1相平衡习题要点

1相平衡习题要点
1相平衡习题要点

物理化学第六章相平衡习题

一、选择题

1. 若A和B能形成二组分理想溶液,且T B*>T A*,则A和B在达平衡的气、液相中的物质的量分数()。

(A)y A>x A,y Bx B;(C)y A>x A,y B>x B;(D)y A

2. 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y B()它在液相中的组成x B。

(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的平衡系统压力为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,系统的压力()。

(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)两种纯液体组成的液态完全互溶的气液平衡系统。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。

5. 组分A(s)与组成B(s)组成的凝聚系统相图中,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()最低共熔点和()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)和H2O(l)两相平衡,随着压力的增长,H2O的凝固点将()

(A)升高(B)降低(C)不变(D)无法判断

7. 将过量的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. 在上题中已达平衡的系统中加入CO2(g)时,系统重新达平衡后,则系统的组分数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的自由度为()。

(A)0;(B)1;(C)2;(D)3。

10.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。

11.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。

12.在101325Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体系的自由度为()。

(A) 1 ; (B) 2 ;(C) 3 ;(D) 0 。

13.NaCl水溶液和纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系的自由度数是()。

(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) 和O2(g);③H2和O2同时溶于水中,其组分数C和自由度数F的值完全正确的是()。

(A) ①C = 1,F= 1 ②C = 2,F= 2 ③C = 3,F= 3 ;

(B) ①C = 2,F = 2 ②C = 3,F = 3 ③C = 1,F = 1 ;

(C) ①C= 3,F = 3 ②C = 1,F = 1 ③C = 2,F = 2 ;

(D) ①C = 1,F= 2 ②C = 2,F= 3 ③C = 3,F = 3 。

15.在下列体系中自由度数F = 2的体系是()。

(B) S(s)S(l)S(g) ;

(C) C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物;

(D) 一定量的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p 下,F=C-P+ 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明()

(A) 体系不是处于平衡态;(B) Na2CO3·10 H2O(s) 不可能存在;

(C)这种情况是不存在的;(D) Na2CO3·7H2O(s) 不可能存在。

17.相图与相律之间是()

(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.下列叙述中错误的是()

(A) 水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62 Pa ;

(B) 三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变;

(C) 水的冰点温度是0℃(273.15K),压力是101325 Pa ;

(D) 水的三相点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,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液,则另一相是()

(A) Na2CO3;(B) Na2CO3·H2O ; (C) Na2CO3·7H2O; (D) Na2CO3·10H2O。

20.如图6-1,对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程()

(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的二元相图,当物系的组成为x,冷却到t℃时,固液二相的重量之比是()

(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的二元相图,当物系点分别处于C、E、G点时,对应的平衡共存的相数为()。

(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的双组分A与B凝聚体系,系统的组成刚巧与不稳定化合物的组成相同,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,则上述的平衡将()

(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的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,二者的熔点发生什么变化? ()

(A) 总是下降;(B) 总是上升;

(C) 可能上升也可能下降;(D) 服从拉乌尔定律。

29.如图6-6是FeO与SiO2的恒压相图,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二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物,则于常压下在液相开始冷却的过程中,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) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa和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的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。

33.设A和B可析出稳定化合物A x B y和不稳定化合物A m B n,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,要分离出纯净的化合物A m B n,物系点所处的相区是()

(A) 9 ;(B) 7 ; (C) 8 ; (D) 10 。

34.液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液,在精馏塔中精馏时,塔釜得到的是()

(A) 恒沸混合物;(B) 纯A ; (C) 纯B ;(D) 纯A或纯B 。

35.图6-8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的()

(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是两种互不相溶的两种液体,A的正常沸点80℃,B的正常沸点120℃。把A、B混合组成一个体系,那么这个混合物的正常沸点为()

(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410 K,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。

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,此体系的自由度为()。

(A) n;(B) n-1;(C) n+1;(D) n+2。

41.绝热条件下,273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中,体系的温度将如何变化? ()

(A) 不变;(B) 降低;(C) 升高;(D) 不能确定。

42.图6-9中,从P点开始的步冷曲线为()。

图6-9

43.图6-9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

44.图6-9中,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。

45.在通常情况下,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。

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的含水盐最多为:( )。

(A) 3种;(B) 2种;(C) 1种;(D) 不可能有共存的含水盐。

47. CuSO 4 与水可生成CuSO 4·H 2O, CuSO 4·3H 2O , CuSO 4·5H 2O 三种水合物,则在一定压力下和CuSO 4 水溶液及冰共存的含水盐有: ( ) 。

(A) 3种;(B) 2种;(C) 1种; (D) 不可能有共存的含水盐。

48.如图6-10所示,物系处于容器内,容器中间的半透膜AB 只允许O 2通过,当物系建立平衡时,则物系中存在的相为: ( )

(A) 1气相,1固相 (B) 1气相,

固相

图6-10

49.如上题插图,当达渗透和化学反应达到2Ag(s)+O ()

AgO(s)g 平衡时,该体系的自由度为:

( ) (A) 1; (B) 2;

(C) 3; (D) 4。 50.三相点是: ( )

