物理化学习题集及答案2.docx
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物理化学习题集及答案2
相平衡
一、选择题:
1。
二组分体系恒温时.可能同时存在的最大相数为()
(A)Φ=2 (B)Φ=3 (C)Φ=4
2。
在α、β两项中都含有A和B两种物质,当达相平衡时,下列哪种情况正确
()
3.在101325Pa下,水、冰和水蒸气平衡的系统中,自由度为()
(A)0(B)1(C)2
4.在密闭容器中有食盐饱和溶液,并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶,则系统的自由度是()
(A)0(B)1(C)2(D)3
5.系统是N2和O2两种气体的混合物时,自由度应为()
(A)1(B)2(C)3(D)4
6。
在101325Pa下,水和水蒸气呈平衡的系统,其自由度f为()
(A)0(B)1(C)2(D)3
7。
NH4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH4Cl(s)→HCl(g)+NH3(g)()
(A)K=3,Φ=2,f=2(B)K=2,Φ=2,f=1
(C)K=1,Φ=2,f=1(D)K=4,Φ=2,f=1
8。
25℃及标准压力下,NaCl(s)与其水溶液平衡共存()
(A)K=1,Φ=2,f=1(B)K=2,Φ=2,f=1
(C)K=2,Φ=2,f=0(D)K=4,Φ=2,f=1
9.已知在318K时纯丙酮的的蒸气压为43。
063kPa,今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮-氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77kPa,则此溶液:
()
(A)为理想液体混合物 (B)对丙酮为负偏差
(C) 对丙酮为正偏差 (D)无法确定
10。
苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物,当把5mol苯与5mol甲苯混合形成溶液,这时,与溶液相平衡的蒸汽中,苯(A)的摩尔分数是:
()
(A) yA=0.5 (B)yA<0。
5
(C)yA>0.5 (D)无法确定
11。
二组分理想溶液的沸点的论述正确的是:
()
(A) 沸点与溶液组成无关
(B) 沸点在两纯组分的沸点之间
(C) 小于任一纯组分的沸点
(D)大于任一纯组分的沸点
12.由A及B二种液体组成理想溶液,A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p*B,
x为液相组成,y为气相组成,若p*A〉p*B(*表示纯态),则:
()
(A) xA>xB (B)xA〉yA
(C)无法确定 (D)xA 13.液体A与B混合形成非理想混合物,当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作用力时,该混合物对拉乌尔定律而言: () (A) 产生正偏差 (B)产生负偏差 (C)不产生偏差(D)无法确定 14.H2O、K+、Na+、Cl—、I-体系的组分数是: () (A) K=3 (B)K=5 (C)K=4 (D)K=2 15.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 16。 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 17。 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 18。 具有最低恒沸温度的某两组分体系,在其T-x相图最低点有() (A)f=0;xg=xl(B)f=1;xg=xl (C)f=0;xg>xl(D)f=1;xg>xl 19.一定温度下,二元理想液态混合物中若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽压(pB*〉pA*),则当xB增大汽液两相达平衡时,系统压力() (A)不变(B)减少(C)增大(D)不一定 20。 由A、B二组分组成一理想液态混合物。 若pB*〉pA*,则系统总蒸气压p总 有() (A)p总〈pB*(B)p总 (C)p总=pB*+pA*(D)pB*〉p总>pA* 21.组分A与组分B形成完全互溶体系,一定温度下,若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽压(pB*>pA*),当此组分构成的混合液,处于汽液平衡时 () (A)yB>xB(B)yB (C)yB=xB(D)ABC都有可能 22。 将过量NaHCO3(s)放入一真空密封容器中,在50℃下,NaHCO3按下式进行分解: ,系统达到平衡后,则其组分数K和自由度f为() (A)3,2(B)3,1 (C)2,0(D)2,1 23.在上题中已达平衡的系统中加入CO2(g)时,系统重新达到平衡后,则系统的组分数K=(),f=()。 (A)3,2(B)3,1 (C)2,0(D)2,1 24.在温度T下,CaCO3(s),CaO(s),及CO2的平衡系统的压力为p,已知它们之间存在反应: 若往该平衡系统加入CO2(g),当重新达到平衡时,系统的压力() (A)变大(B)变小 (C)不变(D)可能变大也可能变小 25。 