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 > T 0 (B)T < T 0

(C)T = T 0 (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： ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3

*. 1 分 (2437) 2437

在通常情况下,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

11. 1 分 (3139) 3139

一定温度压力下,化学反应吉布斯氏自由能Δr G m =(?G /?ξ)T ,p ,1n 与标准化学反应吉布斯自由能Δr G ?相等的条件是： ( )

(A) 反应体系处于平衡 (B) 反应体系的压力为p (C) 反应可进行到底 (D) 参与反应的各物质均处于标准态

二、填空题 ( 共10题 20分 ) 13. 2 分 (2312) 2312

研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。

14. 2 分 (2550) 2550

水的临界点的温度是647 K ，在高于临界点温度时，不可能用 方法使气体液化。

16. 2 分 (2555) 2555

下列二物均处于三相点平衡态。当增加压力时，它们的平衡物系将变化：H 2O 由 变为 。CO 2：由 变为 。

17. 2 分 (2434) 2434

在p ?压力下,NaOH 与H 3PO 4的水溶液达平衡,则此体系的自由度为 ,

其变量是 。

18. 2 分 (2422) 2422

N 2(g )，O 2(g ) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 。

19. 2 分 (2883) 2883

已知 2Fe(s) + O 2= 2FeO(s) Δr G m $/J·mol -1= - 519 200 + 125 T /K (3/2)Fe(s) + O 2= (1/2)Fe 3O 4(s) Δr G m $/J·mol -1 = - 545 600 + 156.5 T /K 由 Fe(s),O 2(g),FeO(s) 及 Fe 3O 4(s) 组成平衡物系的自由度是 ______ ，平衡温度是 ____________ K 。

20. 2 分 (2334) 2334

在密闭的容器中，CaCO 3(s)和NH 4HCO 3(s)同时分解达到平衡后，体系中的相数是 。

21. 2 分 (2564) 2564

在 A 和B 形成的凝聚体系的相图中 (如下图所示)，自由度为 0 的部位有哪些 ?

三、计算题 ( 共 4题 50分 ) 22. 15 分 (2369) 2369

试计算在272.65 K 下，欲使冰熔化需施加的最小压力应为多少？已知水和冰的密度分别为3

cm g 9998.0-?和3

cm g 9168.0-?，1fus g J 5.333-?=?H 。

23. 15 分(9426)

9426

根据下表所列数据作出部分互溶液体A和B所形成的相图：

（1）确定最高会溶温度；

（2）在10 °C时，往100 g A中慢慢的加入B，问加入多少克B时，体系开始变浑浊？

（3）在10 °C时，往100 g A中加入B的质量为100 g时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？

（4）在10 °C时，至少应在100 g A中加入多少克B，才能使A层消失？

（5）将100 g A和150 g B的混合液加热至30 °C时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m（A层）: m（B层）]各为多少？

（6）若将（5）中的混合液在恒定压力下继续加热，问加热到什么温度时体系由浑浊变清？

24. 10 分(2663)

2663

甲醇、乙醚和水形成部分互溶的三元体系，用下列方法绘制相图。取一组不同配比的乙醚和水的混合液，在二组分混合液中乙醚的摩尔分数为x乙，20℃时，在各个混合液中逐步滴加甲醇，直至体系完全溶成一相，记下甲醇的摩尔分数x甲，实验数据列表如下：

设有5ｇ甲醇、30ｇ乙醚、50ｇ水在20℃下混合。问欲改变该体系的相数，需除去多少克水，或加入多少克水？ (试卷上需给三角坐标纸)

四、问答题( 共1题10分)

26. 10 分(2605)

2605

请指出Al-Zn等压相图中1～9相区中的相态及自由度（其中，A，B分别为Al和Zn 的熔点）。

一、选择题( 共11题20分)

1. 2 分(2435)

2435

CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物，则在一定温度下

与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐

2. 2 分(2384)

2384

NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有: ( )

(A) C= 2，Φ = 2，f= 2

(B) C= 1，Φ = 2，f= 1

(C) C= 2，Φ = 3，f= 2

(D) C= 3，Φ = 2，f= 3

3. 2 分(2403)

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

4. 2 分(2399)

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)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. 2 分(2678)

2678

对三组分体系而言，体系最多可以有几个自由度？( )

（A）2

（B）3

（C）4

（D）5

6. 2 分(2402)

2402

NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： ( )

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 4

7. 2 分(2392)

2392

将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

体系的组分数C和自由度数f为： ( )

(A) C= 2，f= 1

(B) C= 2，f= 2

(C) C= 1，f= 0

(D) C= 3，f= 2

8. 2 分(2599)

2599

Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O 及Na2CO3·10H2O，常压下将Na2CO3(s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3(s)，则另一相是：

( )

(A) 冰

(B) Na2CO3·10H2O(s)

(C) Na2CO3·7H2O(s)

(D) Na2CO3·H2O(s)

