20 51 101 203试问(1)分别于413K和423K时，在空气中加热银粉，是否有Ag2O(s)生成？(2)如何才能使Ag2O(s)加热到443K时而不分解？△ 1解:⑴ Ag2O(s)^=^2Ag(s)4—|-Oz(g)空气中Oz 的分压为0. 21X/>。
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 ；<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.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> 可使体系对环境做有用功；<B> 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；<B> 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；<B> 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 ；<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：<A> f = 1 ；<B> 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 ；<B> 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> ；<B> 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；<B> 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；<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；<B> 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> 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 ；<B> 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 ；<B> 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；<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> = 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；<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；<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SiO2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.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；<B> 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；<B> 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 ；<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℃；<B> 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 ；<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℃>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％；<B> 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；<B> 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；<B> 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；<B> 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；<B> 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；<B> 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；<B> 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> ；<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> + 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〞；<B> 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> b点Φ = 1,f* = 1 ；(B)<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；<B> 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；<B> 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 ；<B> 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<B>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；<B> 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。
物理化学相平衡：模拟试卷B
物理化学第五章模拟试卷B班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分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2. 2 分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3. 2 分组分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4. 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? ( )(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。
5. 2 分已知苯―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6. 2 分在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是：( )(A)1 (B)2 (C)3 (D) 47. 2 分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) 58. 2 分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9. 2 分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*. 2 分将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) 4二、填空题( 共9题18分)11. 2 分在密闭的容器中，CaCO3(s)和NH4HCO3(s)同时分解达到平衡后，体系中的相数是。
物理化学答案——第五章-相平衡[1]
![物理化学答案——第五章-相平衡[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/dfd716cccf2f0066f5335a8102d276a2002960b8.png)
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。
物理化学相平衡：模拟试卷A
物理化学第五章模拟试卷A班级 姓名 分数一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分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2. 2 分恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)33. 2 分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4. 2 分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)2，1，15. 2 分某体系存在 C (s ),H 2O (g ),CO (g ),CO 2(g ),H 2(g ) 五种物质，相互建立了下述三个平衡： H 2O (g ) + C (s ) H 2(g ) + CO (g ) CO 2(g ) + H 2(g ) H 2O (g ) + CO (g )CO 2(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 =46. 2 分对二级相变而言，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 =07. 2 分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) 48. 2 分组分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。
05-相平衡答案
第五章相平衡答案一、选择题( 共69题)1. 2 分(2328) (D)2. 2 分(2329) (C)3. 2 分(2333) （B）4. 2 分(2384) (A)5. 5 分(2390)[答] (D)R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S为物质种数，N为元素数)C= S - R - R' = 5 - 2 - 0 = 3Φ= 4 ( 三固，一气)f = C+ 2 -Φ= 3 + 2 - 4 = 16. 2 分(2392)[答] (C) S= 4C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 07. 2 分(2394)[答] (C)S = 6 , R = 4 , R' = 0,C= 6 - 4 - 0 = 2f* = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 38. 2 分(2396)[答] (C)S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。
9. 2 分(2398)[答] (A)(1) 入塔前，物种数S = 3 ，独立组与数C= 3(2) 已达平衡C= S - R - R' = 3 - 1 - 0 = 2(3) 只充NH3气入塔并达平衡C= S - R - R' = 3 - 1 - 1 = 1因2NH3 N2+ 3H2R = 1又[H2] = 3[N2] R' = 110. 2 分(2399)[答] (A)C= C- R - R' = 5 - 2 - 0 = 311. 2 分(2400)[答] (C)S = n + 1 , R = 0 , R' = 0又C= n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 212. 2 分(2401)[答] (C)CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2OC= S - R - R' = 4 - 1 - 1 = 2f = C+ 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 213. 2 分(2402)[答] (C) f = C+ 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 314. 2 分(2403) (C)15. 2 分(2404)[答] (B)C= S - R - R' = 3 - 0 - 0 = 3f= C- Φ+ 1 = 3 - 2 + 1 = 216. 1 分(2406)[答] (B) f = C+ 2 - Φ = 2 + 2 - 3 = 117. 2 分(2407)[答] (B)C= 2 ( 蔗糖，水) ,Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水)f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f*= 2在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，即p(纯水)和p(糖水)所以,相律应写成：f + Φ = C+ 318. 2 分(2408)[答] (A)恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(A) 1 种 ； (B) 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 ； (B) 2 ； (C) 3 ； (D) 0 。
பைடு நூலகம்
(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) Vm(l) = Vm(s) ； (B) Vm(l)＞Vm(s) ；
(C) Vm(l)＜Vm(s) ； (D) 无法确定 。
4．蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热，可用来：
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。
(A) 可使体系对环境做有用功 ； (B) 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 ； (B) 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：
二、单选题：
1．H2O、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 ；
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。
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。