第六章复习题附答案.docx
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第六章复习题附答案
第六章xx
填空题
1.蒸馏时,组分和温度均不发生变化的溶液叫什么?
____________
答案:
xx沸溶液
2.将一定量的NH4Cl(s)置于真空容器中,加热分解达平衡,系统的组分数为___,相数为___,自由度数为____。
答案:
1;2;1
3.如果完全互溶的二组分液体混合物对拉乌尔定律有较大的正偏差,在T-x相图中就有一个,此点组成的混合物称为,具有相等和恒定的特征。
答案:
最低恒沸点;恒沸混合物;气液两相组成;沸腾温度。
4.FeCl3和H2O形成四种水合物:
FeCl3(6H2O;2FeCl3(3H2O;2FeCl3(5H2O;FeCl3(2H2O,该系统的独立组分数为____,在恒压下最多能有___相共存.
答案:
2;3F=C-P+1
5.在80℃下,将过量的NH4HCO3(s)放入真空密闭容器内,NH4HCO3(s)发生下列分解反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+C2O(g)达平衡后,系统的C=、P=、F=。
答案:
(1;2;0)。
该系统中物质数S=4,化学反应数R=1,独立的浓度关系式数R’=2,因为p(NH3)=p(H2O)=p(CO2)。
故组分数C=4-1-2=1,相数P=2,温度一定,所以自由度数F=1-2+1=0。
6.下列化学反应,同时共存并到达平衡(温度在900K~1200K范围内)
CaCO3(s)(CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g)(CO(g)+H2O(g)
H2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)
该系统的自由度F为。
答案:
S=
6、R=
2、R`=0,(C=S-R-R`=4,F=C-P+2=4-3+2=3
7.CaCO3(s)、BaCO3(s)、BaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡系统的组分数为、相数为、自由度数为。
答案:
S=
4、R=
1、R`=0,(组分数C=S-R-R`=3,相数P=4,自由度数F=C-P+2=3-4+2=1
8.水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6kJ·mol-1,则此时冰的升华热为____kJ(mol-1。
答案:
=H(g)-H(s)=H(g)-H(l)+H(l)-H(s)=+=(45+6)kJ(mol-1=51kJ(mol-1
9.右图为二组分A和B的T—x图,当M
组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时,T1
溶液xxA的活度随标准态的选择而异。
当以纯固体A为标准态时aA1,当
以过冷液体为标准态时,aA1(填(、(、()。
AXBB
答案:
由相图看出,当组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时,系统处于液-固两相平衡。
根据相平衡原理,A物质在两相中的化学势相等,即:
(A*(s)=(A(l)=(A*(l)+RTlnaA,当以纯固体A为标准态时因(A*(s)=(A*(l)(RTlnaA=0,aA=1;以过冷液体为标准态时,(A*(s)=(A(l)=(A((l)+RTlnaA,因过冷液体为热力学不稳定状态,其化学势高,即(A((l)((A*(l)(RTlnaA(0,aA(1
10.温度T下,
A、B两组分液态完全互溶,其饱和蒸气压分别为p﹡A、p﹡B,且p﹡A>p﹡B.在
A、B组成的气-液平衡系统中,当系统组成xB<0.3时,向系统中加入B(l)会使系统压力增大;反之,当系统组成xB>0.3时,向系统中加入B(l)会使系统压力降低,则该系统具有____恒沸点。
答案:
最低。
由p-x图分析,当xB<0.3时,加入B使系统压力增大,而xB>0.3时,加入B使系统压力降低,说明在xB=0.3时系统压力最大,即该系统具有最大正偏差,也就具有最低恒沸点。
二、单项选择题
1.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.是温度,压力及其它因素的函数
答案:
C。
F=C-P+2当C=2;P=2时,F=2(温度,压力)
2.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。
3.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。
4.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。
5.碳酸钠与水可形成下列化合物NaCO3(H2O,NaCO3(7H2O,NaCO3(10H2O,试指出在常压下与碳酸钠水溶液和冰共存的含水盐最多有几种?
(A)1种(B)2种(C)3种(D)0种
答案:
(A),根据相律:
S=
5、R=
3、R`=0,(组分数C=S-R-R`=2,F(最小)=C-P+1=3-P=0,则P(最大)=3,已经存在碳酸钠水溶液和冰共两相,所以与其共存的含水盐只有一种。
6.纯物质的三相点,其自由度为多少?
