物理化学《相平衡》习题及参考答案
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 B呈线性关系。
（）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373.2 K；（2）必高于373.2 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H2SO4⋅H2O(s)，H2SO4⋅2H2O(s)，H2SO4⋅4H2O(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。
大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)
大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)图16相平衡练习题1. 在定压下，NaCI 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， NaCI 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. Na 2CO s 可形成三种水合盐，Na z CO s H 2O, Na 2CO s 7H 2O 及Na z CO s 10H 2O ，常压下将Na 2CO s (s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na z CO s 水溶液，一相是 Na 2CO s (s)，则另一相是：答d ；(a )冰(b ) Na 2CO s IOH 2OG) (c ) Na 2CO s 7H 2O (s) (d ) Na 2CO s H 2O (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a4. 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)它在平衡液相中的相对含量。
答aa •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aa.0b.1c.2d.47•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 ,设恒沸物的组成为的混合物进行普通精馏，最后得到 (c )a. A 和 Bb. A 和 Cc. B 和 CX , 则对组成为X B (X B >X )例1在101.325 kPa 下，A~B 系统的相图如 图所示。
物理化学习题答案(2)-相平衡
物理化学习题答案（2）三. 计算题2、固态氨的饱和蒸气压为 3754ln(/kPa)21.01/K p T =-， 液态氨的饱和蒸气压为 3065ln(/kPa)17.47/Kp T =- 试求（1）三相点的温度、压力；（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。
解：（1）三相点的T ，p ：3754306321.0117.47/K /KT T -=-， T = 195.2 K 3754ln(/kPa)21.01 1.778195.2p =-=， p = 5.92 kPa （2） 把ln H p C RT-∆=+,与蒸气压式比较得 sub m 3754K H R∆= sub m H ∆ = 3754 ´ 8.314 J·mol -1 = 31.21 kJ·mol -1 vap m H ∆= 3063 ´ 8.314 J·mol -1 = 25.47 kJ·mol -1 fus m H ∆=sub m H ∆－ vap m H ∆ = 5.74 kJ·mol -13、已知甲苯和苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa 和136.12kPa ，两者可形成理想液态混合物。
取200.0g 甲苯和200.0g 苯于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。
在恒温90℃下逐渐降低压力， 问：(1)压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？沸点和蒸发焓分别为383.7K 和31999J·mol -1。
苯和甲苯形成理想液态混合物，若有该种液态混合物在A B6、固体CO 2的饱和蒸气压与温度的关系为：1353lg 11.957p Pa T K*⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 已知其熔化焓18326fus m H J mol *-∆=⋅，三相点温度为 -56.6℃。
(1) 求三相点的压力；(2) 在100kPa 下CO 2能否以液态存在?(3) 找出液体CO 2的饱和蒸气压与温度的关系式。
物理化学习题课(相平衡)参考答案
物理化学习题（相平衡）一．选择1.在α、β两相中均有A和B两种物质，达到相平衡时，下列各式正确的是（1）。
（1）μαB=μβB（2）μαA=μβA（3）μαB=μαA（4）μαB=μβA2．组分B从α相扩散到β相中，则下列说法中正确的是（4）。
（1）总是从浓度高的相扩散到浓度低的相（2）平衡时两相的浓度相等（3）总是从浓度低的相扩散到浓度高的相（4）总是从高化学势移向低化学势3. 室温下氨基甲酸铵分解反应为 NH2CO2NH4(s)====2NH3(g)+CO2 (g)若在300K时向系统中加入一定量的氨基甲酸铵固体，则此系统的物种数S和组分数C应为（3）。
（1）1，1（2）3，2（3）3，1（4）3，34．将克拉贝龙方程应用于水的液固两相，随压力的增长，水的凝固点将（2）。
（1）上升（2）下降（3）不变（4）无法判断5.在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:1的KI和I2，此系统的自由度是（2）。
（1）1（2）2（3）3（4）46.对于二组分系统，能平衡共存的最多相数为（4）。
（1）1（2）2（3）3（4）47.对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（4）。
