物理化學(xué)第五章相平衡練習(xí)題及答案

1、第五章相平衡練習(xí)題一、判斷題： 1在一個(gè)給定的系統(tǒng)中，物種數(shù)可以因分析問題的角度的不同而不同，但獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是一個(gè)確定的數(shù)。2單組分系統(tǒng)的物種數(shù)一定等于1。3自由度就是可以獨(dú)立變化的變量。4相圖中的點(diǎn)都是代表系統(tǒng)狀態(tài)的點(diǎn)。5恒定壓力下，根據(jù)相律得出某一系統(tǒng)的f = l，則該系統(tǒng)的溫度就有一個(gè)唯一確定的值。 6單組分系統(tǒng)的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。7根據(jù)二元液系的px圖可以準(zhǔn)確地判斷該系統(tǒng)的液相是否是理想液體混合物。8在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計(jì)算兩相平暢時(shí)兩相的相對(duì)的量。9杠桿規(guī)則只適用于Tx圖的兩相平衡區(qū)。10對(duì)于二元互溶液系，通過精餾方法總可以得到兩個(gè)純組分。11二元液系

2、中，若A組分對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差，那么B組分必定對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生負(fù)偏差。 12恒沸物的組成不變。13若A、B兩液體完全不互溶，那么當(dāng)有B存在時(shí)，A的蒸氣壓與系統(tǒng)中A的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。14在簡(jiǎn)單低共熔物的相圖中，三相線上的任何一個(gè)系統(tǒng)點(diǎn)的液相組成都相同。15三組分系統(tǒng)最多同時(shí)存在5個(gè)相。二、單選題：1H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 體系的組分?jǐn)?shù)是：(A)K = 3 ；(B)K = 5 ；(C)K = 4 ；(D)K = 2 。2克勞修斯克拉伯龍方程導(dǎo)出中，忽略了液態(tài)體積。此方程使用時(shí)，對(duì)體系所處的溫度要求：(A)大于臨界溫度 ；(B)在三相點(diǎn)與沸點(diǎn)之間 ；(C)在三相點(diǎn)與臨界溫度之間 ；

3、(D)小于沸點(diǎn)溫度 。3單組分固液兩相平衡的pT曲線如圖所示，則：(A)Vm(l) = Vm(s) ；(B)Vm(l)Vm(s) ；(C)Vm(l)Vm(s) ；(D)無法確定 。4蒸汽冷凝為液體時(shí)所放出的潛熱，可用來：(A)可使體系對(duì)環(huán)境做有用功 ；(B)可使環(huán)境對(duì)體系做有用功 ；(C)不能做有用功 ；(D)不能判定 。5壓力升高時(shí)，單組分體系的熔點(diǎn)將如何變化：(A)升高 ；(B)降低 ；(C)不變 ；(D)不一定 。6硫酸與水可組成三種化合物：H2SO4H2O(s)、H2SO42H2O(s)、H2SO44H2O(s)，在p下，能與硫酸水溶液共存的化合物最多有幾種：(A)1 種 ；(B)2

4、種 ；(C)3 種 ；(D)0 種 。7在Pa的壓力下，I2在液態(tài)水與CCl4中的溶解已達(dá)到平衡(無固體I2存在)，此體系的自由度為：(A)1 ；(B)2 ；(C)3 ；(D)0 。8NaCl水溶液和純水，經(jīng)半透膜達(dá)到滲透平衡，該體系的自由度數(shù)是：(A)f = 1 ；(B)f = 2 ；(C)f = 3 ；(D)f = 4 。9對(duì)于下列平衡系統(tǒng)：高溫下水被分解；同，同時(shí)通入一些H2(g) 和O2(g)；H2和O2同時(shí)溶于水中，其組元數(shù)K和自由度數(shù)f的值完全正確的是：(A)K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 K = 3，f = 3 ；(B)K = 2，f = 2 K = 3，f =