在液态完全互溶的两组分A,B组成的气液平衡系统中,在外压一定下,于该气液平衡系统中加入组分B(l)后,系统的沸点下降,则该组分在平衡气相中的组成yB()它在液相中的组成xB. (A)大于(B)小于 (C)等于(D)数据不全无法确定 26.A(低沸点)与B(高沸点)两种纯液体组成液态完成互溶的气液平衡系统。 在一定的温度下,将B(l)加入平衡系统中,测得系统的压力增大,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)有可能是最大正偏差也有可能是最大负偏差 (D)数据不够,无法确定 27。 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353。 3K,乙醇的沸点是351。 6K,两者的共沸组成为: 含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341。 2K。 今有含乙醇77。 5%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: 下列结论何者正确? () (A)y2〉x2(B)y2=x2 (C)y2 28。 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 29。 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(B)4(C)5(D)6 30。 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 31。 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温度和压力所决定的相点 32.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,△Hm(相变)和△Vm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 33.Clapeyron方程不适用于() (A)纯组分固(α)=纯组分固(β)可逆相变 (B)理想溶液中任一组分的液-气可逆相变 (C)纯物质固-气可逆相变 (D)纯物质在等温等压下的不可逆相变 34。 对于下述结论,正确的是() (A)在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质 (B)任何纯固体物质都有熔点 (C)在一定温度下,纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关 (D)纯固体物质的熔点可以有很多个 35。 下面的表述中不正确的是() (A)定压下,纯固体物质不一定都有确定的熔点 (B)定压下,纯液态物质有确定的唯一沸点 (C)定压下,固体混合物都不会有确定的熔点 (D)定温下,液体的平衡蒸气压与外压有关 36.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() (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的百分含量不变 37。 在一定压力下,在A,B二组分溶液的温度-组成图的最高(或最低)恒沸点处,气-液两相组成的关系为: 气相摩尔分数yB()液相摩尔分数xB。 (A)〈(B)〉(C)=(D)>〉(远远大于) 38。 在一定压力下,若在A,B两组分系统的温度-组成图(即T—xB图)中出现最高恒沸点,则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生()偏差. (A)一般正(B)一般负(C)最大正(D)最大负 39。 氢气和石墨粉在没有催化剂存在时,在一定温度和压力下不发生化学发应,体系的组分数为多少? () (A)K=2(B)K=3(C)K=4(D)K=5 40.若上述体系中,在有催化剂存在时可生成n种碳氢化合物。 平衡时组分数为多少? () (A)K=2(B)K=4(C)K=n+2(D)K=n 41。 一个含有K+,Na+,NO3-和SO42-四种离子的不饱和水溶液,其组分数为多少? () (A)K=3(B)K=4(C)K=5(D)K=6 42.若在水中溶解KNO3和Na2SO4两种盐,形成不饱和溶液,则该体系的组分数为多少? () (A)K=3(B)K=4(C)K=5(D)K=6 43.碳酸钠与水可组成下列几种水合物: Na2CO3•H2O,Na2CO3•7H2O,Na2CO3•10H2O。 问在101kPa下,与Na2CO3的水溶液和冰共存的含水盐最多可以有几种? () (A)没有(B)1种(C)2种(D)3种 44。 下列说法中,哪一种比较准确? 相律可应用于() (A)封闭体系(B)开放体系 (C)非平衡开放体系(D)已达平衡的多相开放体系 45。 单一组分物质的熔点温度() (A)是常数(B)仅是压力的函数 (C)同时是压力和温度的函数 (D)除了温度和压力外,还是其他因素的函数 上述说法中,哪一个正确? 46.某种物质在某溶剂中的溶解度() (A)仅是温度的函数(B)仅是压力的函数 (C)同时是温度和压力的函数 (D)除了温度和压力外,还是其他因素的数 上述说法中,哪一个正确? 47。 NaCl水溶液和定压纯水经半透膜达成渗透平衡,该体系的自由度数是多少? ()(A)f=1(B)f=2(C)f=3(D)f=4 48。 在实验室的敞口容器中,装有单组分液体。 如对其不断加热,将看到什么现象() (A)沸腾现象(B)三相共存现象 (C)临界现象(D)升华现象 49.