（1）不具有确定的组成（2）平衡时气相和液相组成相同（3）其沸点随外压的改变而改变（4）与化合物一样具有确定的组成二．填空1.在水的平衡相图中。
线是水的蒸发曲线，线是冰的升华曲线，线是冰的融化曲线，点是水的三相点。
.2.将过量NH4HCO3(s)放入密闭真空容器内，50℃时，按NH4HCO3(s)按下式进行分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。
达平衡后则该体系的相数P= ，独立组分数C= ，自由度数F= 。
（2，1，0）3.(2)最合适的组成应配成w（联苯醚）=0.78，这一组成具有最低共熔点12℃，其凝固点最低，所以不至于因为凝固而堵塞管道。
4. 求下列系统③从X B=0.5开始蒸馏，馏出物或残留物分别是什么？（1）T M，T N，（2）所处的T，p及气液相组成y B、x B，达两相平衡气液相的相对量不同，（3）0。
物理化学《相平衡》习题及答案
物理化学《相平衡》习题及答案选择题1．二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) 无法判断答案：C2．一单相体系, 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个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案：B。
F＝C－P＋2＝3－1＋2＝43．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。
4．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。
5．以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒(D) 墨汁答案：C。
6．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。
7．如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案：C。
F=C－P＋2＝1－P＋2＝3－P，当F最小为零时P=3。
8．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答案：B9．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的温度和压力所决定的相点答案：D10．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, ΔHm(相变)和ΔVm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。
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、22、03、24、35、3;2:46、27、x B （g ）>x B (总)>x B （l ） x B =0.6恒沸混合物 8、3+Φ-=k f 9、1;1 10、2 11、⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆=211211lnT T RH p p mr二、单选题1、右图为H 2OA.-(NH 4)2SO 4B.的沸点-组成图。
物理化学习题答案(2)-相平衡
物理化学习题答案（ 2）三. 计算题3754 2、固态氨的饱和蒸气压为ln( p / kPa) 21.01， 液态氨的饱和蒸气压为T / K3065ln( p / kPa)17.47 试求（ 1）三相点的温度、压力； （ 2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。
T / K解：（ 1）三相点的3754 17.473063 T ， p ： 21.01， T=195 2KT / KT / K3754ln( p / kPa) 21.011.778 ， p = 5 92 kPa195.2（ 2） 把 ln pHC ,与蒸气压式比较得subHmRT3754KsubHm= 37548 314 J mol · 1 = 31.21 kJ mol ·1Rvap H m = 30638 314 J mol · 1= 25.47 kJ mol ·1s= －vapH m = 5.74 kJ mol ·1f uH m sub H m3、已知甲苯和苯在 90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为 54.22 kPa 和 136.12kPa ，两者可形成理想液态混合物。
取 200.0g 甲苯和 200.0g 苯于带活塞的导热容器中， 始态为一定压力下90℃的液态混合物。
在恒温 90℃ 下逐渐降低压力， 问：(1) 压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？(2) 压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？ 解： 以 A 代表甲苯， B 代表苯，系统总组成为：x A,0 m A / M A 200 / 92 n(总)m A / M A m B / M B200 / 92 200 / 78n(总) 0.45884.7380mol4.7380xB,00.5412(1) 刚开始产生气相时 , 可认为平衡液相的组成与系统总组成相等p(总) p A x A p B x B(54.22 0.4588 136.12 0.5412)kPa98.54kPay A p A x A / p(总 ) 54.22 0.4588 / 98.540.2524, y B 0.7476(2) 只剩最后一滴液相时 , 可认为平衡气相组成与系统总组成相等y A x A,0 0.4588 p A x A / ( p A x A p B x B ) 解得x A0.6803, x B0.3197对应总压p(总)p A x Ap B x B 80.40kPa5、已知 100kPa 下，纯苯（ A ）的标准沸点和蒸发焓分别为353.3K 和 30762J ·mol 1，纯甲苯（ B ）的标准沸点和蒸发焓分别为383.7K 和 31999J ·mol 1。
物理化学《相平衡》习题及答案