*. 1 分 (2406) 2406

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

11. 1 分 (2841) 2841

化学反应等温式 Δr G m =Δr G m $+ RT ln Q a ，当选取不同标准态时，反应的Δr G m $

将改变，

该反应的 Δr G m 和 Q a 将： ( )

(A) 都随之改变 (B) 都不改变 (C) Q a 变，Δr G m 不变 (D) Q a 不变，Δr G m 改变

二、填空题 ( 共10题 20分 ) 13. 2 分 (2320) 2320

指出下列平衡体系的独立组分数：

(1)NaCl(s)、HCl(l)、H 2O(l)的饱和水溶液。

(2)H 2、石墨，催化剂，生成n 种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。

14. 2 分 (2323) 2323

请填出下列体系的相数Φ=？ (1)雾： 。

(2)混合均匀的米粉和面粉： 。

15. 2 分 (2554) 2554

冰的熔点随压力的增大而 ；正交硫的熔点随压力的增大而 。

16. 2 分 (2441) 2441

NaCl(s)和含有稀HCl 的NaCl 饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是 。

17. 2 分 (2335) 2335

298.15 K 时，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时，体系的组分数 C = ，相数Φ = ，自由度f = 。

18. 2 分(2638)

2638

若A和B可形成低共沸混合物E，欲在精馏塔中将任意比例的A和B的混合物分离。则塔顶将馏出。塔底将馏出。

19. 2 分(2438)

2438

含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自由度数为。

20. 2 分(2395)

2395

下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在900～1200K范围内）：

CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)

CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)

H2O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)

问该体系的自由度为 _______ 。

21. 2 分(2307)

2307

什么是自由度数?

三、计算题( 共4题50分)

22. 15 分(2354)

2354

指出下列体系中的组分数：

(1)NaH2PO4在水中与水蒸气达平衡(忽略盐在溶液中电离的可能性)；

(2)在上述体系中，考虑盐能完全解离成所有可能存在的离子；

(3)AlCl3在水中，考虑其水解作用和出现Al(OH)3沉淀。

23. 15 分(9427)

9427

由实验得酚-水体系的数据列于下表：

,分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。

表中w w

12

（1）根据表中数据绘制T-x图；

（2）确定临界溶解温度和临界浓度；

（3）若在312.0 K时，将50 g水和50 g酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？

24. 10 分(9410)

9410

用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示：

（1）绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图；

（2）若有100 kg含对二甲苯的摩尔分数为0.70的溶液由10 °C冷至-15 °C时，能析出对二甲苯多少？

（3）当继续降温时，可析出纯对二甲苯最多能有多少千克？此时液相的质量为若干？

25. 10 分(2350)

2350

试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？

(1)在标准压力下，水与水蒸气达平衡；

(2)水与水蒸气达平衡；

(3)在标准压力下，在无固体I2存在时，I2在水和CCl4中的分配已达平衡；

(4)在25°C时，NaOH和H3PO4的水溶液达平衡；

(5)在标准压力下，H2SO4水溶液与H2SO4?2H2O(s)已达平衡。

四、问答题( 共1题10分)

26. 10 分(2366)

2366

下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。试讨论相图中各面、线、点的含义。

一、选择题( 共20题36分)

1. 2 分(2738)

2738

答：（B）（2分）

2. 2 分(2645)

2645

答：（C）（2分）

3. 2 分(2404)

2404

[答] (B)

C= S - R - R' = 3 - 0 - 0 = 3

f= C- Φ+ 1 = 3 - 2 + 1 = 2

4. 2 分(2644)

2644

答：（B）（2分）

5. 2 分(2401)

2401

[答] (C)

CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2O

C= S - R - R' = 4 - 1 - 1 = 2

f = C+ 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 2

6. 2 分(2635)

2635

答：（C）（2分）

7. 2 分(2637)

2637

答：(B) （2分）

8. 2 分(2640)

2640

答：（B）（2分）=-+-=-+-=

2122211

f CΦ

9. 1 分(2437)

2437

[答] (D) Φ=C+2-f=2+2-0=4 (2分)

*. 1 分(3139)

3139

[答] (D) (1分)

11. 2 分 (2435) 2435

[答] (B) (2分) 因为等温下,f *=2-Φ+1 Φ最多为3

所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐

12. 2 分 (2384) 2384

[答] (A)

13. 2 分 (2403) 2403

[答] (C)

14. 2 分 (2399) 2399

[答] (A) C = C - R - R ' = 5 - 2 - 0 = 3

15. 2 分 (2678) 2678

答：（C ） （2分） 因为 C =3

所以 f C =-+=-+=-ΦΦΦ2325

体系中相数最少时，自由度最多。且体系中最少应有一相，故f =-=514

16. 2 分 (2402) 2402

[答] (C) f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3

17. 2 分 (2392) 2392

[答] (C) S = 4 C = S - R - R ' = 4 - 1 - 2 = 1 f *= C + 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0

