物化B(相平衡例題)

1、物理化學- 第六章,1.相是指系統(tǒng)處于平衡時，系統(tǒng)中物理性質及化學性質都均勻的部分。( ) 1 答： 2. 依據(jù)相律，純液體在一定溫度下，蒸氣壓應該是定值。( ) 2 答： 3. 依據(jù)相律，恒沸溫合物的沸點不隨外壓的改變而改變。( ) 3 答： ,是非題 下列各題的敘述是否正確？正確的在題后括號內(nèi)畫“”，錯誤的畫“”,13 如同理想氣體一樣，理想液態(tài)混合物中分子間沒有相互作用力。（ ） 13 答: ,17 雙組分相圖中恒沸混合物的組成隨外壓力的不同而不同。( ) 17 答： ,18 不可能用簡單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個純組分。( ) 18 答： 19 二組分的理想液態(tài)混合物的蒸氣

2、總壓力介于二純組分的整齊蒸氣壓之間。（ ） 19答： ,選擇題 選擇正確答案的編號，填在各題題后的括號內(nèi)。 1 一個水溶液共有S種溶質，相互之間無化學反應。若使用只允許水出入的半透膜將此溶液與純水分開，當達到滲透平衡時，水面上的外壓是pW，溶液面上的外壓是ps，則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為： (A)f = S(B) f = S + 1(C) f = S + 2(D) f = S + 3 1 答： D 2 NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)達平衡時有：( )。 (A)C=2，=2，f =2(B) C=1，=2，f =1 (C) C=1，=3，f =2(D) C=1，=2，f =3 2

3、答: A,3 已知硫可以有單斜硫，斜方硫，液態(tài)硫和氣態(tài)硫四種存在狀態(tài)。硫的這四種狀態(tài)_穩(wěn)定共存。 (A) 能夠(B) 不能夠(C) 不一定 3 答： B 4 二組分合金處于低共熔溫度時系統(tǒng)的條件自由度數(shù) 為：( )。 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 4 答： A 5 在101 325Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCl4中達到分配平衡（無固態(tài)碘存在）則該系統(tǒng)的條件自由度數(shù)為（ ） (A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3 5答： B,6 硫酸與水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三種水合物，問在101 325Pa的壓力下，能與硫酸

4、水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？( ) (A) 3種；(B) 2種；(C) 1種；(D) 不可能有硫酸水合物與之平衡共存。 6 答： C 7 將固體NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒溫到400 K，NH4HCO3 按下式分解并達到平衡： NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系統(tǒng)的組分數(shù)C和自由度數(shù)f為：( ) (A)2，f 2；(B)2，f 2； (C)2，f 0；(D)3，f 2。 7 答： C,8 答： A,9. 將克拉佩龍方程用于H2的液固兩相平衡，因為Vm（H2，1）Vm(H2，s），所以隨著壓力的增大, 則H2（1）的凝固點

5、將：( ) (A)上升 (B)下降(C)不變,9 答:B,10. 克-克方程式可用于（ ) (A) 固-氣及液-氣兩相平衡 (B) 固-液兩相平衡(C) 固-固兩相平衡,10答:A,11. 液體在其T, p滿足克-克方程的條件下進行汽化的過程,以下各量中不變的是：( ) (A)摩爾熱力學能(B)摩爾體積 (C)摩爾吉布斯函數(shù)(D)摩爾熵,11 答:C,12 答:B,12. 特魯頓(Trouton)規(guī)則 (適用于不締合液體)。(A)21 JmolK (B)88 JK(C)109 JmolK,13 理想液態(tài)混合物的混合性質是（ ） (A)mixV=0， mixH=0， mixS0， mixG0，

6、mixH0， mixS=0， mixG=0 (D) mixV0， mixH0， mixS0,14 稀溶液的凝固點Tf與純?nèi)軇㏕f*的凝固點比較，Tf Tf *的條件是（ ） (A)溶質必須是揮發(fā)性的 (B)析出的固相一定是固溶體 (C)析出的固相是純?nèi)軇?(D)析出的固相是純?nèi)苜|,13 答:A,14 答:C,15 若使CO2在水中的溶解度為最大，應選擇的條件是（ ） (A)高溫高壓 (B)低溫高壓 (C)低溫低壓 (D)高溫低壓,16 25時，CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系數(shù)分別為4.18109Pa和57106Pa ，則在相同的平衡氣相分壓p(CH4)下，CH4在水中與在