在一个固体的透明真空容器中,装有少量单组分液体。 如对其不断加热,可见到什么现象? () (A)沸腾现象(B)三相共存现象 (C)临界现象(D)升华现象 50。 上题中,如使容器不断冷却,可得什么现象? () (A)沸腾现象(B)三相共存现象 (C)临界现象(D)升华现象 51.克-克方程可适用下列哪些体系? () (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)+H2(g)→2HI(g) 52.同一只液化石油气罐,每一次都用到无气流出时才去灌气.但冬季灌气时,该罐可装8kg,夏季灌气时,可装10kg。 产生这种差异可能的原因是() (A)气罐热胀冷缩(B)液化气是多组分 (C)磅秤不准(D)气温的影响 53.接上题。 为了使该气罐冬季也能装10kg,采取什么办法比较正确? () (A)把罐内残余物倒出(B)用火烘烤罐体放气 (C)用气时,将罐放在热水中浸泡 (D)换大号气罐 54。 用比较准确的语言表达,相图说明的是什么体系() (A)封闭体系(B)开放体系 (C)未达平衡的开放体系(D)已达平衡的多相开放体系 55.相图与相律之间是什么关系? () (A)相图由相律推导得出 (B)相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 (C)相图由实验结果绘制得出,与相律无关 (D)相图决定相律 56。 下述说法中,哪一个是错误的? () (A)通过相图可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 57。 物质A与B的体系在蒸馏时可按一定比例构成低共沸混合物E。 已知纯物质时,A与B的沸点之间的关系为Tb(B)〉Tb(A)。 若将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物应是什么? () (A)纯B(B)纯A(C)低共沸混合物E(D)不一定 58。 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,塔顶馏出物应是什么? () (A)纯B(B)纯A(C)高共沸混合物E´(D)不一定 59.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应是什么? () (A)高共沸混合物(B)低共沸混合物 (C)无论是高共沸混合物或低共沸混合物均可 (D)无论是高共沸混合物或低共沸混合物均不可 60.组分A与B体系用共沸蒸馏法分离,所用的两个精馏塔中只有塔1有进料口。 现若将任意比例的A+B物料加入塔中,则从塔1底部应得到什么物质? () (A)纯A(B)纯B (C)共沸混合物(D)不一定是纯A或纯B 61.当外压恒定时,同一比例的A与B组成的溶液其沸点和冷凝点有何关系? () (A)一定重合(B)一定不重合(C)不一定重合 62。 已知温度为T时,液体A的蒸气压为13330Pa,液体B的蒸气压为6665Pa。 设A与B构成理想液体混合物,则当A在溶液中的摩尔分数为0。 5时,其在气相中的摩尔分数为多少? () (A)1/3(B)1/2(C)2/3(D)3/4 63。 固熔体是几相? () (A)一相(B)二相(C)三相(D)四相 64.用什么仪器即可以区分固熔体和低共熔混合物? () (A)放大镜(B)金相显微镜 (C)超显微镜(D)电子显微镜 65.组分A与B可以形成以下几种稳定混合物: 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几个? () (A)3个(B)4个(C)5个(D)6个 66。 在水与苯胺的相图.C点为最高临界溶解点,温度为T0,C点下面的区域为两相区。 若在某项化工工艺中欲用水萃取苯胺中的物质,则操作的最佳温度应如何选择? () (A)T>T0(B)T〈T0(C)T=T0 二、填空题: 1。 把任意的N2(g)、H2(g)和NH3(g)于723K时放入压力为300×105Pa的压力反应器内,达到平衡后,其中的化学物种数为_;组分数为_;相数为_;自由度数为_。 若原先只充入NH3(g),使其反应,则上述各量分别为_;_;_;_。 2。 纯物质两相平衡的条件是()。 3。 在真空密闭容器中故人过量的NH4I(s)与NH4Cl(s),并发生以下的分解反应: 达平衡后,系统的组分数C=(),相数P=(),自由度数F=()。 4.Na2CO3(s)与H2O (1)可生成Na2CO3(s)·H2O(s)、Na2CO3(s)·7H2O(s)、Na2CO3(s)·10H2O(s),则30℃时,与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多有()种。 5.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=();自由度数=()。 6.将一定量NaCl(s)溶于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C=();F=(). 7.自由度数的文字定义式是: ();相律的数学表达式是: ()。 8.含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,平衡体系的自由度为 ()。 9.NaHCO3(s)在真空容器中部分分解为NaCO3(s)、H2O(g)和CO2(g)达平衡时,该系统的独立组分数、相数及自由度分别为()。 