5、3 K = 1，f = 1 ；(C)K = 3，f = 3 K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 ；(D)K = 1，f = 2 K = 2，f = 3 K = 3，f = 3 。10在下列體系中自由度f = 2的體系是：(A)298K時(shí)，H2O(l)H2O(g) ；(B) S(s)S(l)S(g) ；(C)C2H5OH(l) 與H2O(l) 的混合物 ；(D)一定量的PCl5(g) 分解平衡時(shí)：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。11某體系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3H2O(s)、Na2CO37H2O(s)、Na2CO310H2O(s)三種結(jié)晶水合物。在

6、p下，f = K - + 1 = 2 - 4 + 1 = -1，這種結(jié)果表明：(A)體系不是處于平衡態(tài) ；(B)Na2CO310 H2O(s) 不可能存在 ；(C)這種情況是不存在的 ；(D)Na2CO37H2O(s) 不可能存在 。12相圖與相律之間是：(A)相圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得出，相圖不能違背相律 ；(B)相圖由相律推導(dǎo)得出；(C)相圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制得出，與相律無關(guān) ；(D)相圖決定相律 。13下列敘述中錯(cuò)誤的是：(A)水的三相點(diǎn)的溫度是273.15K，壓力是610.62 Pa ；(B)三相點(diǎn)的溫度和壓力僅由系統(tǒng)決定，不能任意改變 ；(C)水的冰點(diǎn)溫度是0(273.15K)，壓力是 Pa

7、；(D)水的三相點(diǎn)f = 0，而冰點(diǎn)f = 1 。14Na 2CO3可形成三種水合鹽：Na2CO3H2O、Na2CO37H2O、NaCO310H2O，在常壓下，將Na2CO3投入冰水混合物中達(dá)三相平衡時(shí)，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液，則另一相是：(A)Na2CO3 ；(B)Na2CO3H2O ；(C)Na2CO37H2O；(D)Na2CO310H2O。15如圖，對(duì)于右邊的步冷曲線對(duì)應(yīng)是哪個(gè)物系點(diǎn)的冷卻過程：(A)a點(diǎn)物系 ；(B)b點(diǎn)物系 ；(C)c點(diǎn)物系 ；(D)d點(diǎn)物系 。16如圖，對(duì)于形成簡(jiǎn)單低共熔混合物的二元相圖，當(dāng)物系的組成為x，冷卻到t時(shí)，固液二相的重量之比是：(A)w(s

8、)w(l) = acab ；(B)w(s)w(l) = bcab ；(C)w(s)w(l) = acbc ；(D)w(s)w(l) = bcac 。17如圖，對(duì)于形成簡(jiǎn)單低共熔混合物的二元相圖，當(dāng)物系點(diǎn)分別處于C、E、G點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的平衡共存的相數(shù)為：(A)C點(diǎn)1，E點(diǎn)1，G點(diǎn)1 ；(B)C點(diǎn)2，E點(diǎn)3，G點(diǎn)1 ；(C)C點(diǎn)1，E點(diǎn)3，G點(diǎn)3 ；(D)C點(diǎn)2，E點(diǎn)3，G點(diǎn)3 。18在相圖上，當(dāng)物系處于哪一個(gè)點(diǎn)時(shí)只有一個(gè)相：(A)恒沸點(diǎn) ；(B)熔點(diǎn) ；(C)臨界點(diǎn) ；(D)低共熔點(diǎn) 。19甲、乙、丙三個(gè)小孩共吃一支冰棍，三人約定：各吃質(zhì)量的三分之一；只準(zhǔn)吸，不準(zhǔn)咬；按年齡由小到大順序先后吃。結(jié)果

9、，乙認(rèn)為這只冰棍沒有放糖，甲則認(rèn)為這冰棍非常甜，丙認(rèn)為他倆看法太絕對(duì)化。則三人年齡：(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如圖A與B是兩組分恒壓下固相部分互溶凝聚體系相圖，圖中有幾個(gè)單相區(qū)：(A) (A) 1個(gè) ；(B) (B) (B)2個(gè) ；(C) (C) (C)3個(gè) ；(D) (D) (D)4個(gè) 。21有一形成不穩(wěn)定化合物的雙組分A與B凝聚體系，系統(tǒng)的組成剛巧與不穩(wěn)定化合物的組成相同，當(dāng)其從液態(tài)冷卻到不相稱熔點(diǎn)，系統(tǒng)內(nèi)建立如下平衡：液相 + A(s) = AxBy(不穩(wěn)定化合物)，如果在此時(shí)系統(tǒng)由外界吸取熱時(shí)，則上述的平衡將：(