(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的某一温度

(C) 液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度 (D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力 51.某一固体在25℃和p θ压力下升华,这意味着: ( ) (A) 固体比液体密度大些; (B) 三相点的压力大于p θ; (C) 固体比液体密度小些; (D) 三相点的压力小于p θ。 52.碘的三相点处在115℃和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) 在压力下不能存在;(D) 不能有低于12kPa 的蒸气压。 53.N2的临界温度是124K ,室温下想要液化 N 2, 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) 。 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.水的三相点附近,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol -1。则在三相点附近冰的升华热约为: ( )

(A) 38.83 kJ·mol -1 ;(B) 50.81 kJ·mol -1 ;(C) -38.83 kJ·mol -1 ;(D) -50.81 kJ·mol -1。

57.在0℃到100℃的范围内液态水的蒸气压p 与T 的关系为:lg(p/Pa)= -2265k/T +11.101, 某高原地区的气压只有59995Pa ,则该地区水的沸点为: ( )

(A) 358.2K ;(B) 85.2K ; (C) 358.2℃ ;(D) 373K 。

58.固体六氟化铀的蒸气压p 与T 的关系式为lg(p/Pa) = 10.65 - 2560/(T/K),则其平均升华热为( ) (A) 2.128 kJ·mol -1 ;(B) 49.02 kJ·mol -1; (C) 9.242 kJ·mol -1 ;(D) 10.33 kJ·mol -1。

59.已知苯一乙醇完全互溶双液体系中,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y 2,液相中含乙醇为 x 2。 问:下列结论何者正确? ( )

(A) y 2 > x 2 ;(B) y 2 = x 2; (C) y 2< x 2 ;(D) 不确定。 60.如上题, 若将上述溶液精馏,则能得到( )

(A) 纯苯 ;(B) 纯乙醇; (C) 纯苯和恒沸混合物; (D) 纯乙醇和恒沸混合物。 二、填空题

1. 在一个抽空的容器中放入过量的NH 4HCO 3固体,并通入少量NH 3(g ),标准压力下分解反应

43322NH HCO ()NH ()()()s g H O g CO g ++达平衡时,该系统的独立组分数C= ,自由度数

F= 。

2. 克拉贝龙方程的微分表达式为 ,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x A =0.7,现有一组成为x A =0.5的A ,B 混合物,将其分馏,在气相可得 ,液相可得 。

4. 50℃时将50g 水和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的有机物,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的摩尔质量成 比。

6. 40公斤乙醇和60公斤水的混合物在某温度成气液两相平衡,乙醇在气、液相中的重量百分数分别为60%和20%,那么气相混合物的重量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,水的沸点为100℃,氯苯的沸点为130℃。水和氯苯组成完全不互溶系统的共沸点一定 100℃。(填大于、小于或等于)。 8. 含有KNO 3和NaCl 的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的NH 4I(s) 与NH 4Cl(s),并发生以下的分解反应:

NH 4Cl(s) ═ NH 3(g) + HCl(g); NH 4I(s) ═ N H 3(g) + HI(g),达平衡后,系统的组分数C= ,相数P= ,自由度数F= 。

10. 在80℃下,将过量的NH 4HCO 3(s)放入真空密闭容器中,NH 4HCO 3(s)按下式进行分解:NH 4HCO 3(s) ═ NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g),达平衡后,系统的C= ;P= ;F= 。 11. 组分A(s)与组分B(s)组成的凝聚系统相图中,若已知形成以下四种化全物:A 2B (稳定),AB (稳定),AB 2(不稳定),AB 3(稳定)则该相图中有 个最低共熔点和 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CO 2通过。当系统达平衡后,系统中的组分数C= ;相数P= ;自由度数F= 。(设CO 2与CaO

及CaCO 3间无化学反应。)

13. 在温度T 下,A 、B 两组分在液相完全互溶,而且它们的饱和蒸气压分别为p A *、p B *,且p A * > p B *。在一定温度下,由A 、B 组成的气液平衡系统,当系统组成x B <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x B >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是具有 恒沸点。

14. 有理想气体反应:A(g)+2B(g)═C(g),在恒温和总压不变的条件下进行,若原料气体中A 与B 的物质的量之比为1:2,达平衡时系统的组分数C= ,自由度数F= 。当温度一定时,增大压力则K θ ,平衡将 移动。

15. 在1000K 下,多组分多相平衡系统有C(石墨),CO(g),CO 2(g)及O 2(g)共存,而且它们之间存在以下化学反应:

)(石墨g CO O C )(??+1

则此平衡系统的组分数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)的饱和蒸气压为p A*,纯B(l)的饱和蒸气压为p B*=5p A*。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2p A*,此时平衡蒸气相中B 的摩尔分数y B= 。

17. 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y B它在液相中的组成x B。

18. 碳酸钠和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、冰平衡共存的含水盐有种,这种(或这些)含水盐是。

19. 含有K2SO4和NaNO3的水溶液,其组分数C= ;若在温度和压力一定的条件下,此系统中最多有相共存。

20. 在密闭容器中,NaCl的饱和溶液与其水蒸气呈平衡,并且存在着从溶液中析出的细小NaCl晶体,则该系统中的组分数C= ,相数P= ;自由度数F= 。

22. 饱和蒸气压不同的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的相对含量(大于、等于或小于)它在液相中的相对含量。

