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物化相平衡复习习题

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：C

2. 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＝4

3．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。7. 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

(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：B

8. 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：D

9. 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

10. 二组分系统的最大自由度是

(A) F=1 (B) F=2 (C) F=3 (D) F=4

答案：C。F＝C－P＋2＝2－P＋2＝4－P，当P=1时F＝3。11. 关于杠杆规则的适用对象, 下面的说法中不正确的是(A) 不适用于单组分系统

(B) 适用于二组分系统的任何相区(C) 适用于二组分系统的两个平衡相(D) 适用于

三组分系统的两个平衡相答案：B

12. 区别单相系统和多相系统的主要根据是

(A) 化学性质是否相同(B) 物理性质是否相同

13. Clapeyron方程不适用于

(A) 纯物质固(α)＝纯物质固(β)可逆相变(B) 理想溶液中任一组分的液-气可逆相变(C) 纯物质固-气可逆相变

(D) 纯物质在等温等压下的不可逆相变答案：D

14. 对于三组分系统, 在相图中实际可能的最大自由度数是(A) f=1 (B) f=2 (C) f=3 (D) f=4

答案：C。F＝C－P＋2＝3－P＋2，P最小为1，F＝3－1＋2＝4。因三组分系统相图无法表达出4个自由度，故取答案C。

15. 关于等边三角形座标的特点, 不正确的说法是

(A) 在过三角形某一顶点的任一直线上各点所代表的系统中, 另外两组分的浓度比都

相同

(B) 任意两点代表的系统组成新系统时, 新系统的物质点必在原来两点的连接线上(C) 任意三点代表的系统组成新系统时, 新系统的物质点必在原来三点连成的三角形内

(D) 由三角形内任一点向三边作垂线, 三垂线之和等于三角形的高, 且等于100% 答案：D

16. 三组分水盐系统的相图常用来分离或提纯盐类, 处理时必须使物系点进入所需要

的相区。为此配合使用的操作很多，但一般不包括

(A) 加水稀释(B) 加入另一种盐或盐溶液(C) 升高或降低温度(D) 水蒸汽蒸馏答案：D

17. 分配定律不适用于

(A) 浓度小的系统(B) 溶质难挥发的系统(C) 分子在两相中形态相同的系统(D) 溶

质在一相中全部电离的系统答案：D

18. 对于下述结论, 正确的是

(A) 在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质(B) 任何纯固体物质都有熔点

(A) 在定压下, 纯固体物质不一定都有确定的熔点(B) 在定压下, 纯液态物质有确定的唯一沸点(C) 在定压下, 固体混合物都不会有确定的熔点(D) 在定温下, 液体的平衡蒸气压与外压有关答案：C。共熔混合物在定压下有确定的熔点。20. 涉及化合物的分解压力的下列表述中正确的是(A) 各化合物都有特定的分解压力

(B) 化合物分解时, 其分解压力必须等于外界压力(C) 化合物分解压力越大, 它越不易分解(D) 化合物的分解压力与温度有关答案：D

21.体系中含有H2O、H2SO4·4H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·H2O、H2SO4 ，其组分数C为：(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：B

22.在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) －1 答案：A。F＝C－P＋1＝2－3＋1＝0。

23.一个水溶液包含n个溶质，该溶液通过一半透膜与纯水相平衡，半透膜仅允许溶剂水分子通过，此体系的自由度为：

(A) n (B) n－1 (C) n＋1 (D) n＋2 答案：D。F＝C－P＋2＝n+1-1+2。

24.绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化? (A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定答案：B。冰熔化吸热。

25.下图中，从P点开始的步冷曲线为：

答案：D

26.图1中，生成固体化合物的经验式为：(A) CCl4·C4H10O2 (B) CCl4·(C4H10O2)2

27.图1中，区域H的相态是：

(A)溶液(B)固体CCl4 (C)固体CCl4 +溶液(D)固体化合物+溶液答案：C

28. CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

答案：B。C＝S－R－R’＝5－2－0＝3.

