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相平衡习题
物理化学第六章相平衡习题
一、选择题
1、若A与B能形成二组分理想溶液,且TB*>TA*,则A与B在达平衡得气、液相中得物质得量分数()。
(A) yA>xA,yB 2、液态完全互溶得两组分A、B组成得气液平衡系统中,在外压一定下,于该气液平衡系统中加入组分B(l)后,系统得沸点下降,则该组分在平衡气相中得组成yB()它在液相中得组成xB。 (A)大于(B)小于(C)等于(D)无法确定 3、在温度T下,CaCO3(s),CaO(s)及CO2得平衡系统压力为p,已知它们之间存在CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)反应,若往该平衡系统中加入CO2(g),当重新达到平衡时,系统得压力()。 (A)变大;(B)变小;(C)不变;(D)可能变大也可能变小。 4、A(低沸点)与B(高沸点)两种纯液体组成得液态完全互溶得气液平衡系统。 在一定温度下,将B(l)加入平衡系统中时,测得系统得压力增大,说明此系统()。 (A)一定具有最大正偏差;(B)一定具有最大负偏差; (C)有可能就是最大正偏差也有可能就是最大负偏差;(D)数据不够,无法确定。 5、组分A(s)与组成B(s)组成得凝聚系统相图中,若己知形成以下四种化合物: A2B(稳定),AB(稳定),AB2(不稳定),AB3(稳定) 则该相图中有()最低共熔点与()条三相线。 (A)3,3(B)4,4(C)3,4;(D)4,5。 6、将克拉佩龙方程应用于H2O(s)与H2O(l)两相平衡,随着压力得增长,H2O得凝固点将() (A)升高(B)降低(C)不变(D)无法判断 7、将过量得NaHCO3(s)放入一真空密闭容器中,在50℃下,NaHCO3按下式进行分解: 2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g),系统达平衡后,则其组分数C=();F=()。 (A) 3,2;(B) 3,1;(C) 2,0;(D) 2,1。 8、在上题中已达平衡得系统中加入CO2(g)时,系统重新达平衡后,则系统得组分数C=();F=()。 (A) 3,2;(B) 3,1;(C) 2,0;(D) 2,1。 9、二元合金处于低共熔温度时体系得自由度为()。 (A) 0;(B) 1;(C) 2;(D) 3。 10.压力升高时,单组分体系得熔点将如何变化()。 : (A) 升高; (B)降低; (C)不变; (D)不一定。 11.硫酸与水可组成三种化合物: H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在pθ下,能与硫酸水溶液共存得化合物最多有几种()。 : (A) 1种; (B)2种; (C)3种; (D)0种。 12.在101325Pa得压力下,I2在液态水与CCl4中得溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体系得自由度为()。 (A) 1; (B)2; (C)3; (D)0。 13.NaCl水溶液与纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系得自由度数就是()。 (A) F=1; (B)F=2; (C)F=3; (D)F=4。 14.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)与O2(g);③H2与O2同时溶于水中,其组分数C与自由度数F得值完全正确得就是()。 (A) ①C=1,F=1②C=2,F=2③C=3,F=3; (B) ①C=2,F=2②C=3,F=3③C=1,F=1; (C) ①C=3,F=3②C=1,F=1③C=2,F=2; (D) ①C=1,F=2②C=2,F=3③C=3,F=3。 15.在下列体系中自由度数F=2得体系就是()。 (A)298K时,H2O(l)H2O(g); (B)S(s)S(l)S(g); (C) C2H5OH(l)与H2O(l)得混合物; (D) 一定量得PCl5(g)分解平衡时: PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)。 16.某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、Na2CO3·10H2O(s)三种结晶水合物。 在pθ下,F=C-P+1=2-4+1=-1,这种结果表明() (A) 体系不就是处于平衡态; (B)Na2CO3·10H2O(s)不可能存在; (C)这种情况就是不存在得;(D)Na2CO3·7H2O(s)不可能存在。 17.相图与相律之间就是() (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。 18.下列叙述中错误得就是() (A) 水得三相点得温度就是273、15K,压力就是610、62Pa; (B) 三相点得温度与压力仅由系统决定,不能任意改变; (C) 水得冰点温度就是0℃(273、15K),压力就是101325Pa; (D) 水得三相点F=0,而冰点F=1。 19.Na2CO3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,若一相就是冰,一相就是Na2CO3水溶液,则另一相就是() (A) Na2CO3; (B)Na2CO3·H2O; (C)Na2CO3·7H2O; (D)Na2CO3·10H2O。 