相平衡练习题

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；

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) ；

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；

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

系的自由度为：

(A) 1 ；(B) 2 ；(C) 3 ；(D) 0 。

8．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 。9．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，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：

(A) ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ；

(B) ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ；

(D) ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。

10．在下列体系中自由度f = 2的体系是：

(A) 298K时，H2O(l)H2O(g) ；(B) S(s)S(l)S(g) ；

(D) 一定量的PCl5(g) 分解平衡时：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。

11．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 = K - Φ + 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；

12．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；

13．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；

(D) 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。

14．Na 2CO3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。

15．如图，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；

16．如图，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) = bc∶ab ；

17．如图，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 ；

(D) C点2，E点3，G点3 。

18．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；

19．甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸，不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄：

(A) 甲最大，乙最小；(B) 甲最小，乙最大；

20．如图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)(A)1个；

(B)(B)(B) 2个；

(C)(C)(C) 3个；

(D)(D)(D) 4个。

21．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，当其从液态冷却到不相称熔点，系统内建立如下平衡：

液相+ A(s) = A x B y(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。22．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。

23．如图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)(A)1个；

(B) 2个；

(B)(B)3个；

(D) 4个。

24．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；

的恒压相图，那么存在几个稳

25．如图是FeO与SiO

定化合物：

(A)(A)1个；

(B)(B)(B) 2个；

(C)(C)(C) 3个；

(D)(D)(D) 4个。

26．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。

27．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x A = 0.5时，p A = 10.0kPa，p B = 15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：28．两组分理想溶液，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；

29．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 ；

30．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 。

31．如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶

凝聚体系相图，图中有几个两相区：

(A) 1个；(B) 2个；

32．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；

33．下图是二元凝聚体系相图，其中物系点与相点合一的是：

(A) F点，G点；(B) I点，D点；

34．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℃；

35．右图是三液态恒温恒压相图，ac、be把相图分成三个相区

①、②、③，每个相区存在的相数是：

(A)(A)①区1、②区1、③区1 ；

(B) ①区1、②区3、③区2 ；

(B)(B)①区1、②区2、③区2 ；

(D) ①区1、②区2、③区1 。

36．金(熔点1063℃)与铜(熔点1083℃)形成合金；取含金量

50％的融熔体冷却，首先析出固溶体的含金量是：

(A) 大于50％；(B) 小于50 % ；

37．H2O－NaCl－Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合

物Na2SO4·10 H2O(D)。相图中，在DBC区中存在的是：

(A) 水合物D与溶液；

(B) 水合物D、NaCl和组成为F的溶液；

(D) 纯NaCl、纯Na2SO4和水溶液。

38．H2O－KNO3－NaNO3物系的相图如下。那么

在BEC区内平衡的相是：

(A) 纯NaNO3与其饱和溶液；

(B) 纯KaNO3与其饱和溶液；

(D) 含KNO3、NaNO3与双饱和溶液(E) 。

39．分配定律不适用下列哪个体系：

(A) I2溶解在水与CCl4中；

(B) Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中；

(D) Br2溶解在CS2与水中。

40．如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图，复盐可形

成水合物，存在几个三相平衡区：

(A) 2个；(B) 3个；(C) 4个；(D) 5个。

三、多选题：

1．通常所说的水的冰点为0℃的含义是什么？

(A) 在101.33kPa压力下，冰和纯水平衡时的温度；

(B) 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度；

(D) 压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度；

(E) 压力在101.3kPa时，冰、水、水蒸气三相共存时的温度。

2．下列系统Φ = 1的是：

(A) Pb－Sn－Sb形成的固溶体；(B) α-SiO2和β-SiO2；

(A) I2(s) I2(g) ；(B) C(石墨) C(金刚石) ；

(E) I2(g)(n,T1,p1) I2(g) (n,T2,p2) ；(F) I2(l) + H22HI(g) 。4．对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状，下列判断正确的是：