10、A)向左移動(dòng) ；(B)向右移動(dòng) ；(C)不移動(dòng) ；(D)無法判定 。22A與B可以構(gòu)成2種穩(wěn)定化合物與1種不穩(wěn)定化合物，那么A與B的體系可以形成幾種低共熔混合物：(A)2種 ；(B)3種 ；(C)4種 ；(D)5種 。23如圖A與B是兩組分恒壓下固相部分互溶凝聚體系相圖，有幾個(gè)兩固相平衡區(qū)：(A) (A) 1個(gè) ；(B)2個(gè) ；(B) (B) 3個(gè) ；(D)4個(gè) 。24在第一種物質(zhì)中加入第二種物質(zhì)后，二者的熔點(diǎn)發(fā)生什么變化? (A)總是下降 ；(B)總是上升 ；(C)可能上升也可能下降 ；(D)服從拉烏爾定律 。25如圖是FeO與SiO2的恒壓相圖，那么存在幾個(gè)穩(wěn)定化合物：(A) (A) 1個(gè)

11、 ；(B) (B) (B)2個(gè) ；(C) (C) (C)3個(gè) ；(D) (D) (D)4個(gè) 。26A及B二組分組成的凝聚體系能生成三種穩(wěn)定的化合物，則于常壓下在液相開始冷卻的過程中，最多有幾種固相同時(shí)析出？(A)4種 ；(B)5種 ；(C)2種 ；(D)3種 。27在溫度為T時(shí)，A(l) 與B(l) 的飽和蒸氣壓分別為30.0kPa和35.0kPa，A與B完全互溶，當(dāng)xA = 0.5時(shí)，pA = 10.0kPa，pB = 15.0kPa，則此二元液系常壓下的Tx相圖為：28兩組分理想溶液，在任何濃度下，其蒸氣壓：(A)恒大于任一純組分的蒸氣壓 ； (B)恒小于任一純組分的蒸氣壓 ；(C)介于兩

12、個(gè)純組分的蒸氣壓之間 ；(D)與溶液組成無關(guān) 。29設(shè)A和B可析出穩(wěn)定化合物AxBy和不穩(wěn)定化合物AmBn，其Tx圖如圖所示，其中阿拉伯?dāng)?shù)字代表相區(qū)，根據(jù)相圖判斷，要分離出純凈的化合物AmBn，物系點(diǎn)所處的相區(qū)是：(A)9 ； (B) 7 ；(C)8 ； (D) 10 。30液體A與B形成蒸氣壓正偏差很大的溶液，在精餾塔中精餾時(shí)，塔釜得到的是：(A)恒沸混合物 ；(B)純A ；(C)純B ；(D)純A或純B 。31如圖A與B是兩組分恒壓下固相部分互溶凝聚體系相圖，圖中有幾個(gè)兩相區(qū)：(A)1個(gè) ；(B)2個(gè) ；(C)3個(gè) ；(D)4個(gè) 。32水蒸氣蒸餾通常適用于某有機(jī)物與水組成的：(A)完全互溶

13、雙液系 ；(B)互不相溶雙液系 ；(C)部分互溶雙液系 ；(D)所有雙液系 。33下圖是二元凝聚體系相圖，其中物系點(diǎn)與相點(diǎn)合一的是：(A)F點(diǎn)，G點(diǎn) ；(B)I點(diǎn)，D點(diǎn) ；(C)H點(diǎn)，D點(diǎn) ；(D)H點(diǎn)，G點(diǎn) 。34A與B是兩種互不相溶的兩種液體，A的正常沸點(diǎn)80，B的正常沸點(diǎn)120。把A、B混合組成一個(gè)體系，那么這個(gè)混合物的正常沸點(diǎn)為：(A)小于80；(B)大于120；(C)介于80與120之間 ；(D)無法確定范圍 。35右圖是三液態(tài)恒溫恒壓相圖，ac、be把相圖分成三個(gè)相區(qū)、，每個(gè)相區(qū)存在的相數(shù)是：(A) (A) 區(qū)1、區(qū)1、區(qū)1 ；(B)區(qū)1、區(qū)3、區(qū)2 ；(B) (B) 區(qū)1、區(qū)2、