20.如图6-1,对于右边得步冷曲线对应就是哪个物系点得冷却过程() (A) a点物系; (B)b点物系;(C) c点物系; (D)d点物系。 21.如图6-2,对于形成简单低共熔混合物得二元相图,当物系得组成为x,冷却到t℃时,固液二相得重量之比就是() (A)w(s)∶w(l)=ac∶ab; (B)w(s)∶w(l)=cb∶ab; (C)w(s)∶w(l)=ac∶cb; (D)w(s)∶w(l)=cb∶ac。 22.如图6-3,对于形成简单低共熔混合物得二元相图,当物系点分别处于C、E、G点时,对应得平衡共存得相数为()。 (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。 23.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。 24.如图6-4,A与B就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) 1个; (B)2个; (C)3个; (D)4个。 25.有一形成不稳定化合物得双组分A与B凝聚体系,系统得组成刚巧与不稳定化合物得组成相同,当其从液态冷却到转熔温度,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,则上述得平衡将() (A) 向左移动; (B)向右移动; (C)不移动; (D)无法判定。 26.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得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。 27.如图6-5,A与B就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) 1个; (B)2个; (C)3个; (D)4个。 28.在第一种物质中加入第二种物质后,二者得熔点发生什么变化? () (A) 总就是下降; (B)总就是上升; (C) 可能上升也可能下降; (D)服从拉乌尔定律。 29.如图6-6就是FeO与SiO2得恒压相图,那么存在几个稳 定化合物() (A) 1个; (B)2个; (C)3个; (D)4个。 30.A及B二组分组成得凝聚体系能生成三种稳定得化合物,则于常压下在液相开始冷却得过程中,最多有几种固相同时析出? () (A) 4种; (B)5种; (C)2种; (D)3种。 31.在温度为T时,A(l)与B(l)得饱与蒸气压分别为30、0kPa与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得T~x相图为: () 32.两组分理想溶液,在任何浓度下,其蒸气压() (A) 恒大于任一纯组分得蒸气压;(B) 恒小于任一纯组分得蒸气压; (C) 介于两个纯组分得蒸气压之间;(D) 与溶液组成无关。 33.设A与B可析出稳定化合物AxBy与不稳定化合物AmBn,其T~x图如图6-7所示,其中阿拉伯数字代表相区,根据相图判断,要分离出纯净得化合物AmBn,物系点所处得相区就是() (A) 9; (B)7; (C)8; (D)10。 34.液体A与B形成蒸气压正偏差很大得溶液,在精馏塔中精馏时,塔釜得到得就是() (A) 恒沸混合物; (B)纯A; (C)纯B; (D)纯A或纯B。 35.图6-8就是A、B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。 36.水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成得() (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。 37.A与B就是两种互不相溶得两种液体,A得正常沸点80℃,B得正常沸点120℃。 把A、B混合组成一个体系,那么这个混合物得正常沸点为() (A) 小于80℃; (B)大于120℃; (C) 介于80℃与120℃之间; (D)无法确定范围。 38、体系中含有H2O、H2SO4·4H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·H2O、H2SO4,其组分数C为: () (A)1;(B)2;(C)3;(D)4。 39、在410K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)与O2(g),此平衡体系得自由度为: () (A)0;(B)1;(C)2;(D)-1。 40、一个水溶液包含n个溶质,该溶液通过一半透膜与纯水相平衡,半透膜仅允许溶剂水分子通过,此体系得自由度为()。 (A)n;(B)n-1;(C)n+1;(D)n+2。 41、绝热条件下,273、15K得NaCl加入273、15K得碎冰中,体系得温度将如何变化? () (A)不变;(B)降低;(C)升高;(D)不能确定。 42、图6-9中,从P点开始得步冷曲线为()。 图6-9 43、图6-9中,生成固体化合物得经验式为() (A)CCl4·C4H10O2。 (B)CCl4·(C4H10O2)2。 (C)(CCl4)2·C4H10O2(D)CCl4(C4H10O2)3 44、图6-9中,区域H得相态就是() (A)溶液;(B)固体CCl4;(C)固体CCl4+溶液;(D)固体化合物+溶液。 