10。 在液态完全互溶的两组分A,B组成的气液平衡系统中,外压一定时,于该气液平衡系统中加入组分B (1)后,系统的沸点下降,则该组分在平衡气相中的组成yB()它在液相中的组成xB。 11。 A (1)与B (1)形成理想液态混合物,在温度T下,纯A (1)的饱和蒸气压为pA*,纯B (1)的饱和蒸气压为pB*=5pA*.在同温度下,将A (1)与B (1)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的摩尔分数yB=() 12。 在温度T下,A、B两组分在液相完全互溶,而且它们的饱和蒸气压分别为pA*与pB*,且pA*〉pB*。 在一定温度下,由A、B组成的气液平衡系统,当系统组成xB<0.3时,往系统中加入B (1)则系统压力增大;反之,当系统组成xB〉0。 3时,注系统中加入B (1)则系统压力降低,这一结果说明该系统是具有()恒沸点。 13.对三组分相图,最多相数为();最大自由度数为();它们分别是()等强度变量. 填空题答案: 1.3,2,1,1; 3,1,1,0 2。 3。 C=2,P=3,F=1 4。 1 5.1;1 6。 2;3 7.能够维持系统原有相数而可以独立改变的变量;F=C-P+2。 8。 4 9.2;3;1 10.﹥ 11.yB=0.625 12。 最高 13。 5;4;温度、压力及两个组成 三、判断题: 1.多组分系统,物种数会因思考问题的方法而异,组分数却是一定的。 (√) 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。 在恒定压力下,根据相律得出某一系统的F=1,则该系统的温度就有一个确定的值.(×) 5.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态混合物.(√) 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蒸气压之间。 (√) 7.双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。 (√) 8。 依据相律,恒拂混合物的沸点不随外压的改变而改变。 (×) 9.依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。 (√) 10。 相是指系统处于平衡时,物理性质及化学性质都均匀的部分。 (√) 11.二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任意纯组分的蒸汽压.(×) 12。 在一定温度下,由纯液态的A与B形成理想液态混合物。 已知pA* (√) 13。 如同理想气体一样,理想液态混合物中分子间没有相互作用力。 (×) 14.在一定压力下,A—B二组分溶液的温度—组成图的最高(或最低)恒沸点处,气—液两相组成相等。 (√) 15。 在一定压力下.若在A—B二组分系统的温度—组成图中出现最高恒沸点,则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生最大负偏差。 (√) 16。 水的冰点与水的三相点没有区别.(×) 17.二组分沸点—组成图中,处于最高或最低恒沸点时其自由度为零。 (√) 18。 含不挥发性溶质的理想稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点.(√) 19.克拉佩龙(Clapeyron)方程式对于任何纯物质的任何两相平衡均适用。 (√) 20.组分数K就是表示在一个平衡体系中所含各种物质的种类数。 (×) 21。 杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。 (×) 22。 对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 (×) 23。 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。 (×) 24。 恒沸物的组成不变。 (×) 25。 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。 (×) 26。 三组分系统最多同时存在5个相。 (√) 27。 在一个密封的容器内,装满了373.15K的水,一点空隙也不留,这时水的蒸气压等于零。 (×) 28。 在室温和大气压力下,纯水的蒸气压为p*,若在水面上充入N2(g)以增加外压,则纯水的蒸气压下降。 (×) 29。 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。 (×) 30.面粉和米粉混合得十分均匀,肉眼已无法分清彼此,所以它们已成为一相。 (×) 31.将金粉和银粉混合加热至熔融,再冷却至固态,它们已成为一相.(√) 32。 1mol的NaCl(s)溶于一定量的水中,在298K时,只有一个蒸气压。 (√) 33。 1mol的NaCl(s)溶于一定量的水中,再加入少量的KNO3(s),在一定的外压下,当达到气-液平衡时,温度必有定值。 (×) 34.纯水在三相点和冰点时,都是三相共存,根据相律,这两点的自由度都应该等于零。 (×) 35。 在克拉贝龙方程中: dp/dT=ΔH/TΔV,ΔH和ΔV的符号可相同或不同.(√)
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