(A)4(B)3(C)2(D)1(E)0
答案:
(E),F=C-P+2=1-3+2=0。
7.单组分系统的固液平衡线的斜率dp/dT的值
(A)大于零(B)等于零(C)小于零(D)不确定
答案:
(D)dp/dT=(H/(T(V),任何单组分物质,熔化时都吸热(H(0,凝固时放热(H(0,但(V的符号不确定,有的物质凝固时体积增加,有的物质相反体积减小。
固液平衡线的斜率也不确定。
8.A、B两液体混合物在T—x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生
(A)正偏差(B)负偏差(C)没偏差(D)无规则
答案:
(B)。
9.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xx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:
D
10.关于杠杆规则的适用对象,下面的说法中不正确的是
(A)不适用于单组分系统
(B)适用于二组分系统的任何相区
(C)适用于二组分系统的两个平衡相
(D)适用于三组分系统的两个平衡相
答案:
B
11.FeCl3和H2O能形成FeCl3(6H2O,2FeCl3(7H2O,2FeCl3(5H2O,FeCl3(2H2O四种水合物,该系统的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数P分别为
(A)C=3,P=4
(B)C=2,P=4
(C)C=2,P=3
(D)C=3,P=5
答案:
C.S=
6、R=
4、R`=0,(组分数C=S-R-R`=2,F(最小)=C-P+1=2-P+1=3-P=0,则P(最大)=3。
12.对于三组分系统,在相图中实际可能的最大自由度数是
(A)f=1(B)f=2(C)f=3(D)f=4
答案:
C。
F=C-P+2=3-P+2,P最小为1,F=3-1+2=4。
因三组分系统相图无法表达出4个自由度,故取答案C。
13.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
答案:
D。
因熔点是与压力有关。
14.下面的表述中不正确的是
(A)在定压下,纯固体物质不一定都有确定的熔点
(B)在定压下,纯液态物质有确定的唯一沸点
(C)在定压下,固体混合物都不会有确定的熔点
(D)在定温下,液体的平衡蒸气压与外压有关
答案:
C。
共熔混合物在定压下有确定的熔点。
15.在410K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此平衡体系的自由度为:
(A)0(B)1(C)2(D)-1
答案:
A。
F=C-P+1=2-3+1=0。
16.下图中,从P点开始的步冷曲线为:
图1
答案:
D
17.图1中,生成固体化合物的经验式为:
(A)CCl4·C4H10O2(B)CCl4·(C4H10O2)2
(C)(CCl4)2·C4H10O2(D)CCl4(C4H10O2)3
答案:
C
18.图1xx,区域H的相态是:
(A)溶液(B)固体CCl4(C)固体CCl4+溶液(D)固体化合物+溶液
?
答案:
C
19.对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,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)
答案:
C。
由xx_克拉xx方程可以看出:
20.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。
下列结论何者正确?
(A)y2>x2(B)y2=x2(C)y2 答案: C 21.如上题,若将上述溶液精馏,则能得到: (A)纯苯(B)纯乙醇 (C)纯苯和恒沸混合物(D)纯乙醇和恒沸混合物 答案: D 三、简答题 1.如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。 答: 恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同,故R’=1。 对这种两相平衡系统来说 F=(N-R-R’)-P+2 F=(2-0-1)-2+2=1 压力一经指定,其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定,但若压力改变,平衡系统的温度及各相组成亦改变,可见恒沸混合物的组成随压力而变,它不是化合物。 2.不同温度下溶液的蒸气压可以用克-克方程来计算吗? 答: 不能。 克-克方程只适用于纯物质的蒸汽压随温度的变化关系。 3.指出下列平衡系统中的物种数、组分数、相数和自由度数: Ca(OH)2(S)与CaO(S)和H2O(g)呈平衡。 在A和B形成的二元凝聚系统中,在转熔点发生转熔反应: B(晶)+L(熔液)(AmBn(晶)。 CaSO4与其饱和水溶液达平衡。 5克氨气通入1升水中,在常温常压下与蒸气平衡共存。 I2在液态水和CCl4中分配达平衡(无固体存在)。 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中恒温至400K,NH4HCO3(s) 按下式分解达平衡NH4HCO3(s)(NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。 答案: (1)S= 3、R= 1、R`=0,(C=2,P=3,F=C-P+2=1 (2)S= 3、R= 1、R`=0,(C=2,P=3,F=C-P+1=0 (3)S= 2、R= 0、R`=0,(C=2,P=2,F=C-P+2=2 (4)S=3(氨、氨水、水)、R= 1、R`=0,(C=2,P=2,F=C-P+2=2 (5)S= 3、R= 0、R`=0,(C=3,P=2,F=C-P+2=3 (6)S= 4、R= 1、R`=2,(C=1,P=2,F=C-P+1=0 4.某金属有多种晶型,有人声称他在一定T、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、γ晶型及δ晶型的平衡共存系统。 问这是否可能。 答: 不可能。 根据相律F=C-P+2=1-4+2=-1是不可能的。 说明单组分系统最多只能有三相平衡共存。 四、判断下列结论是否正确? 1molNaCl溶于1升水中,在298K时只有一个平衡蒸气压。 1升水中含1molNaCl和少量KNO3,在一定外压下,当气液平衡时,温度必有定值。 纯水在临界点呈雾状,气液共存,呈两相平衡,根据相律 F=C+2-P=1+2-2=1 答案: (1)正确。 C=2,P=2,F=2-2+1=1,说明T与P一一对应,在298K下只有一个平衡蒸气压。 (2)错。 与上题相比,多了一个组分,即C=3,P=2,F=3-2+1=2,表明T和P都为独立变量,在一定外压下可有两个或两个以上不同的气-液平衡温度。 (3)错。 纯水的临界点具有恒定的温度和压力,是纯物质的一种性质,它在水的T-P相图中是一个物系点,并不是相点,不存在相平衡。 故不能用相律来描述它的性质。
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- 第六 复习题 答案