14、區(qū)2 ；(D)區(qū)1、區(qū)2、區(qū)1 。36金(熔點(diǎn)1063)與銅(熔點(diǎn)1083)形成合金；取含金量50的融熔體冷卻，首先析出固溶體的含金量是：(A)大于50 ；(B)小于50 % ；(C)等于50 ；(D)不一定 。37H2ONaClNa2SO4的物系中Na2SO4與H2O能形成水合物Na2SO410 H2O(D)。相圖中，在DBC區(qū)中存在的是：(A)水合物D與溶液 ；(B)水合物D、NaCl和組成為F的溶液 ；(C)水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存 ；(D)純NaCl、純Na2SO4和水溶液 。38H2OKNO3NaNO3物系的相圖如下。那么在BEC區(qū)內(nèi)平衡的相是：(A)純NaNO3與其

15、飽和溶液 ；(B)純KaNO3與其飽和溶液 ；(C)含KNO3、NaNO3與不飽和溶液 ；(D)含KNO3、NaNO3與雙飽和溶液(E) 。39分配定律不適用下列哪個(gè)體系：(A)I2溶解在水與CCl4中 ；(B)Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中 ；(C)NH4Cl溶解在水與苯中 ；(D)Br2溶解在CS2與水中 。40如圖是恒溫恒壓下的三組分鹽水體系相圖，復(fù)鹽可形成水合物，存在幾個(gè)三相平衡區(qū)：(A)2個(gè) ；(B)3個(gè) ；(C)4個(gè) ；(D)5個(gè) 。三、多選題：1通常所說的水的冰點(diǎn)為0的含義是什么？(A)在101.33kPa壓力下，冰和純水平衡時(shí)的溫度 ；(B)冰、水、水蒸氣三相平衡時(shí)的溫

16、度 ；(C)冰的蒸氣壓和水的蒸氣壓相等的溫度 ；(D)壓力為101.3kPa下被空氣飽和了的水和冰平衡的溫度 ；(E)壓力在101.3kPa時(shí)，冰、水、水蒸氣三相共存時(shí)的溫度 。2下列系統(tǒng) = 1的是：(A)PbSnSb形成的固溶體 ；(B)-SiO2和-SiO2 ；(C)左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ；(D)氯化鈉和蔗糖溶于水 ；(E)白糖與面粉混合物 。3克克方程可適用于下列哪些體系？(A)I2(s) I2(g) ；(B)C(石墨) C(金剛石) ；(C)I2(s) I2(l) ；(D)I2(l) I2(g) ；(E)I2(g)(n,T1,p1) I2(g) (n,T2,p2) ；(F)I2(l

17、) + H2 2HI(g) 。4對(duì)于兩組分凝聚體系的步冷曲線形狀，下列判斷正確的是：(A)步冷曲線上，一定存在“拐點(diǎn)” ；(B)一條步冷曲線上有平臺(tái)，就一定有“拐點(diǎn)” ；(C)一條步冷曲線上有“拐點(diǎn)”，就一定有“平臺(tái)” ；(D)一條步冷曲線上可以有“拐點(diǎn)”而無“平臺(tái)” ；(E)一條步冷曲線上可以有“平臺(tái)”而無“拐點(diǎn)” 。5在CaF2CaCl2的凝聚系統(tǒng)相圖中，物系點(diǎn)為a，當(dāng)降低系統(tǒng)溫度時(shí)，不正確的是：(A) (A) a點(diǎn) = 1，f* = 2 ；(B)b點(diǎn) = 1，f* = 1 ；(B) (B) c點(diǎn) = 2，f* = 1 ；(C) (C) d點(diǎn) = 2，f* = 1 ；(E)c點(diǎn) = 3，f

