相平衡练习题Word文档格式.docx

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.压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化:

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CC14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：

1A）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02（g）;

③

H2

和02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=1②K=2,f=2③K=3,f=3;

（B）①K=2,f=2②K=3,f=3③K=1,f=1;

（C）①K=3,f=3②K=1,f=1③K=2,f=2;

（D）①K=1,f=2②K=2,f=3③K=3,f=3。

10.在下列体系中自由度f=2的体系是：

（A）298K时，H2O。

）H20（g）;

（B）S（s）S（l）S（g）;

（C）C2H50H（l）与H20（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水溶液及Na2CO3H2O（s）、Na2CO37H2O（s）、Na2CO310H2O（s）三种结晶水合物。

在p下，f=K-①+1=2-4+1=-1,这种结果表明：

（A）体系不是处于平衡态；

（B）Na2CO310H2O（s）不可能存在；

（C）这种情况是不存在的；

（D）Na2CO37H2O（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610.62Pa;

（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0c（273.15K）,压力是101325Pa;

（D）水的三相点f=0,而冰点f=1。

14.Na2CO3可形成三种水合盐：

Na2CO3H2。

、NazCO37H2O、NaCO310H2O,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）Na2C03H2O;

（C）Na2C037H2O;

（D）Na2C0310H2O。

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tC时，固液二相的重量之比是：

（A）w（s）：

w（l）=ac：

ab;

（B）w（s）:

w（l）=bc：

（C）w（s）：

bc;

（D）w（s）:

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）=AxBy（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：

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：

（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：

26.A及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xa=0.5时，pA=10.0kPa,pB=15.0kPa,则此二元液系常压下的T〜x相图为:

37.H2O—NaCl—Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合物Na2SO410H2O（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CC14中；

（B）Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醍中；

（C）NH4C1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0C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①=1的是：

（A）Pb—Sn-Sb形成的固溶体；

（B）o-SiO2和伊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.克一克方程可适用于下列哪些体系？

I2（s）I2（g）；

（C）I2（s）I2（l）；

（E）I2（g）（n,T1p）I2（g）（n,T2,P2）;

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①=1,f*=2;

（B）b点①=1,f*=1;

（B）（B）c点①=2,f*=1;

（C）（C）d点①=2,f*=1

（E）c点①=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，①=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AmBn,物系点必须在6区内；

（D）

J、F、E、I和S诸点f=0;

GC直线、DI直线上的点，f=0。

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25c时，A、B、C三种物质（相互之间不发生反应）所形成的溶?

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）

-1

（2）在该压强下，冰的熔点是多少？

巳知冰的摩尔熔化热为6009.5Jmol,冰的留度为

0.92gcm-3,水的密度为1.0gcm-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：

lnp=-5960/T+B,p的单位是Pa,此试剂在正常沸点181c时

部分分解，但在70c是稳定的，可在70c时减压蒸储提纯，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PA〜Xb、pB〜Xb线；

（2）粗略画出T〜Xb和T〜yB线（沸点〜组成线）。

5.在16〜78c之间，液态汞的蒸气压公式为：

lg（p/p）=7.648—3328/T—0.8481g（T/K）,

汞的三相点温度为243.3K,摩尔熔融热为2320Jmol-1,试求固态汞在-78C时的蒸气压。

固态部分互溶，在

与LiCl的熔点

CO2气流中加热到相当的温度而

8.AgCl与LiCl体系不形成化合物，及30%AgCl的固熔体成平衡，AgCl分别为455c与610C,试绘制其相图。

9.如图，是NaCl—（NH4”SO4—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

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-21.1C,此时冰、NaC12H2O（s）和浓度为22.3%

（重量百分数）的NaCl水溶液平衡共存，在-9c时有一不相合熔点，在该熔点温度时，不稳定化合物NaCl-2H2。

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1000g28%的NaCl溶液，由160c冷到-10C,问此过程中最多能析出多少纯NaCl?