45、在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存得最多相为() (A)1;(B)2;(C)3;(D)4。 46、CuSO4与水可生成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种水合物,则在一定温度下与水蒸气平衡得含水盐最多为: ()。 (A)3种;(B)2种;(C)1种;(D)不可能有共存得含水盐。 47、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水溶液及冰共存得含水盐有: ()。 (A)3种;(B)2种;(C)1种;(D)不可能有共存得含水盐。 48、如图6-10所示,物系处于容器内,容器中间得半透膜AB只允许O2通过,当物系建立平衡时,则物系中存在得相为: () (A)1气相,1固相(B)1气相,2固相(C)1气相,3固相(D)2气相,2固相 O2(g) Ag2O(s) Ag(s) O2(g) CCl4(g) 图6-10 49、如上题插图,当达渗透与化学反应达到平衡时,该体系得自由度为: () (A)1;(B)2;(C)3;(D)4。 50、三相点就是: () (A)某一温度,超过此温度,液相就不能存在 (B)通常发现在很靠近正常沸点得某一温度 (C)液体得蒸气压等于25℃时得蒸气压三倍数值时得温度 (D)固体、液体与气体可以平衡共存时得温度与压力 51、某一固体在25℃与pθ压力下升华,这意味着: () (A)固体比液体密度大些;(B)三相点得压力大于pθ; (C)固体比液体密度小些;(D)三相点得压力小于pθ。 52、碘得三相点处在115℃与12kPa上,这意味着液态碘: () (A)比固态碘密度大;(B)在115℃以上不能存在; (C)在p压力下不能存在;(D)不能有低于12kPa得蒸气压。 53、N2得临界温度就是124K,室温下想要液化N2,就必须: () (A)在恒温下增加压力;(B)在恒温下降低压力; (C)在恒压下升高温度;(D)在恒压下降低温度。 54对于与本身得蒸气处于平衡状态得液体,通过下列哪种作图法可获得一直线: () (A)p对T;(B)lg(p/Pa)对T;(C)lg(p/Pa)对1/T;(D)1/p对lg(T/K)。 55、当克劳修斯-克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则: () (A)p必随T之升高而降低;(B)p必不随T而变; (C)p必随T之升高而变大;(D)p随T之升高可变大或减少。 56、水得三相点附近,其蒸发热与熔化热分别为44、82与5、994kJ·mol-1。 则在三相点附近冰得升华热约为: () (A)38、83kJ·mol-1;(B)50、81kJ·mol-1;(C)-38、83kJ·mol-1;(D)-50、81kJ·mol-1。 57、在0℃到100℃得范围内液态水得蒸气压p与T得关系为: lg(p/Pa)=-2265k/T+11、101,某高原地区得气压只有59995Pa,则该地区水得沸点为: () (A)358、2K;(B)85、2K;(C)358、2℃;(D)373K。 58、固体六氟化铀得蒸气压p与T得关系式为lg(p/Pa)=10、65-2560/(T/K),则其平均升华热为() (A)2、128kJ·mol-1;(B)49、02kJ·mol-1;(C)9、242kJ·mol-1;(D)10、33kJ·mol-1。 59、已知苯一乙醇完全互溶双液体系中,苯得沸点就是353、3K,乙醇得沸点就是351、6K,两者得共沸组成为: 含乙醇47、5%(摩尔分数),沸点为341、2K。 今有含乙醇77、5%得苯溶液,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: 下列结论何者正确? () (A)y2>x2;(B)y2=x2;(C)y2 60、如上题,若将上述溶液精馏,则能得到() (A)纯苯;(B)纯乙醇;(C)纯苯与恒沸混合物;(D)纯乙醇与恒沸混合物。 二、填空题 1、在一个抽空得容器中放入过量得NH4HCO3固体,并通入少量NH3(g),标准压力下分解反应达平衡时,该系统得独立组分数C=,自由度数F=。 2、克拉贝龙方程得微分表达式为,它适用于两相平衡系统。 3、A,B两种液体混合能形成完全互溶双液系,其T-x图上有一最低恒沸点,恒沸混合物组成为xA=0、7,现有一组成为xA=0、5得A,B混合物,将其分馏,在气相可得,液相可得。 4、50℃时将50g水与50g酚混合,此时系统分为两液层,在水层中含水质量为88、5%,在酚层中含酚质量为62、0%,则酚层质量为g,水层质量为g。 5、对于沸点较高或性质不稳定得有机物,只要该有机物即可用水蒸气蒸馏方法进行提纯,水蒸气消耗系数与有机物得摩尔质量成比。 6、40公斤乙醇与60公斤水得混合物在某温度成气液两相平衡,乙醇在气、液相中得重量百分数分别为60%与20%,那么气相混合物得重量W气W液(液相混合物重量)(填大于、小于或等于)。 7、在101、325kPa外压下,水得沸点为100℃,氯苯得沸点为130℃。 水与氯苯组成完全不互溶系统得共沸点一定100℃。 (填大于、小于或等于)。 8、含有KNO3与NaCl得水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数C=,相数P=,自由度数F=。 