18、* = 0 。6關(guān)于杠桿規(guī)則的適用性，下列說法錯(cuò)誤的是：(A)適用于單組分體系的兩個(gè)平衡相 ；(B)適用于二組分體系的兩相平衡區(qū) ；(C)適用于二組分體系相圖中的任何區(qū) ；(D)適用于三組分體系中的兩個(gè)平衡相 ；(E)適用于三相平衡線上的任意兩個(gè)平衡相 。7加壓于冰，冰可部分熔化成水，這是什么原因？(A)加壓生熱 ；(B)冰的晶格受壓崩潰 ；(C)冰熔化時(shí)吸熱 ；(D)冰的密度小于水 ；(E)冰的密度大于水 。8A和B二元凝聚系相圖如圖所示，在下列敘述中錯(cuò)誤的是：(A)1為液相， = 1，f = 2 ；(B)要分離出純A，物系點(diǎn)必須在3區(qū)內(nèi) ；(C)要分離出純AmBn，物系點(diǎn)必須在6區(qū)內(nèi) ；(

19、D)J、F、E、I和S諸點(diǎn)f = 0 ；(E)GC直線、DI直線上的點(diǎn)，f = 0 。920時(shí)苯和甲苯的蒸氣壓分別為9959.2Pa和2973.1Pa，苯(A)和甲苯(B)形成的溶液近似于理想溶液，當(dāng)x(苯) = 0.5時(shí)，氣相中苯的分壓p(苯) = 4979.6Pa，甲苯的分壓p(甲苯) = 1486.6Pa，在圖中，px圖和Tx圖正確的是：10下述說法中，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？(A)通過相圖可以確定一定條件下體系由幾相構(gòu)成 ；(B)相圖可表示出平衡時(shí)每一相的組成如何 ；(C)相圖可表示出達(dá)到相平衡所需的時(shí)間長(zhǎng)短 ；(D)通過杠桿規(guī)則可在相圖上計(jì)算各相的相對(duì)數(shù)量多少 ；(E)相圖上物系點(diǎn)與相點(diǎn)都是

20、分開的 。四、主觀題：1在25時(shí)，A、B、C三種物質(zhì)(相互之間不發(fā)生反應(yīng))所形成的溶液與固態(tài)A和由B、C組成的氣相同時(shí)達(dá)到平衡，問：(1) 此體系的自由度為多少？(2) 此體系中能平衡共存的最多有幾相？ 2滑冰鞋下面的冰刀與冰接觸面長(zhǎng)為7.68cm，寬為0.00245cm。(1) 若滑冰者體重為60kg，試求施于冰面的壓強(qiáng)為多少？(雙腳滑行)(2) 在該壓強(qiáng)下，冰的熔點(diǎn)是多少？巳知冰的摩爾熔化熱為6009.5 Jmol-1，冰的密度為0.92gcm-3，水的密度為1.0 gcm-3 。3乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有機(jī)合成的重要試劑，它的蒸氣壓方程為：lnp = -5960/T

21、 + B，p的單位是Pa，此試劑在正常沸點(diǎn)181時(shí)部分分解，但在70是穩(wěn)定的，可在70時(shí)減壓蒸餾提純，壓強(qiáng)應(yīng)降到多少？該試劑的摩爾氣化熱是多少？4液體A與B形成非理想溶液，在一定溫度下，蒸氣總壓與溶液組成的關(guān)系圖如右：(1) 粗略畫出pAxB 、pBxB線 ；(2) 粗略畫出TxB 和TyB線(沸點(diǎn)組成線) 。5在1678之間，液態(tài)汞的蒸氣壓公式為 ：lg(p/p) = 7.6483328/T 0.848lg(T/K)，汞的三相點(diǎn)溫度為243.3K，摩爾熔融熱為2320 Jmol-1，試求固態(tài)汞在 -78時(shí)的蒸氣壓。6下面是兩組分凝聚體系相圖，注明每個(gè)相圖中相態(tài)，并指出三相平衡線。7Ni與Mo