23. 液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图及其蒸气压-组成曲线上若出现最高点,该点的气相组成为yB,液相组成为x B,则y B x B(大于、等于或小于)。

三、判断题:

1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。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.相图中的点都是代表系统状态的点。

5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。

6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。

8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。

9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。

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.恒沸物的组成不变。

13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。

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的一个三相共存点。

19. 液态CO2在pθ压力下的任何温度,都是不稳定的。(CO2三相点压力为5.11×pθ)。

20. 在一个密封的钟罩内,一个烧杯盛有纯液体苯,另一烧杯盛有苯和甲苯溶液,长时间放置,最后两个烧杯内溶液浓度相同。

21. 二元凝聚体系的步冷曲线如果不出现“平台”,这很有可能是形成了固溶体。

22.二元凝聚体系相图中,平衡曲线的极大点处必定是形成了新的固体化合物。

23.适当选定温度、压力,正交硫、单斜硫、液态硫和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的苯,实际上得不到纯净的苯。

25.只要两组分的蒸汽压不同,利用简单蒸馏总能分离得到两纯组分。

四、综合题

1.在101.32kPa 时,使水蒸气通入固态碘(I 2)和水的混合物,蒸馏进行的温度为371.6K,使馏出的蒸气凝结,并分析馏出物的组成。已知每0.10kg 水中有0.0819kg 碘。试计算该温度时固态碘的蒸气压。

2.(20分)A 、B 二组分凝聚系统相图如图6-11所示。 (1

(2)试写出各三相线上的相平衡关系;

(3)绘出通过图中a 、b 两个系统点的步冷曲线。

图6-12

3. Bi —Te 系统的熔点组成图如图6-12所示。

(1)分别指出从1到7各区以及ABC 线所代表的系统的相数、相态及自由度数;

图6-11

(2)试画出相应于点a 与b 的熔融物的步冷曲线的示意图; (3)在1000g 由G 点所示的系统中,各相的质量为多少?

4.A 和B 二组分的凝聚相图如图6-13所示,A B t t A B *

*

和分别为纯与纯的熔点。

图6-13

(1)填写下表各相区与FED 线的相数、相态及自由度。(10分)

相区 相数 相态 自由度 1 2

3 4 5 FED

(2) 画出a-a’与b-b’的步冷曲线。(5分)

5. 某两种金属A 与B 所形成的凝聚系统相图如图6-14所示,请将图中所标区域的相数、相态和自由度列表分析,并绘制a —a’、b —b’步冷曲线。

图6-14

相区相数相态自由度数

6. 图6-15是H2O—NaI系统的相图。

图6-15

(1)填写下表各相区(1-8)与CD,EF,GH线的相数、相态及自由度。

相区相数相态自由度

1

2

3

4

5

6

7

8

EF

CD

GH

(2)画出a-a’与b-b’的步冷曲线。

(3)欲由图中组成为P点的溶液制得BW2(s),应如何操作?

7. 图6-16为某二组分系统固—液相图。

(1)在图中标出各相区的相态。

(2)标出各水平线上平衡共存的相态。

(3)画出a,c二个物系点的步冷曲线。

图6-16

8. 图6-17为某二组分系统固—液相图。(1)在图中标出各相区的相态。(2)标出各水平线上平衡共存的相态。(3)画出a,b,c,d四个物系点的步冷曲线。(4)标出欲从物系点a得到纯B固体的合理步

骤。

9. Bi—Cd相图如图6-18所示。

图6-18

(1

(2)怎样从含80%Cd的Bi—Cd混合物中分离出Cd?能否将Cd全部分离出来?

10. 图6-19为形成简单低共熔混合物的二组分相图。

图6-19

(1)当组成为X的物系冷却到t℃时,析出何物?此时固、液两相之比为多少?(2)据图填下表:

11. 图6-20为形成简单低共熔混合物的二元相图

图6-20

(1)当组成为x的物系,冷却到t℃时,析出何物?此时固、液两相重量之比为多少?(2)据图填下表:

多相平衡习题汇总

第五章 多相平衡 一、填空题 1、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于__________。 2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于__________。 3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统,其独立组分数是_______。 4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900-1200K ): ()()()g CO s CaO s CaCO 23+= ()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+ ()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++ 则该系统的自由度数为______。 5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时,其组分数为____,相数为___, 自由度数为____。 6、在氢和石墨的系统中,加一催化剂,H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物,此系统的独立 组分数为______。 7、完全互溶的双液系中,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为x B =0.4的溶液在 气液平衡时,x B (g )、x B (l )、x B (总)的大小顺序为______。将x B =0.4的溶液进行 精馏时,塔顶将得到______。 8、对于渗透平衡系统,相律的形式应写成______。 9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时,())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=,系统的独立组分数为_ __,自由度为___。 10、将AlCl 3溶于水中,全部水解,生成Al(OH)3沉淀,此系统自由度数f=____。 11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式_________可求出25o C 时 水的饱和蒸气压。 二、单选题 1、右图为H 2OA.-(NH 4)2SO 4B.的沸点-组成图。如何从w B =0.4 的溶液中提取较多的精制(NH 4)2SO 4固体?( )