(A) 步冷曲线上，一定存在“拐点” ；

(B) 一条步冷曲线上有平台，就一定有“拐点” ；

(D) 一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台” ；

(E) 一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点” 。

5．在CaF2－CaCl2的凝聚系统相图中，物系点为a，当

降低系统温度时，不正确的是：

(A)(A)a点Φ = 1，f* = 2 ；

(B) b点Φ = 1，f* = 1 ；

(B)(B)c点Φ = 2，f* = 1 ；

(C)(C)d点Φ = 2，f* = 1 ；

(E) c点Φ = 3，f* = 0 。

6．关于杠杆规则的适用性，下列说法错误的是：

(A) 适用于单组分体系的两个平衡相；(B) 适用于二组分体系的两相平衡区；

(E) 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相。

7．加压于冰，冰可部分熔化成水，这是什么原因？

(A) 加压生热；(B) 冰的晶格受压崩溃；(C) 冰熔化时吸热；

(D) 冰的密度小于水；(E) 冰的密度大于水。

8．A和B二元凝聚系相图如图所示，在下列叙述中错误的是：

(A) 1为液相，Φ = 1，f = 2 ；

(B) 要分离出纯A，物系点必须在3区内；

(D) J、F、E、I和S诸点f = 0 ；

(E) GC直线、DI直线上的点，f = 0 。

9．20℃时苯和甲苯的蒸气压分别为9959.2Pa和2973.1Pa，苯(A)和甲苯(B)形成的溶液近似于理想溶液，当x(苯) = 0.5时，气相中苯的分压p(苯) = 4979.6Pa，甲苯的分压

p(甲苯) = 1486.6Pa，在图中，p～x图和T～x图正确的是：

10．下述说法中，哪一个是错误的？

(A) 通过相图可以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；

(D) 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少；

(E) 相图上物系点与相点都是分开的。

四、主观题：

1．在25℃时，A、B、C三种物质(相互之间不发生反应)所形成的溶液与固态A和由B、C组成的气相同时达到平衡，问：

(1) 此体系的自由度为多少？(2) 此体系中能平衡共存的最多有几相？

2．滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm，宽为0.00245cm。

(1) 若滑冰者体重为60kg，试求施于冰面的压强为多少？(双脚滑行)

(2) 在该压强下，冰的熔点是多少？巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1，冰的密度为0.92g·cm-3，水的密度为1.0 g·cm-3。

3．乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂，它的蒸气压方程为：ln p = -5960/T + B，p的单位是Pa，此试剂在正常沸点181℃时

部分分解，但在70℃是稳定的，可在70℃时减压蒸馏提纯，

压强应降到多少？该试剂的摩尔气化热是多少？

4．液体A与B形成非理想溶液，在一定温度下，蒸气总压与溶

液组成的关系图如右：

(1) 粗略画出p A～x B、p B～x B线；

(2) 粗略画出T～x B和T～y B线(沸点～组成线) 。

5．在16～78℃之间，液态汞的蒸气压公式为：lg(p/p) = 7.648－3328/T－0.848lg(T/K)，汞的三相点温度为243.3K，摩尔熔融热为2320 J·mol-1，试求固态汞在-78℃时的蒸气压。

6．下面是两组分凝聚体系相图，注明每个相图中相态，并指出三相平衡线。

7．Ni与Mo形成化合物MoNi，在1345℃时分解成Mo与含53％Mo的液相，在1300℃有唯一最低共熔点，该温下平衡相为MoNi，含48％Mo的液相和含32％Mo的固熔相，巳知Ni的熔点1452℃，Mo的熔点为2535℃，画出该体系的粗略相图[t℃～c图]。