22、形成化合物MoNi，在1345時(shí)分解成Mo與含53 Mo的液相，在1300有唯一最低共熔點(diǎn)，該溫下平衡相為MoNi，含48 Mo的液相和含32 Mo的固熔相，巳知Ni的熔點(diǎn)1452，Mo的熔點(diǎn)為2535，畫出該體系的粗略相圖tc圖。8AgCl與LiCl體系不形成化合物，固態(tài)部分互溶，在480時(shí)，熔融體與分別含15及30 AgCl的固熔體成平衡，AgCl與LiCl的熔點(diǎn)分別為455與610，試?yán)L制其相圖。9如圖，是NaCl(NH4)2SO4H2O在298K、101.325kPa時(shí)的相圖?，F(xiàn)有NaCl與(NH4)2SO4混合鹽100克，其中(NH4)2SO4含量為25%，物系點(diǎn)相當(dāng)圖中f點(diǎn)，利用相

23、圖計(jì)算，可以最多提純得到多少克NaCl晶體？10CaCO3在高溫分解為CaO和CO2。(1) 由相律證明我們可以把CaCO3在保持固定壓力的CO2氣流中加熱到相當(dāng)?shù)臏囟榷皇笴aCO3分解；(2) 證明當(dāng)CaCO3與CaO的混合物與一定壓力的CO2共存時(shí)有且僅有一個(gè)平衡溫度。11在101.325kPa下，CaCO3分解成CaO(s) 和CO2(g)，在1169K時(shí)達(dá)到分解平衡。(1) 畫出兩組分CaOCO2在101.325Pa時(shí)的等壓相圖；(2) 標(biāo)出各個(gè)相區(qū)的相態(tài)。12NaClH2O二組分體系的低共熔點(diǎn)為 -21.1，此時(shí)冰、NaCl2H2O(s) 和濃度為22.3(重量百分?jǐn)?shù))的NaCl水

24、溶液平衡共存，在 -9時(shí)有一不相合熔點(diǎn)，在該熔點(diǎn)溫度時(shí)，不穩(wěn)定化合物NaCl2H2O分解成無水NaCl和27 的NaCl水溶液，已知無水NaCl在水中的溶解度受溫度的影響不大(當(dāng)溫度升高時(shí)，溶解度略有增加)。(1) 請(qǐng)繪制相圖，并指出圖中線、面的意義；(2) 若在冰水平衡體系中加入固體NaCl作致冷劑可獲得最低溫度是幾度？(3) 若有1000g 28 的NaCl溶液，由160冷到 -10，問此過程中最多能析出多少純NaCl ？12現(xiàn)有處于263K的1 mol過冷水，假定水自發(fā)地結(jié)晶，結(jié)晶過程一直延續(xù)到體系平衡。(1) 體系達(dá)到最終溫度為多少？(2) 平衡時(shí)有幾相共存？(3) 計(jì)算平衡時(shí)各相的量

25、；(4) 計(jì)算結(jié)晶過程的Sm。已知Cp,mH2O(l) = 75.31 JK-1mol-1；Cp,mH2O(s) = 37.66 JK-1mol-1；熔化熱HmH2O(s) = 6.02 kJmol-1 。13已知Bi和Cd的熔點(diǎn)和熔融焓分別是544.2K、594.1K以及11.00 kJmol-1、5.98 kJmol-1，預(yù)言由這兩個(gè)金屬所形成的最低共熔混合物的溫度和組成(設(shè)形成理想混合物)。實(shí)驗(yàn)值為140和Cd的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為40 。14指出下列各圖中所形成的化合物的經(jīng)驗(yàn)式，并說明各相區(qū)是由哪些相組成的？(1) 圖中設(shè)生成的化合物為X ；(2) 沒有化合物；(3) 圖中設(shè)生成X、Y