相平衡习题答案

相平衡习题答案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第五章相平衡 姓名:学号:班级: 1、同温下过冷水的蒸汽压高于冰的蒸汽压( ? ) 2、水的三相点处体系自由度为0 ( ? ) 3、二组分体系在最低恒沸点时f =1 ( ? ) 4、恒沸物是一个化合物( ? ) 5、二组分体系在恒沸点时其气液两相组成相同( ? ) 6、在室温和大气压力下,纯水的蒸汽压为P?,若在水面上充入N2(g)以增加外压,则纯水的蒸汽压下降。( ? ) 7、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。( ? ) 8、Clausius-Clapeyron方程可适用于下列哪些体系 ( A. D ) A. I 2(s) ? I 2 (g) B. C(石墨) ? C(金刚石) C. I 2 (s) ? I 2 (l) D. I 2(l) ? I 2 (g) E. I 2 (g)(n, T1, p1) ? I2(g) (n, T2, p2) F. I 2(l) + H 2 (g) ? 2HI(g) 9、物质A和B的体系可构成低共沸混合物E,已知T b ?(B)> T b ?(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( C ) A.纯B B.纯A C. 低共沸混合物E D. 不一定 10、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( D ) A.纯B B.纯A C. 高共沸混合物E D. 不一定 11、压力升高时,单组分体系的沸点将如何变化( A ) A.升高 B.降低 C. 不变 D. 不一定 12、进行蒸汽蒸馏的必要条件是什么( A ) A.两种液体基本不互溶 B.两种液体的蒸汽压都较大 C. 外压小于101Kpa D. 两种液体的沸点相近 13、二组分的低共熔混合物是几相( B ) A.一相 B.两相 C. 三相 D. 四相

相平衡练习题及答案

相平衡练习题 一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画× 1、纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等。() 2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成x 呈线性关系。() B 3、已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体,其相图如右图,理论上,通过精炼可以得到两个纯组分。() 4、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。 ( ) 5、在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达 到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成 正比。() 6、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。 ( ) 7、在一个给定的体系中,物种数可以分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。() 8、自由度就是可以独立变化的变量。() 9、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。() 10、在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量。( ) 二、选择题 1、在p下,用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时,系统的沸点:()。 (1)必低于 K; (2)必高于 K; (3)取决于水与有机物的相对数量; (4)取决于有机物相对分子质量的大小。 2、已知A(l)、B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统, 则将某一组成的系统精馏可以得到:( )。

(1)两个纯组分;(2)两个恒沸混合物;(3)一个纯组分和一个恒沸混合物。 3、已知A和B 可构成固溶体,在组分A 中,若加入组分B 可使固溶体的熔点提高,则组B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。 (1)大于;(2)小于;(3)等于;(4)不能确定。 4、硫酸与水可形成H 2SO 4 H 2 O(s),H 2 SO 4 2H 2 O(s),H 2 SO 4 4H 2 O(s)三种水合物, 问在101325 Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种( ) (1) 3种; (2) 2种; (3) 1种; (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存 5、对恒沸混合物的描写,下列各种叙述中哪一种是不正确的 (1) 与化合物一样,具有确定的组成; (2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变; (3) 平衡时,气相和液相的组成相同; (4) 其沸点随外压的改变而改变。 6、将固体NH 4HCO 3 (s) 放入真空容器中,等温在400 K,NH 4 HCO 3 按下式分解并 达到平衡: NH 4HCO 3 (s) = NH 3 (g) + H 2 O(g) + CO 2 (g) 系统的组分数C和自由度数F为:( )。 (1)C=2,F =1;(2)C=2,F=2; (3)C=1,F=0; (4)C=3,F=2。 7、在101 325 Pa的压力下,I 2在液态水和CCl 4 中达到分配平衡(无固态碘存在) 则该系统的自由度数为:( )。 (1)F=1; (2)F=2; (3)F=0; (4)F=3。 8、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。 (1)有最高恒沸点的系统; (2)不具有恒沸点的系统; (3)具有最低恒沸点的系统。

物理化学课件及考试习题 试卷 答案第6章 相平衡习题及解答

第五章 相平衡 一、填空题 1、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于__________。 2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于__________。 3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统,其独立组分数是_______。 4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900-1200K ): ()()()g CO s CaO s CaCO 23+= ()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+ ()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++ 则该系统的自由度数为______。 5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时,其组分数为____,相数为___, 自由度数为____。 6、在氢和石墨的系统中,加一催化剂,H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物,此系统的独立 组分数为______。 7、完全互溶的双液系中,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为x B =0.4的溶液在 气液平衡时,x B (g )、x B (l )、x B (总)的大小顺序为______。将x B =0.4的溶液进行 精馏时,塔顶将得到______。 8、对于渗透平衡系统,相律的形式应写成______。 9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时,())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=,系统的独立组分数为_ __,自由度为___。 10、将AlCl 3溶于水中,全部水解,生成Al(OH)3沉淀,此系统自由度数f=____。 11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式_________可求出25o C 时 水的饱和蒸气压。 答案 1、2 2、0 3、2