8．AgCl与LiCl体系不形成化合物，固态部分互溶，在480℃时，熔融体与分别含15％及30％AgCl的固熔体成平衡，AgCl与LiCl的熔点

分别为455℃与610℃，试绘制其相图。

9．如图，是NaCl－(NH4)2SO4－H2O在298K、

101.325kPa时的相图。现有NaCl与(NH4)2SO4

混合盐100克，其中(NH4)2SO4含量为25%，物

系点相当图中f点，利用相图计算，可以最多提

纯得到多少克NaCl晶体？

10．CaCO3在高温分解为CaO和CO2。

(1) 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解；

(2) 证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。

11．在101.325kPa下，CaCO3分解成CaO(s) 和CO2(g)，在1169K时达到分解平衡。

(1) 画出两组分CaO－CO2在101.325Pa时的等压相图；

(2) 标出各个相区的相态。

12．NaCl－H2O二组分体系的低共熔点为 -21.1℃，此时冰、NaCl·2H2O(s) 和浓度为22.3％(重量百分数)的NaCl水溶液平衡共存，在 -9℃时有一不相合熔点，在该熔点温度时，不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27％的NaCl水溶液，已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时，溶解度略有增加)。

(1) 请绘制相图，并指出图中线、面的意义；

(2) 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度？

(3) 若有1000g 28％的NaCl溶液，由160℃冷到 -10℃，问此过程中最多能析出多少

纯NaCl ？

12．现有处于263K的1 mol过冷水，假定水自发地结晶，结晶过程一直延续到体系平衡。

(1) 体系达到最终温度为多少？(2) 平衡时有几相共存？

(3) 计算平衡时各相的量；(4) 计算结晶过程的ΔS m。

已知C p,m[H2O(l)] = 75.31 J·K-1·mol-1；C p,m[H2O(s)] = 37.66 J·K-1·mol-1；

熔化热ΔH m[H2O(s)] = 6.02 kJ·mol-1。

13．已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以及11.00 kJ·mol-1、5.98 kJ·mol-1，预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成(设形成理想混合物)。实验值为140℃和Cd的含量(质量百分数)为40％。

14．指出下列各图中所形成的化合物的经验式，并说明各相区是由哪些相组成的？

(1) 图Ⅰ中设生成的化合物为X ；(2) 没有化合物；

(3) 图Ⅲ中设生成X、Y两种化合物；

15．酚水体系在60℃分成两液相，第一相含16.8％(质量百分数) 的酚，第二相含44.9％的水。

(1) 如果体系中含90g水和60g酚，那么每相重量为多少？

(2) 如果要使含80％酚的100g溶液变成浑浊，必须加水多少克？

16．80℃时溴苯和水的蒸气压分别为8.825kPa和47.335kPa，溴苯的正常沸点是156℃。计算：

(1) 溴苯水蒸气蒸馏的温度，已知实验室的大气压为101.325kPa；

(2) 在这种水蒸气蒸馏的蒸气中溴苯的质量分数。已知溴苯的摩尔质量为156.9 g·mol-1；

(3) 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸气？

第五章相平衡练习题答案

一、判断题答案：

1．对。

2．错。

3．错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。

4．错，也有代表相的点。

5．错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。

6．对。

7．对，在p～x图中理想液态混合物的液相线是直线。

8．对。

9．错，其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。

10．错，对有恒沸物的系统，最多只能得到一个纯组分。

11．错，通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。

12．错，恒沸组成与压力有关。

13．错，因不互溶，p A = p A’，与组成无关。

14．对。

15．对。

二、单选题答案：

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.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、多选题答案：

1. D ；

2. AD ；

3. AD ；

4. DE ；

5. BC ；

6. AC ；

7. D ；

8. BC ；

9. CD ； 10. CE 。

四、主观题答案：

1．解：N = 3 C = 3 Φ = 3 (s ，l ，ｇ)