12.现有处于263K的1mol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ASm。

已知Cp,m[H2O（l）]=75.31JK1mol-1；

Cp,m[H2O（s）]=37.66JK-1mol-1；

熔化热AHm[H2O（s）]=6.02kJmol-1。

13.已知Bi和Cd的熔点和熔融始分别是544.2K、594.1K以及11.00kJmol-1、5.98kJmol-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

140c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）图出中设生成X、Y两种化合物;

15.酚水体系在60c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%酚白100g溶液变成浑浊，必须加水多少克？

16.80c时澳苯和水的蒸气压分别为8.825kPa和47.335kPa,澳苯的正常沸点是156C。

（1）澳苯水蒸气蒸储的温度，已知实验室的大气压为101.325kPa;

（2）在这种水蒸气蒸储的蒸气中澳苯的质量分数。

已知澳苯的摩尔质量为156.9gmol；

（3）蒸出10kg澳苯需消耗多少千克水蒸气？

第五章相平衡练习题答案

、判断题答案：

1.对。

2.错。

3.错，应是在一定范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，Pa=Pa'

与组成无关。

14.对。

15.对。

、单选题答案:

四、主观题答案：

1.解：

N=3

（1）f*=3-3+1

C=3①=3（s,l,g）

=1；

（2）fmin=0,3-①max+1=0

2.解：

（1）p=W/2S=60/（7.620.002453）=1607kgcm-2=1549俅4Pa

22）dp/dT=dH/TAV,dp=（H/TAV）dT

积分：

P2-P1=（H/2V）柏（T2/T1）,p2=15749俅4Pa,p〔=101325Pa

T1=273.15K,AV=18.02/1.00-18.02/0.92=-1.567cm3

ln（T2/T1）=（p2—p1）XV/NH

=（15746俅4-101325）《1.567M0-6）/6009.5=-0.04106

T2=0.9598T1=0.9598273.15=262.16K即：

t2=-11C

3.解：

T=273+181=454K,p=101325Paln101325=-5960/454+B,B=24.654Inp=-5960/T+24.654,T2=273+70=343K

lnp2=-5960/343+24.654=7.278,p2=1448.1Pa

Flnp5960Flnp.：

H

因为l圻'

-T2,由克-克方程：

l罚RT2

，--1

^Hm,vap（气化）=5960R=59608314=49551Jmol-

4.解:

2

5.解：

AHm（气化）=a+bT+cT

dlnpi/dT=2Hm（气）/RT2=a/RT2+b/RT+c/R

（1）

2.303lgpi=7.648X2.303-3328X2.303/T-0.848X2.303lgT

inpi=7.648X2.303-7664/T-8.848lnT

dlnpi/dT=7664/T2-0.848/T与⑴式比较，

a=7664R=63718b=-0.848R=-7.05c=0

一m（气化）=63718-7.05T

川m（升华）=Hm（熔融）+Hm（气化）=2320+63718-7.05T=66038-7.05Tdinps/dT=zHm（升华）/RT2=66038/RT2-7.05/RT=7943/T2-0.848/T积分：

inps=-7943/T-0.848lnT+C

igps=-3449/T-0.848lgT+C'

三相点T=243.3Kigps=igpl

-2339/243.3-0.848lg243.3+C'

=7.648-3328/243.3-0.848lg243.3

••C'

=8.145igps=-3449/T-0.848lgT+8.145当T=273.2-78=196.2K

lgps=-3449/195.2=-0.8481g195.2+8.145=-11.460

ps=3.9210—12p=3.2910—12M01325=3.9810-7Pa

6

.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=3.7cm,Cg=2.6cm,

用杠杆规则计算g点物系质量，w（g）=100/7/2.6=142.3g,加水42.3g量出AD=2.6cm,Dg=0.9cm,w（NaCI）=142.309/2.6=49.26g

10.解：

（1）根据题意，体系中只存在CaCO3和CO2

S=2,R=R'

=0K=SR-R'

=2因为压力p固定，

且①=2[CaCO3（s）,CO2（g）]所以：

f=K-①+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=1K=SR'

-R=2

因为压力p固定,且①=3[CaCO3（s）,CaO（s）,CO2（g）]

所以f=K-①+1=2-3+1=0

11.解：

I区：

CaO（s）+CO2（g）

n区：

CaO（s）+CaCO3（s）

山区：

CO2（g）+CaCO3（s）

（1）图中的ac为水的冰点下降曲线；

ec为水

化物NaCl2H2O的溶解曲线；

eh为NaCl的溶解度曲线；

bd为三相线，线上任意

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；

n是固（NaCl）液平衡区；

出是冰液平衡区；

IV是固（NaCl2H2O）液平