高中化学等效平衡原理(习题练习)

等效平衡原理及练习 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后,任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中,有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分X的含量(体积分数、物质的量分数)均相同,而且相同组分的物质的量均相同,这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如,常温常压下,可逆反应: 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①),因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡,根据不同的特点和外部条件,有以下几种情况: ①在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,若保持其数值相等,则两平衡等效。此时,各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同,亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时,各配料量不同,只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡,而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下,不论反应前后气体分子数是否发生改变,改变起始时加入物质的物质的量,根据化学方程式的化学计量数换算

相平衡习题

物理化学第六章相平衡习题 一、选择题 1. 若A和B能形成二组分理想溶液,且T B*>T A*,则A和B在达平衡的气、液相中的物质的量分数()。 (A)y A>x A,y Bx B;(C)y A>x A,y B>x B;(D)y A

多相平衡习题答案

6. 2 分(2392) 2392 将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,恒温到400 K,NH4HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数C和自由度数f为: ( C ) (A) C= 2,f= 1 (B) C= 2,f= 2 (C) C= 1,f= 0 (D) C= 3,f= 2 S= 4 C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1 f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0 7. 2 分(2613) 2613 已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K,乙醇的沸点是351.6 K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K.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: (1)下列结论何者正确? ( C ) (A) y2>x2 (B) y2=x2 (C) y2

现代化学基础第七章_相平衡习题解答.

第七章相平衡 习题解答 2.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的相。 解:(1.L (溶液;(2.L β+(固溶体;(3.β;(4.L α+(固溶体; (5.α;(6.αβ+ 3.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的平衡相态。解:(1.L ;(2.α(固溶体;(3.L α+(固溶体;( 4.C L +(化合物;( 5. C L +(化合物;(6. Pb L +; (7. C α+(化合物(固溶体 ; (8.C Pb +(化合物 .

6.在p $ 下,Ca 和Na 在1423K 以上为完全互溶的溶液,在1273K 时部分互溶。此时两液相的组成为 33%(质量分数,下同的Na 与82%的Na ,983K 时含Na 14%与93%的两液 相与固相Ca 平衡共存,低共熔点为370.5K ,Ca 和Na 的熔点分别为1083K 和371K ,Ca 和Na 不生成化合物,而且固态也不互溶。请根据以上数据绘出Ca-Na 系统等压相图,并指明各区相态。 解:相图如图所示: 题7.5.6

7. 银(熔点为960C ?和铜(熔点为1083C ?在779C ?时形成一最低共熔混合物,其组成为含铜的摩尔分数(Cu0.399x =。该系统有α和β两个固溶体,在不同温度时其组成如下表所示: /C t ? (Cu(x 固溶体中 α β 779 0.141 0.951 500 0.031 0.990

200 0.0035 0.999 (1绘制该系统的温度-组成图; (2指出各相区的相态; (3若有一含Cu 的摩尔分数为(Cu0.20x =的溶液冷却,当冷却到时500C ?, α- 固溶体占总 量的摩尔分数为若干? 解:(1绘制该体系的温度-组成图如图所示; (2各相区的相态如图所示; (3500C ?时,根据杠杆规则: (0.9900.200.79 4.67(0.200.0310.169 m m αβ-===- 题7.5.7 α -固溶体占总量的摩尔分数为:82.36%。

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

相平衡练习题 1. 在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C 和条件自由度F ':答a ; (a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3 注意:如果上述题目改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时,相律还是否适用? 2. 23Na CO 可形成三种水合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ???及,常压下将 23Na CO (s) 投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是23Na CO 水溶液,一相是23Na CO (s) ,则另一相是:答d ; (a )冰 (b )232Na CO 10H O(s)? (c )232 Na CO 7H O (s)? (d )232 Na CO H O (s)? 3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a )A 、B 分子间的作用力很微弱 (b )A 、B 都遵守拉乌尔定律 (c )液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间 (d )可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。 答a 4.自由度为零,意味着:答(c ) (a )体系独立组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变 (c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d )三相共存 5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。答a a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定 6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F 是 答a a.0 b.1 c.2 d.4 7.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c ) a.与系统组成有关 b.与温度有关 c.与压力有关,压力一定时为定值 d.恒定不变,是化合物 8. 在一定压力下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c ) a. A 和B b. A 和C c. B 和C d.无法确定 例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如 图所示。由相图回答: (1)系统中x (A )﹦0.68时:开始沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B 的摩尔分数约 图16