26、兩種化合物；15酚水體系在60分成兩液相，第一相含16.8 (質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) 的酚，第二相含44.9 的水。(1) 如果體系中含90g水和60g酚，那么每相重量為多少？(2) 如果要使含80 酚的100g溶液變成渾濁，必須加水多少克？1680時(shí)溴苯和水的蒸氣壓分別為8.825kPa和47.335kPa，溴苯的正常沸點(diǎn)是156。計(jì)算：(1) 溴苯水蒸氣蒸餾的溫度，已知實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為101.325kPa；(2) 在這種水蒸氣蒸餾的蒸氣中溴苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知溴苯的摩爾質(zhì)量為156.9 gmol-1；(3) 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸氣？第五章 相平衡練習(xí)題答案一、判斷題答案：1對(duì)。2錯(cuò)。3錯(cuò)

27、，應(yīng)是在一定范圍內(nèi)可以獨(dú)立變化的強(qiáng)度變數(shù)。4錯(cuò)，也有代表相的點(diǎn)。5錯(cuò)，f = l表示有一個(gè)強(qiáng)度變數(shù)可獨(dú)立變化。6對(duì)。7對(duì)，在px圖中理想液態(tài)混合物的液相線是直線。8對(duì)。9錯(cuò)，其他相圖的兩相平衡區(qū)也可以使用杠桿規(guī)則。10錯(cuò)，對(duì)有恒沸物的系統(tǒng)，最多只能得到一個(gè)純組分。11錯(cuò)，通常兩個(gè)組分都同時(shí)產(chǎn)生正(或負(fù))偏差。12錯(cuò)，恒沸組成與壓力有關(guān)。13錯(cuò)，因不互溶，pA = pA，與組成無關(guān)。14對(duì)。15對(duì)。二、單選題答案：1. C；2. C；3. C；4. C；5. D；6. B；7. B；8. C；9. D；10.D；11.A；12.A；13.A；14.D；15.C；16.C；17.B；18.C；19

28、.B；20.C；21.A；22.B；23.D；24.C；25.D；26.C；27.B；28.C；29.B；30.D；31.C；32.B；33.D；34.A；35.D；36.B；37.C；38.D；39.C；40.B。三、多選題答案：1. D；2. AD；3. AD；4. DE；5. BC；6. AC；7. D；8. BC；9. CD；10. CE。 四、主觀題答案：1解：N = 3 C = 3 = 3 (s，l，) (1) f* = 3-3 + 1 = 1 ；(2) f*min = 0 ，3-max + 1 = 0 ，max = 4 。2解：(1) p = W/2S = 60/(7.62 0.

29、00245 3) = 1607 kgcm-2 = 1549 104 Pa(2) dp/dT = H/TV ，dp = (H/TV) dT 積分：p2-p1 = (H/V) ln(T2/T1)，p2 = 15749 104 Pa，p1 = PaT1 = 273.15 K， V = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3 ln(T2/T1) = (p2-p1) V/H = (15746 104-) (-1.567 10-6)/6009.5 = -0.04106T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 273.15 = 262.16 K 即： t2 = - 1

30、13解：T = 273 + 181 = 454 K ，p = Paln = - 5960/454 + B，B = 24.654lnp = - 5960/T +24.654，T2 = 273 + 70 = 343K lnp2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278，p2 = 1448.1 Pa 因?yàn)?，由克-克方程：Hm,vap(氣化) = 5960R = 5960 8.314 = 49551 Jmol-1 4解：5解：Hm(氣化) = a + bT + cT2 dlnpl/dT = Hm(氣)/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R (1) 2.303lgpl =

31、 7.6482.303 33282.303/T 0.8482.303lgT lnpl = 7.6482.303 7664/T8.848lnTdlnpl/dT = 7664/T2-0.848/T 與(1)式比較，a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = -7.05 c = 0 Hm(氣化) = 63718-7.05 THm(升華) = Hm(熔融) + Hm(氣化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 Tdlnps/dT = Hm(升華)/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T積分 ： lnps

32、 = - 7943/T-0.848lnT + C lgps = - 3449/T-0.848lgT + C 三相點(diǎn) T = 243.3K lgps = lgpL-2339/243.3-0.848lg243.3 + C = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3C = 8.145 lgps = - 3449/T-0.848lgT + 8.145 當(dāng) T = 273.2-78 = 196.2 Klgps = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460ps = 3.92 10-12 p= 3.29 10-12 = 3.98 1