29.由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：

(A)F=2 (B)F=1 (C)F=0 (D)F=3

答案：C。共5种物质，2个化学反应，故C=5-2=3,有5个相，F=C-P+2=0。30.三相点是：

(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

31.某一固体在25℃和p 压力下升华，这意味着：(A) 固体比液体密度大些(B) 三相点的压力大于p (C) 固体比液体密度小些(D) 三相点的压力小于p 答案：B。

32.N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2, 就必须：(A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度答案：D

33.对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(A) p 对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K)

答案：C。由克劳修斯克拉贝龙方程可以看出：ln(p/[p]) C

34.当克劳修斯克拉贝龙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

-1

35.水的三相点附近，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol。则在三相点附近冰的升华热约为：

-1 -1

(A) 38.83 kJ·mol(B) 50.81 kJ·mol

-1-1

36.已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K, 乙醇的沸点是351.6K, 两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。下列结论何者正确？

(A) y2 > x2 (B) y2 = x2 (C) y2< x2 (D) 不确定答案：C

37.如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：(A) 纯苯(B) 纯乙醇

38.当用三角形坐标来表示三组分物系时，若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时，则该物系的特点是：

(A) B的百分含量不变(B) A的百分含量不变(C) C的百分含量不变

(D) B和C的百分含量之比不变答案：B

39.如图所示，当物系点在通过A点的一条直线上变动时，则此物系的特点是：

(A) B和C的百分含量之比不变(B) A的百分含量不变(C) B的百分含量不变(D) C的百分含量不变答案：A 40. H2O-NaCl-Na2SO4的三元系中，Na2SO4 和H2O能形成水合物Na2SO4·10H2O(D)，在DBC区中存在的是：

(A) 水合物D和溶液

(B) 水合物D和Na2SO4 及NaCl三相共存(C) 水合物D、NaCl和组成为G的溶液(D) 纯NaCl，纯Na2SO4和水溶答案：B

41. H2O-KNO3-NaNO3的相图如下，则BEC相区内是：

(A) 纯NaNO3和其饱和溶液(B) 纯KNO3和其饱和溶液

问答题

1．指出下列体系分别有几相：(1）空气；（2）冰雹；（3）金刚石和石墨混合物；（4）白色的冰和盐的共晶体；（5）一块黄铜(30%的锌－铜合金)；（6）酒精水溶液；（7）油和水的混合物；（8）密闭容器中让碳酸钙分解并达平衡；（9）牛奶

答：（1）、（2）、（5）、（6）只有一个相，（3）、（4）、（7）、（9）有两个相，（8）有三个相。判断相数的一般原则是：

无论有几种气体混合均为单相。

同一物质若物理性质和化学性质都相同，仅仅是有界面分开仍为一相。

不同晶型的同一物质是不同的相。例如石墨和金刚石。

不同物质若能以分子、原子或离子形式混合，即形成真溶液即为一相。例如，水溶液，固溶体合金都为单相。

两种不同物质的固体相混合，若不形成固溶体则为两相。例如，碳酸钙和氧化钙混合为两相。

两不互溶的液体相混合，仍为两相。例如，牛奶。2．如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。

答：恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同，故R’=1。对这种两相平衡系统来说

F=(N-R-R’)-P+2 F=(2-0-1)-2+2=1

压力一经指定，其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定，但若压力改变，平衡系统的温度及各相组成亦改变，可见恒沸混合物的组成随压力而变，它不是化合物。

3．如何用相律来改正下列相图的错误之处。

图1纯B的熔点只能有一个，故两曲线应重合。

图2二元系不可能四相平衡共存。根据相律F＝C－P＋1＝2－4＋1＝－1自由度为负值是不合理的。故不应有γ相区边界线。另外，三相线应为水平线。

图3二元系三相平衡的温度只有一个，故三相线应为水平线。

图4二元三相平衡的液相浓度只有一个，故两液相线要在三相线上重合。图5单元系T－P图只能有一个三相点，即三相点的温度和压力只能有一个。

4．某金属有多种晶型，有人声称他在一定T、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、γ晶型及δ晶型的平衡共存系统。问这是否可能。

答：不可能。根据相律F＝C－P＋2＝1－4＋2＝－1是不可能的。说明单组分系统最多只能有三相平衡共存。

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) 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· 2O(s)、H2SO4· 2O(s)、H2SO4· 2O(s)，在下，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 ；

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)；③ H2 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(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· 2O(s)、Na2CO3· 2O(s)、Na2CO3· 2O(s)三H 7H 10H 种结晶水合物。在下，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· H2O(s) 不可能存在；10 (C) 这种情况是不存在的；(D) Na2CO3· 2O(s) 不可能存在。7H 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· 2O、Na2CO3· 2O、NaCO3· 2O，在常压下，H 7H 10H 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· 2O ；(C) Na2CO3· 2O；(D) Na2CO3· 2O。H 7H 10H 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 ；(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。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，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：当