等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型 等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点,也是各级各类考试的重点和热 点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析, 笔者认为可以归纳为以下三种情形: 完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下,同一化学反应经过不 同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一: 【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ,反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投 入原料的量,加入amolN2,bmolH2 ,cmolNH3 ,反应达到平衡时,NH3 的体积百分含量仍 为 W% ,则: ①若 a=b=0, c= ②若 a=0.75, b= , c= ③若温度、压强恒定,则a、 b、 c 之间必须满足的关系是 分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ,所以可以断定是完全 等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 + 3H2 2NH3 起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0 起始条件Ⅱ:amol bmol cmol (可以把 cmolNH3全部转化为 N2, H2) 转化: 0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件:( a+0.5c)mol ( b+1.5c) mol 0 要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相 同。则有:( a+0.5c) mol = 1mol ( b+1.5c) mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似 的起始条件,各量间对应成比例。下面看例题二: 【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应: A ( g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA 和 1molB ,到达平衡后,生成 a molC,这时 A 的物质的量为 mol 。 (2)若开始时放入3molA 和 3molB ,到达平衡后,生成 C 的物质的量为mol 。 (3)若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ,到达平衡后, A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ,则 x=, y= ,平衡时, B 的物质的量(选填一个编号) 甲:大于 2mol 乙:等于 2mol 丙:小于 2mol 丁:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是。 (4)若在( 3)的平衡混合物中再加入3molC ,待到达平衡后, C 的物质的量分数是。分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下: A ( g) + B(g) = C(g) (1)起始条件Ⅰ:1mol 1mol 0 平衡Ⅰ:( 1-a ) mol ( 1-a ) mol amol (2)起始条件Ⅱ:3mol 3mol 0 平衡Ⅱ: 3( 1-a) mol 3 ( 1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例)

物理化学《相平衡》习题及参考答案

物理化学《相平衡》习题及答案 2-3 选择题 1、水煤气发生炉中共有)()()()(22g CO g CO g O H s C 、、、及)(2g H 5种物质,它们能发生下述反应:)(2)()(2g CO s C g CO ?+,)()()()(222g O H g CO g H g CO +?+,)()()()(22g CO g H s C g O H +?+,则此体系的组分数、自由度为( C ) A.5、3 B.4、3 C.3、3 D.2、2 2、物质A 与B 可形成低共沸混合物E ,已知纯A 的沸点小于纯B 的沸点,若将任意比例的A+B 混合在一个精馏塔中精馏,则塔顶的馏出物是( C ) A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能 3、克拉贝隆-克劳修斯方程适用于( C ) A.)()(22g I s I ? B.)()(金刚石石墨C C ? C.),,(),,(222112p T g I p T g I ? D.)()(22l I s I ? 4、将一透明容器抽成真空,放入固体碘,当温度为50℃时,可见到明显的碘升华现象,有紫色气体出现。若温度维持不变,向容器中充入氧气使之压力达到100kPa 时,将看到容器中( C ) A.紫色变深 B.紫色变浅 C.颜色不变 D.有液态碘出现 5、在一定温度下,水在其饱和蒸汽压下汽化,下列各函数增量中那一项为零( D ) A.U ? B.H ? C.S ? D.G ? 6、在一定外压下,多组分体系的沸点( D ) A.有恒定值 B.随组分而变化 C.随浓度而变化 D.随组分及浓度而变化 7、压力升高时,单组份体系的沸点将( A ) A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定 8、进行水蒸气蒸馏的必要条件是( A ) A.两种液体互不相容 B.两种液体蒸汽压都较大 C.外压小于101kPa D.两种液体的沸点相近 9、液体A 与液体B 不相混溶。在一定温度T ,当有B 存在时,液体A 的蒸汽压为( B ) A.与体系中A 的摩尔分数成比例

经典相平衡习题

一、选择题 ( 共11题 20分 ) 1. 2 分 (2738) 2738 二级相变符合的爱伦菲斯方程式是: ( ) (A ))/(d /d α??=TV C T p V (B ))/(d /d α??=TV C T p p (C )p p /ln(d ? )/(d /)α??=TV C T V (D )p p /ln(d ?)/(d /)α??=TV C T p 2. 2 分 (2645) 2645 组分A 和B 可以形成四种稳定化合物:A 2B ,AB ,AB 2,AB 3,设所有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低共熔点最多有几个? ( ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)6 3. 2 分 (2404) 2404 在 101 325 Pa 的压力下,I 2在液态水和 CCl 4中达到分配平衡 (无固态碘存在),则该体系的自由度数为: ( ) (A) f *= 1 (B) f *= 2 (C) f *= 0 (D) f *= 3 4. 2 分 (2644) 2644 水与苯胺的最高临界溶点温度为T 。在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时,操作的最佳温度应该是: ( ) (A)T > T 0 (B)T < T 0 (C)T = T 0 (D)视具体情况而定 5. 2 分 (2401) 2401 当乙酸与乙醇混合反应达平衡后,体系的独立组分数 C 和自由度 f 应分别为: ( ) (A) C = 2,f = 3 (B) C = 3,f = 3 (C) C = 2,f = 2 (D) C = 3,f = 4