7、苯中的平衡組成（ ） (A)x(CH4，水) x(CH4，苯) (B)x(CH4，水) x(CH4，苯) (C)x(CH4，水) = x(CH4，苯),15 答:B,16 答:B,17 在一定壓力下，純物質A的沸點、蒸氣壓和化學勢分別為Tb*、 pA*和A* ，加入少量不揮發(fā)性的溶質形成溶液之后分別變成Tb、 pA和A ，因此有（ ） (A) Tb* Tb， pA* pA， ,A* A (C) Tb* Tb， pA*A (D) Tb* pA， ,A* A,14 已知環(huán)己烷、醋酸、萘、樟腦的凝固點降低系數(shù)kf分別是20.2、9.3、6.9及39.7Kkg mol-1。今有一未知物能在上述四種溶劑

8、著溶解，欲測定該未知物的相對分子質量，最適宜的溶劑是（ ） (A)萘 (B)樟腦 (C) 環(huán)己烷 (D)醋酸,17 答:D,17 答:B,18 在20和大氣壓力下，用凝固點降低法測物質的相對分子質量。若所選的純?nèi)軇┦潜?，其正常凝固點為5.5，為使冷卻過程在比較接近于平衡狀態(tài)的情況下進行，冷浴內(nèi)的恒溫介質比較合適的是（ ） (A)冰-水 (B)冰-鹽水 (C)干冰-丙酮 (D)液氨,19 二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓（ ） (A)與溶液的組成無關 (B)介于兩純組分的蒸氣壓之間 (C) 大于任一純組分的蒸氣壓 (D)小于任一純組分的蒸氣壓,18 答:A,19 答:B,20 A和B兩組分在定溫定

9、壓下混和形成理想液態(tài)混合物時，則有：（ ）。 （A）mixH=0 （B）mixS=0 （C）mixA=0 （D）mixG=0,21 指出關于亨利定律的下列幾點說明中，錯誤的是（） (A)溶質在氣相和在溶劑中的分子狀態(tài)必須相同 (B)溶質必須是非揮發(fā)性的 (C)溫度愈高或壓力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈準確 (D)對于混合氣體，在總壓力不太大時，亨利定律能分別適用于每一種氣體，與其他氣體的分壓無關,20 答:A,21 答:B,22 40時，純液體A的飽和蒸氣壓是純液體B的兩倍，組分A和B能構成理想液態(tài)混合物。若平衡氣相中組分A和B的摩爾分數(shù)相等，則平衡液相中組分A和B的摩爾分數(shù)之比xA:xB=(

10、) (A)1:2 (B) 2:1 (C)3:2 (D)4:3,23 組分A和B形成理想液態(tài)混合物。 已知在100時純組分A的蒸氣壓為133.32kPa，純組分B的蒸氣壓為66.66kPa，當A和B的兩組分液態(tài)混合物中組分A的摩爾分數(shù)為0.5時，與液態(tài)混合物成平衡的蒸氣中，組分A的摩爾分數(shù)是（ ） (A) 1 (B) (C)2/3 (D) 1/2,22 答:A,23 答:C,24在25時，0.01moldm-3糖水的滲透壓力為1, 0.01moldm3食鹽水的滲透壓為2,則 ( )。 (A)12(B)12 (C)12(D) 無法比較,25 氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液態(tài)混合物，在T時，測得

11、總蒸氣壓為29 398Pa，蒸氣中丙酮的摩爾分數(shù)y2=0.818，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29 571Pa，則在液相中氯仿的活度a1為 （ ） (A) 0.500 (B) 0.823 (C)0.181 (D) 0.813,24 答:C,25 答:C,26 在一定溫度、壓力下，A和B形成理想液態(tài)混合物，平衡時液相中的摩爾分數(shù)xA/ xB=5，與溶液成平衡的氣相中A的摩爾分數(shù)yA=0.5，則A、B的飽和蒸氣壓之比為（ ） (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5,26 答:C,27 若A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物,溫度T時,純A及純B的飽和蒸氣壓p*p*A,則當混合物的

12、組成為0 x1時,則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A，p*的相對大小為:( ) (A) pp*(B)pp*A(C)p*App* 27答： C 28 對于恒沸混合物，下列說法中錯誤的是：( )。 (A) 不具有確定組成(B)平衡時氣相組成和液相組成相同； (C)其沸點隨外壓的變化而變化(D)與化合物一樣具有確定組成 28答： D,29 A(l)與B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度下，純A、純B的飽和蒸氣壓p*Ap*B，則在該二組分的蒸氣壓組成圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的組成必有:( ) (A)yx(B)yx(C)yx 29 答： B 30 已知A，B兩液體可組