33、0-7 Pa 6解：7解： 化合物中含Mo為 62 % 。8. 解：9解：在圖上聯(lián)結(jié) Cf，交AD線于g點(diǎn)，量出Cf = 3.7 cm，Cg = 2.6 cm，用杠桿規(guī)則計(jì)算g點(diǎn)物系質(zhì)量，w(g) = 100 3.7/2.6 = 142.3 g ，加水 42.3 g量出AD = 2.6 cm ，Dg = 0.9 cm， w (NaCl) = 142.3 0.9/2.6 = 49.26 g10解：(1) 根據(jù)題意，體系中只存在CaCO3和CO2S = 2 ，R = R = 0 K = S-R-R = 2因?yàn)閴毫固定，且 = 2CaCO3(s)，CO2 (g) 所以： f = K- + 1 =

34、2-2 + 1 = 1這說明體系尚有一個(gè)自由度，此即為溫度，在溫度可自由變化的情況下，體系中CaCO3不分解。(2) 體系中有CaCO3(s)，CaO(s)和CO2 (g)同時(shí)存在化學(xué)平衡 CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)故 S = 3 ，R = 0 ，R = 1 K = S-R-R = 2因?yàn)閴毫固定，且 = 3CaCO3(s)，CaO(s)，CO2 (g)所以 f = K- + 1 = 2-3 + 1 = 011解：區(qū)：CaO(s) + CO2(g)區(qū)：CaO(s) + CaCO3(s)區(qū)：CO2(g) + CaCO3(s)11解：(1) 圖中的 ac 為水的冰點(diǎn)下降曲

35、線；ec 為水化物NaCl2H2O的溶解曲線；eh 為NaCl的溶解度曲線；bd 為三相線，線上任意一點(diǎn)代表冰、水化物和具有 c 點(diǎn)組成的NaCl溶液三相平衡共存；eg 為三相線，線上任意一點(diǎn)代表NaCl、水化物和具有e點(diǎn)組成的NaCl溶液三相平衡共存。是液相區(qū)；是固 (NaCl) 液平衡區(qū)；是冰液平衡區(qū)；是固 (NaCl2H2O) 液平衡區(qū)。(2) 由相圖可知，在冰水平衡體系中加入NaCl，隨著加入NaCl的增多，體系溫度沿c線下降，至c點(diǎn)溫度降為最低，這時(shí)體系的溫度為 -21.1。(3) 在冷卻到-9時(shí)，已達(dá)到低共熔點(diǎn)，此時(shí)已開始有NaCl2H2O析出，到-10，純NaCl已消失，因此在冷

36、卻到-10過程中，最多析出的純NaCl可由杠桿規(guī)則計(jì)算：w (液) 1 = w (NaCl) 72 w (NaCl) / w總 = 1/(72 + 1) = 1/73w (NaCl) = w總/ 73 = 1000/73 = 13.7 g即冷卻到-10過程中，最多能析出純NaCl 13.7 g。12解：(1) 由于 1.00mol 過冷水升高到 0.01 (即273.16 K) 時(shí)需要的熱量約為：75.31 (273.16-263) = 765.15 Jmol-1 ，小于1mol過冷水結(jié)晶為冰放出的熱量 6020 Jmol-1 ，所以無法使過冷水全部結(jié)成冰，最終溫度為0.01(273.16 K

37、)的冰水共存體系。(2) 平衡時(shí)是三相 (冰、水、蒸氣) 共存。(3) 假設(shè)有x mol H2O(s) 生成，由于過冷水結(jié)冰過程很快，故體系是絕熱的，即 263K時(shí)結(jié)出x mol冰的放熱，使冰水體系升溫至 273.16K 。75.31 10.16 (1-x) + 37.66 10.16x = x6020 + (37.66-75.31) 10.16x = 0.127 則平衡時(shí)有 0.127 mol 冰和 0.873 mol 水。(4) 結(jié)晶過程的Sm包括兩部分，第一部分是 1mol過冷水由 263K升溫至 273.16K：S1 = = 2.855 JK-1mol-1第二部分是 x mol 水結(jié)成冰：S2 = -Hmx / T = -6