6. 2 分 (2635) 2635 在二组分液体从高温冷却时,有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态?( ) (A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态 (C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态 8. 2 分 (2637) 2637 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 应该是: ( ) (A)最高恒沸混合物 (B)最低恒沸混合物 (C)A 和B 均可 (D)A 和B 均不可 9. 2 分 (2640) 2640 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为: ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 *. 1 分 (2437) 2437 在通常情况下,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 11. 1 分 (3139) 3139 一定温度压力下,化学反应吉布斯氏自由能Δr G m =(?G /?ξ)T ,p ,1n 与标准化学反应吉布斯自由能Δr G ?相等的条件是: ( ) (A) 反应体系处于平衡 (B) 反应体系的压力为p (C) 反应可进行到底 (D) 参与反应的各物质均处于标准态 二、填空题 ( 共10题 20分 ) 13. 2 分 (2312) 2312 研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发生变化,并用图形来表示体系的状态的变化,这种图称为状态图或称为相图。 14. 2 分 (2550) 2550 水的临界点的温度是647 K ,在高于临界点温度时,不可能用 方法使气体液化。 16. 2 分 (2555) 2555 下列二物均处于三相点平衡态。当增加压力时,它们的平衡物系将变化:H 2O 由 变为 。CO 2:由 变为 。

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法 等效平衡归纳为以下三种题型: 完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一: 【例题一】:温度一泄,在一个容器体积恒圧密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。若充入lmolN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。若改变开始时投入原料的量,加入amolN2, bmolH2, cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则: ①若a=b=O. c= ②若a=0.75, b= , c= ③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是 分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 + 3H2 2NH3 起始条件I : lmol 3mol 0 起始条件II: amol bmol cmol (可以把cmolNH3全部转化为N2, H2) 转化:0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件:(a+O.5c) mol (b+1.5c) mol 0 要使起始条件I和起始条件II建立的平衡一样,那么必须是起始条件I和构建条件完全相同。则有:(a+O.5c) mol = lmol (b+1.5c) mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,务量间对应成比例。下而看例题二: 【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A (g) +B(g) = C(g) (1)若开始时放入lmolA和ImolB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB.到达平衡后,生成C的物质的量为mol。 (3)若开始时放入xmolA、2molB和ImolC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol 和3amol,则%= , y=,平衡时,B的物质的量(选填一个编号) 甲:大于2mol乙:等于2mol丙:小于2mol T:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的屋分数是。分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下: A (g) + B(g) = C(g) (1)起始条件I : lmol ImolO 平衡I : (1-a ) mol (1-a ) mol amol (2)起始条件I【:3mol 3mol 0 平衡II: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例) (3)起始条件III: x mol 2mol 1 mol 平衡III: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol 可见,起始条件II与起始条件III建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得X的值。 A (g) +B(g) = C(g)

相平衡习题(答案)

第五章相平衡 姓名:学号:班级: 1、同温下过冷水的蒸汽压高于冰的蒸汽压(√) 2、水的三相点处体系自由度为0 (√) 3、二组分体系在最低恒沸点时f =1 (?) 4、恒沸物是一个化合物(?) 5、二组分体系在恒沸点时其气液两相组成相同(√) 6、在室温和大气压力下,纯水的蒸汽压为P*,若在水面上充入N2(g)以增加外压,则纯水的蒸汽压下降。(?) 7、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。(?) 8、Clausius-Clapeyron方程可适用于下列哪些体系?( A. D ) 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) 9、物质A和B的体系可构成低共沸混合物E,已知T b*(B)> T b*(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( C )A.纯B B.纯A C. 低共沸混合物E D. 不一定 10、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( D ) A.纯B B.纯A C. 高共沸混合物E D. 不一定 11、压力升高时,单组分体系的沸点将如何变化(A ) A.升高 B.降低 C. 不变 D. 不一定 12、进行蒸汽蒸馏的必要条件是什么?(A ) A.两种液体基本不互溶 B.两种液体的蒸汽压都较大 C. 外压小于101Kpa D. 两种液体的沸点相近 13、二组分的低共熔混合物是几相?(B ) A.一相 B.两相 C. 三相 D. 四相 14.今将一定量的NaHCO3(s)放入一个真空容器中,加热分解并建立平衡: 2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

物理化学第五章相平衡练习题及答案

第五章相平衡练习题 一、判断题: 1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。 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.相图中的点都是代表系统状态的点。 5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的 值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。 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.恒沸物的组成不变。 13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题: 1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是: (A) K = 3 ;(B) K = 5 ;(C) K = 4 ;(D) K = 2 。 2.克劳修斯-克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求: (A) 大于临界温度;(B) 在三相点与沸点之间; (C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。 3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则: (A) V m(l) = V m(s) ;(B) V m(l)>V m(s) ; (C) V m(l)<V m(s) ;(D) 无法确定。 4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来: (A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功; (C) 不能做有用功;(D) 不能判定。 5.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。6.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。 7.在101325Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体

