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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. Na CO 可形成三种水合盐， Na CO ? H O, Na CO ? 7H O 及Na CO ?10H O ，常压下将
2
Na CO (s)??投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na CO 水溶液，一相是 Na CO (s)??，
2
3 2 3 2 2 3 2 2 3 2
则另一相是：答 d；
3 2 3 2 3
（a）冰 （b） Na CO ?10H O(s) （c） Na CO ? 7H O (s) （d） Na CO ? H O (s)
2
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：
3 2 2 3 2 2 3 2
（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. BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(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
b.与温度有关
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
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 xB(xB>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
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为
。蒸馏到最后一滴液体时，溶液中 B 的摩尔分数约为 。
（2）如将组成为 x ﹦0.85 的 A~B 混合液进行精馏，则在塔顶得到 到
。（大连理工大学 2003 年）
B
，在塔釜得
答 7.（1）79℃,0.6,0.1； (2) x ? 0.7 的恒沸物，纯 B
例 2 NaCl~H O 所组成的二组分系统，在
2
B
-21℃时有一个低共熔点，此时冰、
NaCl~2H O(s) 和（质量百分比）浓度为 23.3%的 NaCl 水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定
2
化合物 NaCl? 2H O(s) 分解，生成无水 NaCl 和 27%的 NaCl 水溶液。已知无水 NaCl 在水中
2
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，并标出各部分存在的相态
（2）若有 1000 克 28% 的 NaCl 溶液，由 160℃冷却到-10℃，问此过程中最多能析出
多少纯 NaCl?
解：10.（1）不稳定化合物 NaCl ? 2H O(s) 中 NaCl 的质量分数为：
2
W
NaCl
/W
NaCl?2H O
2
=58.5/94.52 ?100%=61.9%
相图及各部分存在的相态见图 23
－21℃时有三相平衡线：
(H O(s)+NaCl ? 2H O(s)
2
2
l (x
NaCl
=0.223)) ;
－
9℃ 时
2
有 三 相 平 衡 线 ：
图 23
(NaCl(s)+NaCl ? 2H O(s) l (x
NaCl
=0.27));??
例 3 苯 (A) 和二苯基甲醇 (B) 的正常熔点分别为 6℃ 和 65℃，两种纯态物不互溶， 低共熔点为 1℃，低共熔液中含 B 为 0.2 (摩尔分数)，A 和 B 可形成不稳定化合物 AB2 （即 AB2 熔融时固液相组成不一致），它在 30℃ 时分解。
(1) 根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的 T~X 示意图；
(2) 标出各区域的相态；
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(3) 说明含 B 的摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。
[答] (1) 图如下。
(2) 各区域的相态在下图中标出。
(3) 含 B 为 0.8 的不饱和溶液为 P (如图) 冷却到 P1 时有纯固相 B 析出，继续冷却固
相不断析出，溶液组成沿 P1D 曲线变化，当冷到 30℃ 时，发生下列反应：溶液 (组成为 D)
+ 固相 B → 固体 AB2 (不稳定化合物)。此时，体系三相平衡，F*= 0，温度不能改变， 随温度不断冷却，固体 AB2 不断增加，液相量不断减少，直到溶液全部消失，剩下固体 B 和 AB2，温度又不断下降，步冷曲线如下：
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大学《物化学》相平衡练习题(有答案)
