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物理化学第五章相平衡练习题及答案

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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) Vm(l) = Vm(s) ; (B) Vm(l)>Vm(s) ; (C) Vm(l)<Vm(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 。

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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: (A) 298K时,H2O(l)H2O(g) ; (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) 。

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 ; (C) 这种情况是不存在的 ; (D) Na2CO3·7H2O(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;

(C) 相图由实验结果绘制得出,与相律无关 ; (D) 相图决定相律 。

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 ; (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 。

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 ; (C) c点物系 ; (D) d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 ; (C) w(s)∶w(l) = ac∶bc ; (D) w(s)∶w(l) = bc∶ac 。

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 ;

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(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 。

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 ; (C) 临界点 ; (D) 低共熔点 。

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 ; (C) 丙最大,甲最小 ; (D) 丙最小,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) = 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 。

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 ;

(C) 可能上升也可能下降 ; (D) 服从拉乌尔定律 。

25.如图是FeO与SiO2的恒压相图,那么存在几个稳 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 。

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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:

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 ; (C) 介于两个纯组分的蒸气压之间 ; (D) 与溶液组成无关 。

29.设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合 物AmBn,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AmBn,物系点所处的相区是: (A) 9 ; (B) 7 ; (C) 8 ; (D) 10 。

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 ; (C) 3个 ; (D) 4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 ; (C) 部分互溶双液系 ; (D) 所有双液系 。

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 ; (C) H点,D点 ; (D) H点,G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℃; (C) 介于80℃与120℃之间 ; (D) 无法确定范围 。

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 % ; (C) 等于50% ; (D) 不一定 。

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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 ; (C) 水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存 ; (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 ;

(C) 含KNO3、NaNO3与不饱和溶液 ; (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 ; (C) NH4Cl溶解在水与苯中 ; (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 ; (C) 冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度 ;

(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 ;

(C) 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ;(D) 氯化钠和蔗糖溶于水 ;(E) 白糖与面粉混合物 。

3.克-克方程可适用于下列哪些体系? (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 2HI(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” ; (C) 一条步冷曲线上有“拐点”,就一定有“平台” ; (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 ;

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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.
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