(1) f * = 3-3 + 1 = 1 ；(2) f *min = 0 ，3-Φmax + 1 = 0 ，Φmax = 4 。

2．解：(1) p = W /2S = 60/(7.62 × 0.00245 × 3) = 1607 kg·cm -2 = 1549 × 104 Pa

(2) d p /d T = ΔH /T ΔV ，d p = (ΔH /T ΔV ) ·d T

积分：p 2-p 1 = (ΔH /ΔV ) × ln(T 2/T 1)，p 2 = 15749 × 104 Pa ，p 1 = 101325 Pa

T 1 = 273.15 K ， ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm 3

ln(T 2/T 1) = (p 2-p 1) × ΔV /ΔH

= (15746 × 104-101325) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106

T 2 = 0.9598 T 1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即： t 2 = - 11℃

3．解：T = 273 + 181 = 454 K ，p = 101325 Pa

ln101325 = - 5960/454 + B ，B = 24.654

ln p = - 5960/T +24.654，T 2 = 273 + 70 = 343K

ln p 2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278，p 2 = 1448.1 Pa

因为 25960ln T T p p

=??? ????，由克-克方程：2ln RT H T p p ?=??? ???? ΔH m,vap (气化) = 5960R = 5960 × 8.314 = 49551 J·mol -

4．解：

5．解：ΔH m (气化) = a + bT + cT 2

dln p l /d T = ΔH m (气)/RT 2 = a /RT 2 + b /RT + c /R (1)

2.303lg p l = 7.648×2.303 －3328×2.303/T －0.848×2.303lg T

ln p l = 7.648×2.303 －7664/T －8.848ln T

dln p l /d T = 7664/T 2-0.848/T 与(1)式比较，

a = 7664R = 63718

b = - 0.848R = -7.05

c = 0

ΔH m (气化) = 63718-7.05 T

ΔH m (升华) = ΔH m (熔融) + ΔH m (气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 T

dln p s /d T = ΔH m (升华)/RT 2 = 66038/RT 2-7.05/RT = 7943/T 2-0.848/T

积分： ln p s = - 7943/T -0.848ln T + C

lg p s = - 3449/T -0.848lg T + C' 三相点 T = 243.3K lg p s = lg p L

-2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3

∴C' = 8.145 lg p s = - 3449/T -0.848lg T + 8.145 当 T = 273.2-

78 = 196.2 K

lg p s = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = - 11.460

p s = 3.92 × 10-12p= 3.29 × 10-12 × 101325 = 3.98 × 10-7 Pa

6．解：

7．解：化合物中含Mo为62 % 。

8. 解：

9．解：在图上联结Cf，交AD线于g点，量出Cf = 3.7 cm，Cg = 2.6 cm，用杠杆规则计算g点物系质量，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 g

10．解：(1) 根据题意，体系中只存在CaCO3和CO2

S = 2 ，R = R’ = 0 K = S-R-R’ = 2因为压力p固定，

且Φ = 2[CaCO3(s)，CO2 (g)] 所以：f = K-Φ + 1 = 2-2 + 1 = 1

这说明体系尚有一个自由度，此即为温度，在温度可自由变化的情况下，

体系中CaCO3不分解。

(2) 体系中有CaCO3(s)，CaO(s)和CO2 (g)

同时存在化学平衡CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)

故S = 3 ，R’ = 0 ，R = 1 K = S-R’-R = 2

因为压力p固定，且Φ = 3[CaCO3(s)，CaO(s)，CO2 (g)]

所以f = K-Φ + 1 = 2-3 + 1 = 0

11．解：

Ⅰ区：CaO(s) + CO2(g)

Ⅱ区：CaO(s) + CaCO3(s)

Ⅲ区：CO2(g) + CaCO3(s)

11．解：(1) 图中的ac 为水的冰点下降曲线；ec 为水

化物NaCl·2H2O的溶解曲线；eh 为NaCl的溶解度曲线；bd 为三相线，线上任意一点代表冰、水化物和具有c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存；eg 为三相线，线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。