9、在真空密闭容器中放入过量得NH4I(s)与NH4Cl(s),并发生以下得分解反应: NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g);NH4I(s)═NH3(g)+HI(g),达平衡后,系统得组分数C=,相数P=,自由度数F=。 10、在80℃下,将过量得NH4HCO3(s)放入真空密闭容器中,NH4HCO3(s)按下式进行分解: NH4HCO3(s)═NH3(g)+CO2(g)+H2O(g),达平衡后,系统得C=;P=;F=。 11、组分A(s)与组分B(s)组成得凝聚系统相图中,若已知形成以下四种化全物: A2B(稳定),AB(稳定),AB2(不稳定),AB3(稳定)则该相图中有个最低共熔点与条三相线。 12、用半透膜AB将密封容器分隔为两部分,而该半透膜只许CO2通过。 当系统达平衡后,系统中得组分数C=;相数P=;自由度数F=。 (设CO2与CaO及CaCO3间无化学反应。 ) 13、在温度T下,A、B两组分在液相完全互溶,而且它们得饱与蒸气压分别为pA*、pB*,且pA*>pB*。 在一定温度下,由A、B组成得气液平衡系统,当系统组成xB<0、3时,往系统中加入B(l)则系统压力增大;反之,当系统组成xB>0、3时,往系统中加入B(l)则系统压力降低,这一结果说明该系统就是具有恒沸点。 14、有理想气体反应: A(g)+2B(g)═C(g),在恒温与总压不变得条件下进行,若原料气体中A与B得物质得量之比为1: 2,达平衡时系统得组分数C=,自由度数F=。 当温度一定时,增大压力则Kθ,平衡将移动。 15、在1000K下,多组分多相平衡系统有C(石墨),CO(g),CO2(g)及O2(g)共存,而且它们之间存在以下化学反应: 则此平衡系统得组分数C=;相数P=;自由度数F=。 16、A(l)与B(l)形成理想液态混合物。 在温度T下,纯A(l)得饱与蒸气压为pA*,纯B(l)得饱与蒸气压为pB*=5pA*。 在同温度下,将A(l)与B(l)混合成一气液平衡系统,测得其总压为2pA*,此时平衡蒸气相中B得摩尔分数yB=。 17、在液态完全互溶得两组分A,B组成得气液平衡系统中,在外压一定下,于该气液平衡系统中加入组分B(l)后,系统得沸点下降,则该组分在平衡气相中得组成yB它在液相中得组成xB。 18、碳酸钠与水可形成三种水合物: Na2CO3、H2O(s),Na2CO3、7H2O(s),Na2CO3、10H2O(s)。 在100kPa下,能与碳酸钠水溶液、冰平衡共存得含水盐有种,这种(或这些)含水盐就是。 19、含有K2SO4与NaNO3得水溶液,其组分数C=;若在温度与压力一定得条件下,此系统中最多有相共存。 20、在密闭容器中,NaCl得饱与溶液与其水蒸气呈平衡,并且存在着从溶液中析出得细小NaCl晶体,则该系统中得组分数C=,相数P=;自由度数F=。 22、饱与蒸气压不同得两种液体形成理想液态混合物呈气-液平衡时,易挥发组分在气相中得相对含量(大于、等于或小于)它在液相中得相对含量。 23、液相完全互溶得二组分系统气-液平衡相图及其蒸气压-组成曲线上若出现最高点,该点得气相组成为yB,液相组成为xB,则yBxB(大于、等于或小于)。 三、判断题: 1.在一个给定得系统中,物种数可以因分析问题得角度得不同而不同,但独立组分数就是一个确定得数。 2.单组分系统得物种数一定等于1。 3.自由度就就是可以独立变化得变量。 4.相图中得点都就是代表系统状态得点。 5.恒定压力下,根据相律得出某一系统得f=l,则该系统得温度就有一个唯一确定得值。 6.单组分系统得相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7.根据二元液系得p~x图可以准确地判断该系统得液相就是否就是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相得相对得量。 9.杠杆规则只适用于T~x图得两相平衡区。 。 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.恒沸物得组成不变。 13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A得蒸气压与系统中A得摩尔分数成正比。 14.在简单低共熔物得相图中,三相线上得任何一个系统点得液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。 16、等温等容条件下,B在α、β两相中达平衡,有μB(α)=μB(β)。 17、二元体系两相平衡,平衡压力仅取决于平衡温度。 18、根据相律,单组分体系相图只能有唯一得一个三相共存点。 19、液态CO2在pθ压力下得任何温度,都就是不稳定得。 (CO2三相点压力为5、11×pθ)。 20、在一个密封得钟罩内,一个烧杯盛有纯液体苯,另一烧杯盛有苯与甲苯溶液,长时间放置,最后两个烧杯内溶液浓度相同。 21、二元凝聚体系得步冷曲线如果不出现“平台”,这很有可能就是形成了固溶体。 22、二元凝聚体系相图中,平衡曲线得极大点处必定就是形成了新得固体化合物。 23、适当选定温度、压力,正交硫、单斜硫、液态硫与气态硫可以同时平衡共存。 24、苯~二甘醇,苯~正已烷为完全互溶,正已烷~二甘醇为部分互溶,用二甘醇萃取正已烷中得苯,实际上得不到纯净得苯。 25、只要两组分得蒸汽压不同,利用简单
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