13、成無最高或最低恒沸點的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的溶液蒸餾可以獲得：( )。 (A)一個純組分和一個恒沸混合物 (B) 兩個恒沸混合物 (C) 兩個純組分。 30 答： C,31 已知A和B二組分可組成具有最低恒沸點的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，其t-x(y)如圖所示。若把xB=0.4的溶液進行精餾，在塔頂可以獲得：( )。 (A) 純組分A(l) (B)純組分B(l) (C)最低恒沸混合物。,31 答： C,33 組分A(高沸點)與組分B(低沸點)形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：( )。 (A) 有最高恒沸點的系統(tǒng) (B) 不具有恒沸

14、點的系統(tǒng) (C) 具有最低恒沸點的系統(tǒng)。 33 答： C,32 已知純液體A與B，其沸點分別為t*A=116， t*B=80，A和B可以形成二組分理想液態(tài)混合物，將某一定組成的該液態(tài)混合物進行精餾（完全分離）時，則（ ） (A) 在塔頂?shù)玫郊傿 (B) 在塔底得到純B (C) 在塔中間得到純B 32 答： A,34 在p下，用水蒸氣蒸餾法提純某不溶于水的有機物時，系統(tǒng)的沸點（ ） (A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K ( C)取決于水與有機物的相對數(shù)量 (D)取決于有機物的相對分子質量的大小 34答： A 35 已知A與B可構成固熔體，在組分A中，若加入組分B可使固熔體的熔點

15、提高，則組分B在此固熔體中的含量必（ ）組分B在液相中的含量。 (A)大于 (B)小于 (C )等于 (D)不能確定 35 答： A,36 今有A(s) B(s) C(s) 三組分相圖，圖中三相平衡區(qū)為：( )。 ( A) AFE； ( B) CFED； ( C ) AEB。,36 答： C,37 NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三組分系統(tǒng)相圖如圖，今有系統(tǒng)點a0，向系統(tǒng)中加入水，使系統(tǒng)點a1變?yōu)椋ㄈ鐖D所示），則在a1狀態(tài)下，可以從系統(tǒng)中分離出純物質是（ ） (A) C(l) (B) B(s) (C) A(s),37 答： C,填空題 將正確的答案填在題中畫有“”處或表格中。

16、 1 對三組分相圖, 最多相數(shù)為 ;最大的自由度數(shù)為 ,它們分別是 等強度變量。 1 答：5 4 溫度、壓力及其中任何兩種物質的濃度 2在抽空的容器中放入NH4HCO3(s)，發(fā)生反應 NH4HCO3(s) = NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且達到平衡，則這個系統(tǒng)的組分數(shù)(獨立)=_；自由度數(shù)=_。 2 答：1 1,3 AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系統(tǒng)的組分數(shù)為 自由度數(shù)為 。 3 答： 3 3 4 將CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合，放入一密閉容器中，一定溫度下建立化學平衡，則系統(tǒng)的組分數(shù)C=_；相數(shù) =_；條件自

17、由度數(shù)=_。 4 答：2 3 0 5 將Ag2O(s)放在一個抽空的容器中，使之分解得到Ag(s)和O2(g)并達到平衡，則此時系統(tǒng)的組分數(shù)（獨立）=_；自由度數(shù)=_。 5 答： 2 1,6 CH4(g)與H2O(g)反應，部分轉化為CO(g)和CO2(g)及H2(g)，并達平衡，則系統(tǒng)的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 6 答：5 2 0 3 1 4 7 將一定量NaCl(s)溶于水中形成不飽和溶液，假設NaCl完全電離，H2O(l) 可建立電離平衡，離子無水合反應，則系統(tǒng)的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 7 答： 5 1 2 2 1 3 8

18、 已知NaHCO3(s)熱分解反應為 2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 今將NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個密閉容器中，當反應建立平衡時系統(tǒng)的R=_；C =_； =_；f =_。,8 答： 0 3 3 2 9 450時，將與混合，由于的分解，最終得到和平衡共存的系統(tǒng)，則系統(tǒng)的組分數(shù)C =_；相數(shù) =_；條件自由度數(shù)f =_。 9答：2 1 2 10 Na2CO3(s)與 H2O(l) 可生成Na2CO3 H2O (s)、 Na2CO3 7H2O (s) 、 Na2CO3 10H2O (s)，則30時，

19、與Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 種。 10 答：1 11下列化學反應，同時共存并達到平衡（溫度在9001200K）: CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)。該系統(tǒng)的自由度=_。 11 答： 3,12 CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和CO2(g)構成一個多相平衡系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的組分數(shù)（獨立）=_；自由度數(shù)=_。 12 答：3 0 13 FeCl3與 H2O 可生成四種水合物FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2

