物理化学测验(相平衡)

由天下分享时间：2024/12/14 9:50:19 加入收藏我要投稿点赞

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物理化学测验（四）

一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。

1、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。

2、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。

3、设反应 aA(g ) == yY(g) + zZ(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）。

（1）平衡常数与温度，压力成反比；（2）是一个体积增加的吸热反应；（3）是一个体积增加的放热反应；

（4）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。

4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?rG与温度的关系为?rG= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1

，在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须： ( ) 。 (1) 高于 136 ℃ ； (2) 低于184 ℃ ； (3) 高于184 ℃； (4) 低于136 ℃；

(5) 高于136 ℃而低于 184 ℃。

5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡： NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为：( )。 (１)Ｃ＝２，? ＝１； (２)Ｃ＝２，? ＝２； (３)Ｃ＝１，? ＝０； (４)Ｃ＝３，? ＝２。 6、已知等温反应

① CH4(g) == C(s) + 2H2(g)

② CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力，则平衡移动方向为（）。（1）①向左，②向右；（2）①向右，②向左；（3）①和②都向右。

二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分 )

在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和

. . . 资料. .

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6052 Pa：

反应① 2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 反应② CuSO4-5H2O(s) ==CuSO4-3H2O(s) + 2H2O(g) 求：

(1) 反应①和②的K①和K②；

(2) 将反应①，②中的四种固体物质放入一真空容器中，平衡后CO2的分压力为多少（T=323 K）？

三、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题11分 )

已知反应在800 K时进行： A (s) + 4B (g) == 3Y (s) + 4Z (g) 有关数据如下：

物质 A(s) B(s) Y(s) Z(s) O?fHm298K?? OSm298K??Cp,m298~800KJ?mol?1?K?1193.00 28.33 30.88 36.02 ?? kJ?mol?1-1116.71 0 0 -241.84 J?mol?1?K?1 151.46 130.58 27.15 188.74

（1）计算下表中的数据温度 O?fHmOSmO?rGm K kJ?mol?1 298 K 800 K J?mol?1?K?1 kJ?mol?1

（2）800 K时，将A(s)和Y(s)置于体积分数分别为w(B)=0.50, w(Z)=0.40, w(惰性气体)=0.10的混合气体中，上述反应将向哪个方向进行？（p=100 kPa）

四、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题13分 ) 溴苯与水的混合物在101.325 kPa下沸点为95.7?C,试从下列数据计算馏出物中两种物质的质量比.(溴苯和水完全不互溶) t / ?C p*(H2O) / kPa 92 100 75.487 101.325 假设水的蒸发焓?vapHm与温度无关，溴苯、水的摩尔质量分别为157.0 g?mol-1，18.02 g?mol--1

。

五、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题8分 )

在p=101.3 kPa，85℃时，由甲苯(A)及苯(B)组成的二组分液态混合物即达到沸腾。该液态混合物可视为理想液态混合物。试计算该理想液态混合物在101.3 kPa及85℃沸腾时

. . . 资料. .

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的液相组成及气相组成。已知85℃时纯甲苯和纯苯的饱和蒸气压分别为46.00 kPa和116.9 kPa。

六、(本小题12分)

根据图(a)，图(b)回答下列问题

（1）指出图(a)中，K点所代表的系统的总组成，平衡相数及平衡相的组成；（2）将组成x(甲醇)=0.33的甲醇水溶液进行一次简单蒸馏加热到85 ?C停止蒸馏，问馏出液的组成及残液的组成，馏出液的组成与液相比发生了什么变化？通过这样一次简单蒸馏是否能将甲醇与水分开？

（3）将(2)所得的馏出液再重新加热到78 ?C，问所得的馏出液的组成如何？与(2)中所得的馏出液相比发生了什么变化？

（4）将(2)所得的残液再次加热到91 ?C，问所得的残液的组成又如何？与(2)中所得的残液相比发生了什么变化？

欲将甲醇水溶液完全分离，要采取什么步骤？