Ⅰ是液相区；Ⅱ是固(NaCl) 液平衡区；Ⅲ是冰液平衡区；Ⅳ是固(NaCl·2H2O) 液平

衡区。

(2) 由相图可知，在冰水平衡体系中加入

NaCl，随着加入NaCl的增多，体系温度

沿c线下降，至c点温度降为最低，这时

体系的温度为-21.1℃。

(3) 在冷却到-9℃时，已达到低共熔点，

此时已开始有NaCl·2H2O析出，到-10℃，

纯NaCl已消失，因此在冷却到-10℃过程

中，最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计

算：w (液) × 1 = w (NaCl) ×72 w (NaCl) / w总= 1/(72 + 1) = 1/73

w (NaCl) = w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g

即冷却到-10℃过程中，最多能析出纯NaCl 13.7 g。

12．解：(1) 由于1.00mol 过冷水升高到0.01℃(即273.16 K) 时需要的热量约为：75.31 ×(273.16-263) = 765.15 J·mol-1，

小于1mol过冷水结晶为冰放出的热量6020 J·mol-1，所以无法使过冷水全部结成冰，最终温度为0.01℃(273.16 K)的冰水共存体系。

(2) 平衡时是三相(冰、水、蒸气) 共存。

(3) 假设有x mol H2O(s) 生成，由于过冷水结冰过程很快，故体系是绝热的，即263K

时结出x mol冰的放热，使冰水体系升温至273.16K 。

75.31 ×10.16 ×(1-x) + 37.66 ×10.16·x = x·[6020 + (37.66-75.31) ×10.16]

x = 0.127 则平衡时有0.127 mol 冰和0.873 mol 水。

(4) 结晶过程的ΔS m包括两部分，第一部分是1mol过冷水由263K升温至273.16K：

ΔS1 =

[]

263

273

)l(

p T

= 2.855 J·K-1·mol-1

第二部分是x mol 水结成冰：ΔS2 = -ΔH m·x / T = -6020x / 273.16 =-2.799 J·K-1·mol-1所以结晶过程的ΔS m = 2.855-2.799 = 0.056 J·K-1·mol-1

13．解：ln x(Bi ) = - (11.00 ×103/R) ×(1/T-1/544.2)

ln x(Cd) = - (5.98 ×103/R) ×(1/T-1/594.1)

x(Bi) + x(Cd) = 1 解得：T = 404.7 K≈131.5℃

x(Bi) = 0.4325，换算成Cd的质量百分数为41.4％。

14．解：(1)由图Ⅰ知X为A3B。

1：L + A(s)；2：A(s) + A3B(s)；3：A3B(s) + L；4：A3B(s) + B(s)；5：B(s) + L

(2) 由图Ⅱ知：1：α；2：L + α；3：L + β；4：β；5：α + β

(3) 由图Ⅲ知X为A2B，Y为AB 。

1：L；2：α；3：L + α；4：L + A2B(s)；5：α + A2B(s)；6：L + AB(s)；

7：A2B(s) + AB(s)；8：L+ AB(s)；9：L+B(s) 10：AB(s) + B(s)

15．解：在Ⅰ相中含16.8％的酚；在Ⅱ相中含44.9％的水，则含酚为55.1％。(1) 设物系点为o ，其中酚含量为：60/150 = 40％

于是w1 + w2 = 150 且w1/w2 = (55.1-40) / (40-16.8)

解得：w1 = 59.1 g ，w2 = 90.9 g

(2) 80 / [ 100 + w(水) ] = 55.1％需加水w(水) = 45.2 g

16．解：(1) ln p(溴苯) = -A/T + B

由：ln 8.825(kPa) = - A/353 + B；ln 101.325(kPa) = -A/429 + B

得：ln p(溴苯) = - 4863.4/T + 22.86 (1)

对H2O而言：353K，p* = 47.335 kPa ；373K，p* = 101.325 kPa

得：ln p*(水) = -5010.6/T + 24.96 (2)

又因为：p*(溴苯) + p*(水) = 101.325 kPa (3)

联立方程(1)、(2)、(3)，解得p*(溴苯) = 15.66 kPa ，p*(水) = 85.71 kPa 代入得：T = 368.4 K = 95.2℃

(2) 由p*(溴苯) = p总y(溴苯) ；p*(水) = p总y(水)