20、O (s) 、 FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2O (s) ，這個系統(tǒng)的組分數(shù)（獨立）=_；在定壓下最多有 相平衡共存種。 13 答： 2 3 14 一個達到平衡的系統(tǒng)中有任意量ZnO(s)、Zn(s)、CO(g)、CO2(g)、C(s)五種物質，則這個系統(tǒng)的組分數(shù)（獨立）=_；自由度數(shù)=_。 14 答： 3 2,15.由克拉佩龍方程導出克-克方程的積分式時所作的三個近似處理分別是(i) ；(ii) ； (iii) 。,15 答: (i)因為Vm(g) Vm(l或s) 所以pVm(g)- Vm(l)=p Vm(g)或pVm(g)- Vm(s)=p Vm(g) ；(ii)將蒸氣視為

21、理想氣體，即Vm(g)=RT/p ；(iii)積分時，視vapHm為與溫度T無關的常數(shù)。,17氧氣和乙炔氣溶于水中的亨利系數(shù)分別是7.20107Pakgmol和133108Pakgmol,由亨利定律系數(shù)可知,在相同條件下, 在水中的溶解度大于在水中的溶解度。,16. 貯罐中貯有20,40kPa的正丁烷,并且罐內(nèi)溫度、壓力長期不變。已知正丁烷的標準沸點是272.7K,根據(jù)，可以推測出,貯罐內(nèi)的正丁烷的聚集態(tài)是態(tài)。,16 答：由克-克方程算得正丁烷在20時的飽和蒸氣壓p*（正丁烷，298.15K）=212.0kPa40kPa 氣,17 答：氧氣 乙炔氣,18 28.15時，摩爾分數(shù)x(丙酮)=0.

22、287的 氯仿丙酮混合物的蒸氣壓為2 9400Pa，飽和蒸氣中氯仿的摩爾分數(shù)y（氯仿）=0.181。已知純氯仿在該溫度下的蒸氣壓為29. 57kPa。以同溫度下純氯仿為標準態(tài)，氯仿在該真實液態(tài)混合物中的活度因子為 ；活度為 。 19 答：0.252 0.182 20 在溫度T時某純液體A的蒸氣壓為11.73kPa，當非揮發(fā)性組分B溶于A中，形成xA=0.800的液態(tài)混合物時，液態(tài)混合物中A的蒸氣壓為5.33kPa，以純液體A為 標準態(tài)，則組分A的活度為 ，活度因子為 。 20答：0.454 0.568 21某理想稀溶液的溫度為T，壓力為p，溶劑A的摩爾分數(shù)為xA，則組分A的化學勢表達式為：A=

23、_。 21答： x,A(l,T)+RTlnxA,22 50時，液體A的飽和蒸氣壓是液體B的飽和蒸氣壓的3倍，A和B構成理想液態(tài)混合物。氣液平衡時，液相中A的摩爾分數(shù)為0.5，則在氣相中B的摩爾分數(shù)為 。 22 答：0.25 23 寫出理想液態(tài)混合物任意組分B的化學勢表達式：=。 23 答： B(l,T)+RTlnxB 24 0，101.325kPa壓力下，O2(g)在水中的溶解度為4.4910-2dm3kg，則0時O2(g)在水中的亨利系數(shù)為kx(O2)= Pa。 24 答：5.90108,25 克-克方程的適用條件為 25答：純物質的液-氣或固-氣兩相平衡 26甲醇-乙醇、乙醇-水、水-鹽酸

24、三組混合物或溶液中，可看成理想液態(tài)混合物的是 。 26 答：甲醇-乙醇 27 對于理想稀溶液，在一定溫度下溶質B的質量摩爾濃度為bB，則B的化學勢表達式為 。 27 答：B= *b,B(l,T)+RTln(bB/b),28 在300K和平衡狀態(tài)下，某組成為xB=0.72 混合物上方B的蒸氣壓是純B的飽和蒸氣壓的60%，那么：(i)B的活度是 (ii)B的活度因子是 ；(iii)同溫度下從此溶液中取出1mol的純B（組成可視為不變）則系統(tǒng)G的變化是 J.mol-1。 28 答： 0.6 0.83 819.36 29 一般而言，溶劑的凝固點降低系數(shù)kf與和 成正比，與 成反比，而溶液的凝固點降低值Tf只與成正比。 29 答：MA (T*f)2 fusHm,A bB,30 某非揮發(fā)性溶質的溶液通過半透膜與純?nèi)軇┻_滲透平衡，則此時溶液的蒸氣壓一定 純?nèi)軇┑恼魵鈮骸?30 答：小于,31 理想液態(tài)混合物定溫p-xB(yB)相圖最顯著的特征是液相線為 。 31 答： 直線 32 一般有機物可以用水蒸氣蒸餾法提純，當有機物的 和 越大時，提純一定質量有機物需要的水蒸氣越少，燃料