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℃；

(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。37．H2O－NaCl－Na2SO4 的物系中Na2SO4 与H2O 能形成水合

物Na2SO4· H2O(D)。相图中，在DBC 区中存在的是：10 (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？；

；；

(B) C(石墨金刚石) ；；。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 ；

(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；(C) 适用于二组分体系相图中的任何区；(D) 适用于三组分体系中的两个平衡相；

(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；(C) 要分离出纯AmBn，物系点必须在6 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；(C) 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短；(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· 1，冰的密度为mol 0.92g· 3，水的密度为1.0 g· 3 。cm cm 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：lnp = -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pA～xB 、pB～xB 线；(2) 粗略画出T～xB 和T～yB 线(沸点～组成线) 。5．16～78℃之间，在液态汞的蒸气压公式为：－3328/T －0.848lg(T/K)，汞的三相点温度为243.3K，摩尔熔融热为2320 J· 1，试求固态汞在-78℃时的蒸气压。mol 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· 2O(s) 和浓度为22.3％2H (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· 2O 分解成无水NaCl 和27％的NaCl 水溶液，已知无水NaCl 在水中的溶2H 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Δ Sm。已知

Cp,m[H2O(l)] = 75.31 J· 1· 1；Cp,m[H2O(s)] = 37.66 J· 1· 1；K mol K mol 熔化热Δ Hm[H2O(s)] = 6.02 kJ· 1 。mol

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· 1、kJ· 1，mol 5.98 mol 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· 1；mol (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，pA = pA’，与组成无关。14．对。15．对。二、单选题答案：

1. C；11.A；21.A；31.C；

2. C；12.A；22.B；32.B；

3. C；13.A；23.D；33.D；

4. C；14.D；24.C；34.A；

5. D；15.C；25.D；35.D；

6. B；16.C；26.C；36.B；

7. B；17.B；27.B；37.C；

8. C；18.C；28.C；38.D；

9. D；19.B；29.B；39.C；

10.D；20.C；30.D；40.B。

三、多选题答案： 1. D； 2. AD； 6. AC；7. D；

3. AD；8. BC；

4. DE；9. CD；

5. BC；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· 2 = 1549 ×104 Pa cm (2) dp/dT = ΔH/TΔV ，dp = (ΔH/TΔV) · dT 积分：p2-p1 = (ΔH/ΔV) × ln(T2/T1)，p2 = 15749 ×104 Pa，p1 = 101325 Pa T1 = 273.15 K，ΔV = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3 ln(T2/T1) = (p2-p1) × ΔV/ΔH = (15746 ×104-101325) ×(-1.567 × 10 6)/6009.5 = -0.04106 T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 ×273.15 = 262.16 K 即：t2 = - 11℃ 3．解：T = 273 + 181 = 454 K ，p = 101325 Pa ln101325 = - 5960/454 + B，B = 24.654 lnp = - 5960/T +24.654，T2 = 273 + 70 = 343K lnp2 = - 5960/343 + 24.654 = 7.278，p2 = 1448.1 Pa

T p 因为ΔHm,vap(气化

5．解：ΔHm(气化) = a + bT + cT2 dlnpl/dT = ΔHm(气)/RT2 = a/RT2 + b/RT + c/R (1) 2.303lgpl = 7.648×2.303 －3328×2.303/T －0

.848×2.303lgT lnpl = 7.648×2.303 －7664/T－8.848lnT dlnpl/dT = 7664/T2-0.848/T 与(1)式比较， a = 7664R = 63718 b = - 0.848R = -7.05 c=0 ΔHm(气化) =

63718-7.05 T ΔHm(升华) = ΔHm(熔融) + ΔHm(气化) = 2320 + 63718-7.05 T = 66038-7.05 T dlnps/dT = ΔHm(升华)/RT2 = 66038/RT2-7.05/RT = 7943/T2-0.848/T 积分：lnps = - 7943/T-0.848lnT + C lgps = - 3449/T-0.848lgT + C' 三相点T = 243.3K lgps = lgpL -2339/243.3-0.848lg243.3 + C' = 7.648-3328/243.3-0.848lg243.3 ∴C' = 8.145 lgps = - 3449/T-0.848lgT + 8.145 当T = 273.2-78 = 196.2 K

lgps = - 3449/195.2 = - 0.848lg195.2 + 8.145 = -

× 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· 2O 的溶解曲线；eh 为NaCl 的溶解度曲线；bd 为三相线，线上任意一2H 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· 2O) 液平2H