可得：p*(溴苯) / p*(水) = y(溴苯) / y(水) = n(溴苯) / n(水)

= [w(溴苯)/M(溴苯)] / [w(水)/M(水)]

w(溴苯) / w(水) = [p*(溴苯)·M(溴苯) / p*(水)·M(水)]

= (15.66 ×156.9) / (85.71 ×18) = 1.593

所以w(溴苯) = 1.593 / 2.593 = 61.4％

(3) w(水) = w(溴苯) / 1.593 = 10 / 1.593 = 6.28 kg

相平衡习题

第五章多相平衡一、简答题 1、指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： ①Ca(OH)2(s)与CaO(s)和H2O(g)呈平衡。 ②在A和B形成的二元凝聚体系中，在转熔点发生转溶反应： B(晶) + L( 熔液) = A m B n( 晶) ③CaSO4与其饱和水溶液达平衡。 ④5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 ⑤I2在液态水和CCl4中分配达平衡（无固体存在） ⑥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) ⑦NaH2PO4溶于水中与蒸气呈平衡，求最大物种数、组分数和自由度数。 ⑧Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O(l)达平衡。 ⑨NaCl (s)、KCl(s)、NaNO3(s)与KNO3(s)的混合物与水平衡。 ⑩含有KCl和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡。 ⑾含有CaCO3(s) CaO(s) CO2(g)的体系与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡。 2、FeCl3和H2O能形成四种水合物∶(s)、(s)、(s)和(s)，在恒定温度和压力下平衡共存的最多相为多少 3、H2SO4与H2O可形成H2SO4. H2O(s)、, H2SO4 .2H2O(s)、与(s)三种水合物，在p0下，常压下，将一定量的H2SO4溶于H2O中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含几个水分子 4、A、B二元相图如图所示，写出相区1~10的相组成；并说明温度线T1~T5各有几相组成。（L 液相；α、β、γ 固溶体）

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

相平衡习题

第五章相平衡一.选择题 1.二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为() (A)0(B)1(C)2(D)3 2.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有 (A)C=2，Ф=2，f=2；(B)C=1，Ф=2，f=1； (C)C=2，Ф=3，f=2；(D)C=3，Ф=2，f=3； 3.固体Fe、FeO、Fe3O4与气体CO、CO2达到平衡时其独立化学平衡数R、组分数C和自由度数f分别为() (A)R=3； (C)R=1； 4.FeCl3和 C (A)C=3 (C)C=2 5. (A)3种 6.2(g)+CO(g) CO2(g)+H2 7.298K (A)C=2=1(B)C=2f=2 (C)C=2f=2(D)C=2f=3 8.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (A)与化合物一样，具有确定的组成。(B)不具有确定的组成。 (C) 9. (A)C=2， (C)C=2， 10.在，压力为2P时沸腾，那么A在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少？() (A)1/3(B)1/4(C)1/2(D)3/4 11.在PΘ下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点:() (A)必低于373.2K(B)必高于373.2K (C)取决于水与有机物的相对数量(D)取决于有机物的分子量大小. 12.已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固溶体体中的含量必()B在液相中的含量。 (A)大于；(B)小于；(C)等于；(D)不能确定. 二.填空题 1.a.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_____。

b.纯物质在临界点的自由度数等于______。 c.二元溶液的恒沸点的自由度数等于_______。 2.下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900～1200K 范围内）： CaCO 3s)=CaO(s)+CO 2(g) CO 2g)+H 2(g)=CO(g)+H 2O(g) H 2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO 3(s)+H 2(g) 问该体系的自由度为_______。 3.化工生产中经常用食盐水溶液作为冷冻循环液，从食盐在水中溶解度曲线可知，盐水体系有一定的低共熔点，因此在实际应用中，为了得到低温和不堵塞管道的效果，盐水浓度应采用_________________________为宜。 4.一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的______________________和 5.=0.6=0.4X (g)、 X (l)、的大小顺序为________________X =0.4的溶液进行精镏，塔顶将得到。 6.Ag ─Sn 体系的相图如下图所示。 (1)在相图上标明七个区域内存在的相；(2)C ％=___(3)(4)E (5)MFG (6)，冷却温度越接近三.１..(A)CaSO 4(B)5(C)Na + K + NO 3- KCl(s)，NaNO ２.根据相图和相律，试说明范氏气体(1)(2)(3)3.4.? 5.度 6.A 2B 并标出各 7.Au AuSb 2，在 1073K 并标出所有的相 273.15 647.15