物理化学《相平衡》习题及答案选择题1．二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) 无法判断答案：C2．一单相体系, 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个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案：B。
F＝C－P＋2＝3－1＋2＝43．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。
4．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。
5．以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒(D) 墨汁答案：C。
6．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。
7．如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案：C。
F=C－P＋2＝1－P＋2＝3－P，当F最小为零时P=3。
8．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答案：B9．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的温度和压力所决定的相点答案：D10．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, ΔHm(相变)和ΔVm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。
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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
B.等于T 温度下纯A 的蒸汽压
C.大于T 温度下纯A 的蒸汽压
D.与T 温度下纯B 的蒸汽压之和等于体系的总压力
10、氢气和石墨粉在没有催化剂时，在一定温度下不发生化学反应，体系的组分数是（ A ）
A.2
B.3
C.4
D.5
11、上述体系中，有催化剂存在时可生成n 种碳氢化合物，平衡是组分数为（ A ）
A.2
B.4
C.n+2
D.n
12、相率适用于（ D ）
A.封闭体系
B.敞开体系
C.非平衡敞开体系
D.以达到平衡的多向敞开体系
13、某物质在某溶剂中的溶解度（ C ）
A.仅是温度的函数
B.仅是压力的函数
C.同是温度和压力的函数
D.除了温度压力以外，还是其他因素的函数
14、在实验室的敞口容器中装有单组份液体，对其不断加热，则看到（ A ）
A.沸腾现象
B.三项共存现象
C.临界现象
D.生化现象
15、相图与相率之间的关系是（ B ）
A.相图由相率推导得出
B.相图由实验结果绘制得出，不能违背相率
C.相图决定相率
D.相图由实验结果绘制得出，与相率无关
16、下述说法中错误的是（ C ）
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.相图可表示达到相平衡所需时间的长短
D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量
17、三组分体系的最大自由度及平衡共存的最大相数为（ D ）
A.3;3
B.3;4
C.4;4
D.4;5
18、定容条件下)(4s HS NH 的分解压力为1θ
p 时，反应)()()(234g S H g NH s HS NH +⇔
的标准平衡常数是（ C ）
A.1
B.1/2
C.1/4
D.1/8
19、水的三相点附近其蒸发热为44.821-⋅mol kJ ，熔化热为5.991-⋅mol kJ ，则在三相点附近冰的升华热约为（ B ）
A.38.831-⋅mol kJ
B.50.811-⋅mol kJ
C.-38.831-⋅mol kJ
D.-50.811-⋅mol kJ
20、在相图上，当物系点处于哪一点时，只存在一个相（ C ）
A.恒沸点
B.熔点
C.临界点
D.最低共沸点
21、具有最低恒沸温度的某两组份体系，在其T-x 相图的最低点有（ A ）
A.l g x x f ==;0
B.l g x x f ==;1
C.l g x x f >=;0
D.l g x x f >=;1
22、80℃时纯苯的蒸汽压为0.991θp ，纯甲苯的蒸汽压为0.382θp ，若有苯-甲苯气、液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为30.0=苯y 则液相组成苯x 接近于（ D ）
A.0.85
B.0.65
C.0.35 D0.14
23、体系处于标准状态时，能与水蒸气共存的盐可能是： C
A. Na 2CO 3
B. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2O Na 2CO 3•7H 2O
C. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2O
D. 以上全否
24.一个水溶液共有S 种溶质，相互之间无化学反应。
若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开，当达到渗透平衡时，水面上的外压是p W ，溶液面上的外压是p s ，则该系统的自由度数为：(D )
(A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3
25， NH 4HS(s)和任意量的NH 3(g)及H 2 S(g)达平衡时有：( A )。
(A)C =2，f =2，f =2 (B) C =1，f =2，f =1
(C) C =1，f =3，f =2 (D) C =1，f =2，f =3
26 若A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T 时,纯A 及纯B 的饱和蒸气压p *Ｂ＞p *A ,则当混合物的组成为0＜x Ｂ＜1时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p 与p *A ，p *Ｂ的相对大小为:( C )。