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· 2O 析出，到-10℃，2H 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· 1 ，mol 小于1mol 过冷水结晶为冰放出的热量6020 J· 1 ，所以无法使过冷水全部结成冰，mol 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Δ Sm 包括两部分，第一部分是1mol 过冷水由263K 升温至273.16K：

T 263 Δ S1 = T = 2.855 J· 1· 1 K mol 第二部分是x mol 水结成冰：Δ S2 = -Δ Hm· / T = -6020x / 273.16 = -2.799 J· 1· 1 x K mol 所以结晶过程的ΔSm =

2.855-2.799 = 0.056 J· 1· 1 K mol

13．解：lnx(Bi ) = - (11.00 × 103/R) × (1/T-1/544.2) lnx(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) lnp(溴苯) = -A/T + B 由：ln 8.825(kPa) = - A/353 + B；ln 101.325(kPa) = -A/429 + B 得：lnp(溴苯) = - 4863.4/T + 22.86 (1) 对H2O 而言：353K，p* = 47.335 kPa ；373K，p* = 101.325 kPa 得：lnp*(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

物理化学相平衡例题

相平衡例题例2 系统中有C(s), H 2O(g), CO 2(g), CO(g), H 2(g)共存，C=？答：系统中有反应：(1)C(s)+H 2O(g)?CO(g)+H 2(g) (2)C(s)+CO 2(g) ?2CO(g) (3)CO(g)+H 2O(g) ?CO 2(g)+H 2(g) 其中S=5，独立化学平衡数R ≠3=2, ∴C=5–2=3注意：系统确定后，其组分数是确定的，物种数有一定随意性。例1NH 4Cl(s)=NH 3(g) + HCl(g) C= S –R –R ’ S=3 R =1 K p = P (NH 3) ×P (HCl ) R ′=1 P (NH 3)=P (HCl ) C=1 若体系中已有H C l (g), 则C =?R`=0 C=2例3NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及H 2S(g) 达平衡时有: (A) C = 2，P = 2，f = 2；(B) C = 1，P = 2，f = 1 (C) C = 2，P = 3，f = 2；(D) C = 3，P = 2，f = 3(A)1000K 下，NH 3、H 2、N 2三气平衡F=? S =3，R =1 (2NH 3=3H 2+N 2)，P =1 F = C -P +1=2 (p 、x NH3、x H2或x N2其中之二) (1)、冰水共存时F ＝？ C =1，P =2(冰、水)， F = 1-2+2=1 (T 或p )f = C –P + 2

指出含有CaCO 3(s) 、CaO(s) 、CO 2(g)的体系与CO 2(g)和N 2(g)的混合物达渗透平衡时的物种数、组分数、相数和自由度数。例4. 答:S = 4 , R = 1, R ′= 0 CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) C = 3 , P = 4 f = C –P + 3 = 3 –4 + 3 = 2 ※注意:相律 f = C –P + 2 (体系各处的压力均相等,公式中的2表示温度和压力)而在此题渗透平衡中P 1 ≠P 2 ,所以相律应写为: f = C –P + 3 例5 Na 2CO 3有三种含水盐：N a 2C O 3?H 2O , N a 2C O 3?7H 2O , N a 2C O 3?10H 2O (1)p θ下,与N a 2C O 3(aq)和冰共存的含水盐最多有几种？(2)30℃时，可与水蒸气共存的含水盐最多有几种？解：系统由N a 2C O 3和H 2O 构成, C =2若S =5, 但存在三个平衡关系: R =3, N a 2C O 3+xH 2O = N a 2C O 3.xH 2O ∴C =2 1) 指定p θ, f = 2 –P + 1= 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3,与Na 2CO 3(aq)和冰(s)与共存的盐只有一种。 2) 指定30℃, f = 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3， ∴与水蒸气共存的含水盐最多有2种

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四章化学平衡一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，

物理化学相平衡练习题

相平衡题一、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衡时两相的相对的量。 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：C (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：C (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：C (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：C (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：D (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：B (A) 1 种；(B) 2 种；(C) 3 种；(D) 0 种。