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

1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

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)，此体系的自由度为： (A) 1 ；(B) 2 ；(C) 3 ；(D) 0 。 8．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 。 9．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，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是： (A) ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ； (B) ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ； (C) ①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K = 2，f = 2 ； (D) ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。 10．在下列体系中自由度f = 2的体系是：

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。

第五章、相平衡练习题

第五章、相平衡练习题练习题 1、区别单相系统和多相的主要依据是系统内各部分（A）化学性质是否相同（B）化学性质和物理性质是否相同（C）物理性质是否相同（D）化学性质是否相同，且有明显的界面存在 2、某温度下CaCO 3 分解达到化学平衡时，系统的相数Ф为（A）1（B）2（C）3（D）4 3、某温度下NH 4HCO 3 (s)分解达到化学平衡时，系统的相数Ф为（A）1（B）2（C） 3（D）4 4、Fe(s),FeO(s),CO 2 (g),CO(g),C(石墨)构成的化学平衡系统,其相数Ф为（A）2（B）3（C） 4（D）5 5、由1molNH 3(g)和1molH 2 S(g)组成的混合系统,其独立组分数C为（A）1（B）2（C）3（D）4

6、某种盐，在0℃以上，可形成四种水合晶体。问，与该盐的水溶液平衡共存的水合物最多有（A）1种（B）2种（C）3种（D）4种 7、HCN的水溶液中，物种数S最多有（A）3（B）4（C）5（D）6 8、一系统包含反应（1）FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO 2 (g) （2）FeO(s) + C(g) = Fe(s) + CO(g) （3）C(s) + CO 2 (g) = 2CO(g) 其独立组分数为（A）2（B）3（C）4（D）5 9、由KNO 3(s)，MgSO 4 (s)，K+(aq)，Mg2+(aq)，NO 3 -(aq)，SO 4 2-(aq)，H 2 O(l)， H 2 O(g)组成的系统，其独立组分数为（A）4（B）5（C）6（D）7 10、Na 2CO 3 饱和水溶液中，独立组分数为（A）2（B）4（C）6（D）8

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

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

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)

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 > T0 (B)T < T0 (C)T = T0 (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： ( )

第五章相平衡

第五章相平衡 1. Ag2O分解的计量方程为 Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1/2 O2(g) 当用Ag2O(s)进行分解时，体系的组分数，自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少? 2. 指出下列各体系的独立组分数，相数和自由度数各为若干? (1) NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)。 (2) 若在上述体系中额外再加入少量NH3(g）。 (3) NH4HS(s)和任意量的NH3(g)和H2S(g)混合达到平衡。 (4) C(s)与CO(g)，CO2(g)，O2(g)在973K时达到平衡。 3. 在制水煤气的过程中，五种物质：H2O(g)，C(s)，CO(g)，H2和CO2(g)相互建立如下三个平衡： H2O(g)+C(s) = H2(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g) = H2O(g)+CO(g) CO2(g)+C(s) = 2CO(g) 该体系的独立组分数为多少？ 4. 已知Na2CO3(s)和H2O (l)可以组成的水合物Na2CO３·H2O(s)， Na2CO3·7H2O(s) 和Na2CO3·10H2O(s) （1）在101.325 kPa 与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种？（2）在293.15 K时与水蒸气共存的含水盐最多可有几种？ 5. 在101.325kPa 时使水蒸气通入固态碘（I2）和水的混合物，蒸馏进行的温度为371.6 K，使馏出的蒸汽凝结，并分析馏出物组成。已知每0.10 kg水中有 0.0819kg碘。试计算该温度时固态碘的蒸汽压． 6. 已知固体苯的蒸汽压在273.15 K时为3.27 kPa，293.15 K时为12.303 kPa，液体苯的蒸汽压在293.15 K时为10.021 kPa，液体苯的摩尔蒸发热为34.17 kJ/mol。求：（1）303.15 K时液体苯的蒸汽压。（2）苯的摩尔升华热。（3）苯的摩尔熔化热。 7. NaCl-H2O所形成的二组分体系，在252 K时有一个低共熔点，此时冰， NaCl·2H2O（固）和浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。在264K时不稳定化合物（NaCl·2H2O）分解，生成无水NaCl和27%的NaCl 水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。（2）若有1.00 kg 28%的NaCl 溶液，由433 K冷却到263 K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？

