现代物化课堂三组分相图练习

一、选择题

1、某一水溶液中有 n 种溶质，其摩尔分数分别是 x 1,x 2,...,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

(C)

S = n + 1 , R = 0 , R ' = 0

又C = n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 2

2、 一体系如下图所示，其中半透膜 aa '只允许 O 2(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

(1) (B) (2分)

(2) (B) (2分)

(3) (B) f = C + 3 - Φ = 3 + 3 - 4 = 2

3、对于渗透平衡体系，相律的形式为： ( )

(A)f C =-+Φ3 (B)f C =-+Φ2

(C)f C =-+Φ1 (D)f C =-+Φ0

答：（A ） 因为有两个平衡压力：p (纯溶剂)和p (溶液)，再加上T ，所以最后应加3。

4、 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： ( B )

(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

5、 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 )

(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

6、H 2O -NaCl -Na 2SO 4的三元系中,Na 2SO 4和H 2O 能形成水合物Na 2SO 4·10H 2O (D),在DBC 区中存在的是: ( B )

(A) 水合物D 和溶液

(B) 水合物D 和纯Na 2SO 4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Na 2SO 4和水溶液

7、H 2O -KNO 3-NaNO 3的相图如下,则BEC 相区内是: ( D )

(A) 纯NaNO 3和其饱和溶液

(B) 纯KNO 3和其饱和溶液

(C) 含有NaNO 3和KNO 3的不饱和溶液和溶液的单相区

(D) KNO 3,NaNO 3和组成为E 的饱和溶液三相共存

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? ( D )

(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

8、二级相变符合的爱伦菲斯方程式是： ( B )

（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

9、二级相变服从的基本方程为：( C )

（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10、对二级相变而言，则( D )

（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

1、对三组分体系来说，体系最多可能有4 个自由度，它们是：温度、压力和两个浓度项

2、二级相变符合爱伦菲斯方程:d p/d T =ΔC p/(TVΔα) [α=(1/V)(∂V/∂T), x=-(1/V)(∂V/∂p)T]

3、二级相变的特点是: , , ,和。

[答] Δ相变H=0 , Δ相变V=0 , C p,1≠C p,2 , α1≠α2 ,和K2=K1

{α=(1/V)(∂V/∂T) , x=-(1/V)(∂V/∂p)T}

4、在二级相变过程中，其熵变= 0。（填>、<或=）

5、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()1≠

α

()2

。（填=或≠）

6、在二级相变过程中，∆V= 0，∆C p≠0（填=或≠）

7、在二级相变过程中：∆μ= 0，∆S= 0。

8、一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势相等；（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商不相等。（填“相等”或“不等”）

9、二级相变的特点：

（1）物质在二相中的化学势相等；

（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商相等；

（3）物质在二相中的化学势对温度和压力的二级偏微商不相等。

（填“相等”或“不等”）

10、在二级相变中，没有相变热、比体积的变化，但物质的膨胀系数、压缩系数和定压热容发生突变。

三、计算

1、在298.15K时，H2O-C2H5OH-C6H6在一定浓度范围内部分互溶而分为两层，其相图如下：今有0.025 kg含乙醇的质量分数为46%的水溶液，拟用苯萃取其中乙醇，问若用0.10 kg 苯一次萃取，能从水溶液中萃取出多少乙醇？