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

物理化学期末复习一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0

(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，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'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0

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：

物理化学测验-相平衡

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a A(g ) == y Y(g) + z Z(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?r G与温度的关系为?r G= (－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 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(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6052 Pa：反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

物理化学第四章化学平衡练习题及答案

第四章化学平衡练习题一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5，反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大理石建筑物何以能够保留至今而不倒？

物理化学相平衡：模拟试卷C

物理化学第五章模拟试卷C 班级姓名分数一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分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 Na 2CO 3可形成三种水合盐：Na 2CO 3·H 2O ，Na 2CO 3·7H 2O 及Na 2CO 3·10H 2O ，常压下将 Na 2CO 3(s) 投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na 2CO 3水溶液，一相是 Na 2CO 3(s) ，则另一相是： ( ) (A) 冰 (B) Na 2CO 3·10H 2O(s) (C) Na 2CO 3·7H 2O(s) (D) Na 2CO 3·H 2O(s) 3. 2 分在 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 分将 N 2,H 2,NH 3三种气体充进 773 K ,32 424 kPa 的合成塔中，在有催化剂存在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数 C (1),C (2),C (3)各为多少? ( ) (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入 NH 3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 5. 2 分凝固点的描述可图示如下，其中哪一个是错误的 ( )

物理化学《化学平衡》习题及答案

物理化学《化学平衡》习题及答案选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全（D ）无法判断答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) － 228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变

物化相平衡复习习题

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：C 2. 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＝4 3．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。7. 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：B 8. 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：D 9. 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答案：D 10. 二组分系统的最大自由度是

物理化学-相平衡习题汇总

第5章相平衡复习、讨论基本内容： ? 相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。气相、液相、固相 ? 相数：体系内相的数目Φ≥1 ? 相图：描述多相体系状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图形 ? 均相体系：只有一相的体系Φ=1 ? 多相体系：含多相的体系Φ>1 ? 凝聚体系：没有（或不考虑）气相的体系 ? 物系点：相图中表示体系总组成的点 ? 相点：表示某一个相的组成的点 ? 液相线：相图中表示液相组成与蒸气压关系的曲线 ? 气相线：相图中表示气相组成与蒸气压关系的曲线 ? 步冷曲线：冷却过程温度随时间的变化曲线T-t ? 独立组分数：C = S - R - R'，S 为物种数，R 为体系中各物种之间独立的化学平衡关系式个数，R’为浓度和电中性限制条件的数目。对于浓度限制条件，必须是某个相中的几种物质的浓度之间存在某种关系时才能作为限制条件。C=1单组分体系，C=2二组分体系。若没有化学变化：C=S ；含单质的体系且R ’=0：C=N ；含单质的体系且S>N ：R = S – N 。 ? 自由度：确定平衡体系状态所需要的独立强度变量的数目f ≥0 ? 最低（高）恒沸点：对拉乌尔定律正（负）偏差很大的双液系的T —x 图上的最低（高）点。恒沸点时气相组成与液相相同，具有纯物质的性质，一定压力下恒沸混合物的组成为定值（f*=C-Φ+1=1-2+1=0）。 ? 最低（高）恒沸混合物：最低（高）恒沸点对应的混合物。恒沸物是混合物而不是化合物 ? 会溶温度(临界溶解温度)：部分互溶双液系相图上的最低点或最高点 ? 转熔温度：不稳定化合物分解对应的温度 ? 共轭层：部分互溶双液系相图上的帽形区内溶液为两层 ? 相律：平衡体系中相数、独立组分数与变量数之间的关系f ＝ C - Φ + n ? 杠杆规则：液相的物质的量乘以物系点到液相点的距离，等于气相的物质的量乘以物系点到气相点的距离。B n B B n n l ×(X B -x B )=n g ×(y B -X B ) 单组分体系相图(p-T)：水、CO 2、C 二组分体系相图(T-x)：

物理化学相平衡知识点

相平衡一、主要概念组分数，自由度，相图，相点，露点，泡点，共熔点，(连)结线，三相线，步冷(冷却)曲线，低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式本章主要要求掌握相律的使用条件和应用，单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用，利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律： F = C - P + n, 其中：C=S-R-R’ (1) 强度因素T，p可变时n=2 (2) 对单组分系统：C=1, F=3-P (3) 对双组分系统：C=2，F=4-P；应用于平面相图时恒温或恒压，F=3-P。 2、相图 (1)相图：相态与T，p，x的关系图，通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法：实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1