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

第五章相平衡练习题

第五章相平衡测试题一、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)，此体系的自由度为： (A) 1 ； (B) 2 ；(C) 3 ；(D) 0 。 8．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 。

第五章相平衡

第五章相平衡一、选择题 1.NH4HS (s) 和任意量的NH3 (g) 及H2S (g) 达平衡时有（Ф代表相数）：( ) (A) C = 2，Ф = 2，f = 2 (B) C = 1，Ф = 2，f = 1 (C) C = 2，Ф = 3，f = 2 (D) C = 3，Ф = 2，f = 3 2. FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O，FeCl3·2H2O四种水合物，则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数Ф分别为: ( ) (A) C = 3，Ф = 4 (B) C = 2，Ф = 4 (C) C = 2，Ф = 3 (D) C = 3，Ф = 5 3. 硫酸与水可形成H2SO4·H2 O (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? ( ) (A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存 4. 某体系存在C (s)、H2O (g)、CO (g)、CO2 (g)、H2 (g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O (g) + C (s) = H2 (g) + CO (g); CO2 (g) + H2 (g) = H2O (g) + CO (g); CO2 (g) + C (s) = 2CO (g)。则该体系的独立组分数C 为: ( ) (A) C = 3 (B) C = 2 (C) C = 1 (D) C = 4 5. 298K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为( ) (A) C = 2，Ф = 2，f = 1 (B) C = 2，Ф = 2，f = 2 (C) C = 2，Ф = 1，f = 2 (D) C = 2，Ф = 1，f = 3 6.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？( ) (A) 与化合物一样，具有确定的组成(B) 不具有确定的组成 (C) 平衡时，气相和液相的组成相同(D) 其沸点随外压的改变而改变 7. 二元恒沸混合物的组成( ) (A) 固定(B) 随温度改变(C) 随压力改变(D) 无法判断 8. 在pΘ下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: ( ) (A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K (C) 取决于水与有机物的相对数量(D) 取决于有机物的分子量大小 9. 水的三相点是：( ) (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 °C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 10. 当Clausius-Clapeyron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 11. 在0 °C到100 °C的温度范围内，液态水的蒸气压p与T 的关系为：lg(p/Pa)＝-2265/T+11.101，某高

相平衡习题答案新新整理完整版

相平衡习题答案新新整理 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

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. I2(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 14．今将一定量的NaHCO 3 (s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡：

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

相平衡练习题

相平衡习题

相平衡习题答案

相平衡习题

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

1相平衡习题

物理化学第五章相平衡练习题及答案

相平衡练习题及答案

第五章、相平衡练习题

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

多相平衡习题汇总

相平衡习题 答案

经典相平衡习题

第五章相平衡

物理化学《相平衡》习题及参考答案

第五章相平衡练习题

第五章 相平衡

相平衡习题答案新新整理完整版

第五章 相平衡 复习题及答案

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

相平衡习题答案

第五章相平衡

第五章相平衡复习题及答案