高三化学一轮复习之等效平衡练习题

等效平衡练习题 1、已知:2SO3 2SO2 + O2 在起始时体积相同的容器A和B中,同时 ..分别充入2 mol SO3(两容器装有催化剂)。在反应过程中,A保持温度和容积不变;B保持温度和压强不变。回答下列问题: (1)反应达平衡所需时间:A B(填写大于;等于;小于); 达平衡时SO3的转化率:A B(填写大于;等于;小于); (2)若平衡后,向A、B中分别充入惰性气体,容器的平衡将向方向移动; 若平衡后,向A、B中分别充入等物质的量SO3,重新达平衡时,两容器中的SO3转化率变化情况是(填变大、变小、不变):A ,B 2、现有可逆反应: A(g)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0。在相同温度下,将1mol A和2mol B加入甲容器中,将2mol C和2mol D加入乙容器 中,t1=5 min时两容器内均达到平衡状态,甲中c(C)=1.5 mol / L。请回答下列问题: (1)5 min内,用B物质表示甲容器中的平均反应速率v(B)=____________。 (2)若使甲容器化学平衡向正反应方向移动,则可以改变的条件是(填写字母)____________;改变条件的瞬间,体系的正反应速率将__________________。(填“增大”、“减小”、“不变”) A、减小A的物质的量 B、降低体系的温度 C、增大D的浓度 D、加入催化剂 (3)保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙容器中C的物质的量浓度c(C)_________(填“> ”“< ”“=”)3 mol / L 。 (4)保持温度不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________,能表示乙中反应速率变化情况的是________。 A B C D

第五章 相平衡 复习题及答案

第五章相平衡复习题及答案 1.某两相在同一温度下但压力不等,这两相能否达到平衡? 答:不能:两相达平衡时,必须满足三个条件:(1)热平衡(2)力学平衡(压力平衡)(3)化学势相等。这三个条件缺一不可。两相虽在同一温度下,但压力不等,两相之间会有功的传递所以达不到平衡,但如果存在渗透问题,却可以达到渗透平衡,但力不平衡。 2.在一个密闭容器中,装满了温度为373.2K的水,一点空隙也不留,这时水的蒸气压约为多少?是否等于零? 答:根据水的相图,在373.2K时,要使水以液相稳定存在,则水的蒸汽压必须大于该温度下水的平衡蒸汽压101325Pa,不等于零。 3.在298.2K和PΘ的压力下,纯水的蒸气压为P*,若增加外压,这时P*是变大还是变小? 答:由外压与蒸汽压的关系(P148)ln(Pg/Pg*)=[Vm(l)/RT]*(Pl-Pg*)。若外压增加,(Pl-Pg*)>0,Pg>Pg*。即纯水的蒸汽压随外压增加而增加。 4.小水滴与水蒸气压混在一起,它们都有相同的组成和化学性质,它们是否是同一相? 答:不是同一个相,而是两个相。虽然它们有相同的组成和化学性质,但物理性质不同,而体系中具有完全相同的物理性质和化学性质的均匀部分才称为相。 5.米粉和面粉,混合得十分均匀。再也无法彼此分开,这时混合体系有几相? 答:混合体系有两个相。这种混合物貌似均匀,实际上并不均匀。 6.金粉和银粉混合后加热,使之熔融然后冷却,得到的固体是一相还是两相? 答:是一个相。因为金粉和银粉加热熔融,然后冷却得到完全互熔的固熔体。即两个组分在固态和液态时彼此能以任意比例互熔,是原子与原子之间的均匀混合而为合金,物理性质和化学性质完全均匀。 7.在一个真空容器中,分别使NH4HS(S)和CaCO3(S)加热分解,两种情况的独立组分数是否都等于1? 答:NH4HS(S)=NH3(g)+H2S(g)S=3,R=1,R′=1,C=3-1-1=1 CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g)S=3,R=1,C=3-1=2

等效平衡练习题含答案

等效平衡 1、向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),发生反应CO+H2O(g)CO2+H2当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分子大于x的是 A、0.5mol CO+2mol H2O(g)+1mol CO2+1mol H2 B、1mol CO+1mol H2O(g)+1mol CO2 +1mol H2 C、0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.4mol CO2+0.4molH2 D、0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.5molCO2+0.5mol H2 2、在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2,发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g);△H<0。达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是 A.相对平均分子质量增大B.NO2的转化率提高 C.NO2的质量分数增大D.反应放出的总热量大于原来的2倍 3、已知甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器。初始时,两容器的温度、体积相同,两容器中均充入2molSO2和lmolO2,且发生反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0;当两容器都达到平衡后,为使两者中的SO2在平衡混合物中的物质的量分数相同,下列措施中不可行的是 A.向甲容器中再充人一定量的氦气B.向乙容器中再充人2mol的SO3气体 C.适当降低乙容器的温度D.缩小甲容器的体积 4、将4mol SO2与2 mol O2的混合气分别置于容积相等的甲、乙两容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,在相同温度下,使其均达到平衡状态。甲是恒压容器,乙是恒容容器。甲容器达到平衡状态时,测得混合气体的物质的量为 4.2mol;乙容器经50s达到平衡状态。请回答: (1)甲容器达到平衡时SO2的转化率是,其所需时间50s(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)达到平衡状态后,要使甲、乙两容器中SO2物质的量相等,可采取的措施是(填字母)。 A.保持温度不变,适当扩大甲容器的容积 B.保持容积不变,使乙容器升温 C.保持容积和温度不变,向乙容器中加入适量SO3(g) D.保持容积和温度不变,向甲容器中加入适量SO3(g) 5、t℃时,将3mol A和1mol B气体通入容积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应3A(G)+B(x)xC(g),2min时反应到达平衡状态(温度不变),此时容器内剩余了0.8mol B,并测得C的浓度为0.4mol·L-1。请填写下列空白:

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