2 对于气液平衡系统，常用方法蒸气压法和沸点法；液固(凝聚)系统，通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图对于单组分系统C =1，F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时，自由度数F =2最大，即为双变量系统，通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图，见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图类型：恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。相态：气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形

北师大版物理化学化学平衡习题答案

化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H 2(g) + O 2(g)2H 2O(g)，在2000 K 时，已知反应的7 1.5510K =? (1) 计算H 2和O 2分压各为1.00×104 Pa ，水蒸气分压为1.00×105 Pa 的混合气中，进行上述反应的r m G ?，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H 2和O 2的分压仍然分别为1.00×104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H O H O 243 H O H O (/)(1.0010)101325 1013.25(/)(/)(1.0010) p p p p p Q p p p p p p ''???====''''?? 由定温方程 1 r m 7 51 1013.25ln ln ln(/)(8.3142000ln )J mol 1.55101.6010J mol p p G RT K RT Q RT Q K --?=-+==????=-?? 由r m G ?<，可判断此时反应能够自发正向进行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，p Q 至少需与K θ 相等，即 222 2H O 7H O 1.5510p p p Q K p p ?==?= ? 所以227432142 H O 1 1.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325 p =???? =?

27H O 1.2410Pa p =? 2. 已知反应CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 在700℃时K θ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都是 1.5×105 Pa ；(2) 若 6CO 1.010 Pa p =?， 25H O 5.010Pa p =?，22 5 CO H ==1.510Pa p p ?；试判断哪个条件下正向反应可以自发进行？解：(1) 由定温方程r m r m ln p G G RT Q ?=?+，知 11 r m ln (8.314973.2ln 0.71)kJ mol 2.77 kJ mol G RT K --?==-???=? ∵r m r m ln p G G RT Q ?=?+ =222CO (g)H (g)H O(g)CO(g)( )()ln ln ()( )p p p p RT K RT p p p p ''-+'' = 55 1 55 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510 -??????????? = 3 1 2.7710 J mol -?? ∴ ?r G m = 2.77×1031 J mol -?＞ 0 此反应不能正向自发进行。 (2) 当6CO 1.010 Pa p =?，25H O 5.010Pa p =?，2 25CO H ==1.510Pa p p ?时 ?r G m = 551 65 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln ) J mol 1.010 5.010 -??????????? = －22.3×1031 J mol -? ∵ ?r G m =－22.3×1031 J mol -?＜ 0

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

物理化学上册相平衡练习及答案

物理化学相平衡1试卷一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 3. 2 分(2562)在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p，A 和B的某混合物为理想液体混合物，并在373.15 K，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 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言，则（A）? 相变H=0，? 相变 V<0（B）? 相变 H<0，? 相变 V=0 （C）? 相变H<0，? 相变 V<0（D）? 相变 H=0，? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下，与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有： (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 7. 2 分(2333) 在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是： (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为： (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为：（A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙—克劳修斯方程（C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时，A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa，在此压力下，A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时，A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa，则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图： 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 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。 12. 2 分(2399)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)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?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

《物理化学》化学平衡练习题

《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下，(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与（ c ）无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时，NH 4Cl(s)＝NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?，则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变： (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量答c ； 6．根据某一反应的r m G ?值，下列何者不能确定： (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势答d ； 7．增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是： (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ； 8. 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑（式中B(g)ν为反应中气体的计量系数）故：（a ）p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ； 9．下列说法中, 不正确的是：（a ） (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化

物理化学习题答案相平衡

物理化学习题答案（二）一. 选择题 1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：( C ) (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 2. 水的三相点，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。则在三相点冰的升华热约为：( B ) (A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1(C) -38.83 kJ?mol-1 (D) -50.81 kJ?mol-1 3. 已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K，乙醇的沸点是351.6K，两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。问：下列结论何者正确？(C ) (A) y2> x2(B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定 4. 如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：(D ) (A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物 5. 绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化? （B ） (A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定 6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4，其组分数C为：( B ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 7. 在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 8. 在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：(D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 9. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(B ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 10. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：( C) (A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0 (D) f = 3 11. N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2, 就必须：( D) (A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度 12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(C) (A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K) 13. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在二个相：(A ) (A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点 14. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在一个相：(C ) (A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点 15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A ) (A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对 16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C)