18. 2 分 (2599) 2599

[答] (D) 据相图可判断

19. 1 分(2406)

2406

[答] (B)

f = C+ 2 - Φ = 2 + 2 - 3 = 1

20. 1 分(2841)

2841

[答] (C)

二、填空题( 共18题36分)

21. 2 分(2312)

2312

答：浓度温度压力（2分）（注：每错一个扣1分）

22. 2 分(2550)

2550

答：加压的（2分）

23. 2 分(2555)

2555

由g l s变为液态

答：

H O

2

CO

由g l s变为固态（2分）

24. 2 分(2434)

2434

[答] f*=(s-R-R')-Φ+1=(3-0-0)-1+1=3 (1分) 变量为温度T和任意两种物质的浓度。(1分)

25. 2 分(2422)

2422

[答] f = 3

26. 2 分 (2883) 2883

[答] f = 0； 838 K 。 (2分)

K = 2, Φ = 4 , f = 0 Δr G m 1，$=Δr G m,2$

即得

27. 2 分 (2334) 2334

答：（4） （2分）

28. 2 分 (2564) 2564

[答] F 点 (0.5分) G 点 (0.5分) CED 线段上任意点 (1分)

29. 2 分 (2320) 2320

答：（1）2， （2）2 （2分）

30. 2 分 (2323) 2323

答：（1）二相； （2）二相 （2分）

31. 2 分 (2554) 2554

答：降低 升高 （2分）

32. 2 分 (2441) 2441

[答] 2 (2分)

33. 2 分 (2335) 2335

答：2 2 2 （2分） （注：错一个扣一分） C =2（蔗糖、水）

Φ=2（蔗糖水溶液、纯水）

在渗透平衡时，体系中有两个平衡压力，即p (纯水)和p (糖水)，所以，相律为： f C =-+=-+=Φ22222

34. 2 分 (2638) 2638

答：（1）E ；（2）A 或B 。视A 和B 的比例而定。 （2分）

35. 2 分 (2438) 2438

[答] 3 (0.5分) 2 (0.5分) 4 (1分) 因为 对于渗透平衡，相律应为 f =C -Φ+3

36. 2 分 (2395) 2395

[答] S = 6 , R = 2 , C = 6 - 2 = 4 f = 4 - 3 + 2 = 3

37. 2 分 (2307) 2307

[答] 相平衡体系的自由度数就是体系在不改变相的形态和相数时,可以独立变更的强度

性质的最大数目。 (1分)

38. 2 分 (2366) 2366

答：（1）面：

相区AOC 为气相区，COB 为液相区，BOA 为固相区。即Φ==12,f 。 （2）线：

I. 三条实线（分别是两个相区的交界线），在线上1,2==f Φ，是两相平 衡，温度和压力只有一个是独立变量。 OC 线是气–液平衡线，又称为蒸发曲线； OB 线是液–固平衡线，又称为熔化曲线； OA 线是气–固平衡线，又称为升华曲线。

II. 两条虚线EF 和GH 表示定压下升温时白磷的相变化情况。 在p 1恒定情况下升温，白磷将由固态变成气态，即白磷升华； 在p 2恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后再蒸发为气态。 由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的 压力。 （3）点：

O 点是三相点，在该点三相平衡共存，0,3==f Φ，即C 1.44?=t ， p =21.20 Pa 。

C 点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液

化。

（10分）

三、计算题 ( 共 8题 100分 ) 39. 15 分 (2369) 2369

答：根据克拉贝龙方程：d p/d T =?fus H m /(?fus V m T )，当温度变化范围不太大时，?fus H m 和?fus V m 均可视作常数，在T 1和T 2间对上式积分得

+=)()(12T p T p ?fus H m ln(T 2/T 1)/ ?fus V m （1） （4分） 如果令()/T T T x 211-=，或T T x 211/=+，当x 很小时，则 ln()1+≈x x

故（1）式可写成：p (T 2)=p (T 1)+ ?fus H m (T 2-T 1)/ (?fus V m T 1) （2）（4分） ?fus H m =?fus H M 12mol kJ 003.6)O H (-?= （1分） ?fus V m H O l H O s =-[/(,)/(,)]1122ρρM (H 2O)

1

3

3

mol dm 106308.1--??= （3分） 故p (272.65K)=p (273.15K)+ ?fus H m (T 2-T 1)/(?fus V m T 1)=6.84 MPa （3分）

40. 15 分 (9426) 9426

答：根据题给数据绘制相图。

A w (B)

B （3分） （1）由相图看出最高绘溶点的温度为46?

C 。 （1分） （2）加入B 使体系的状态到达a 点时，体系开始变浑浊，算得加入B 的质量为58.73 g 。

（3分）

（3）10?C时，在100 g A中逐渐加入B，加100 g B时，两共轭溶液的组成分别

为：w

A'=0.37 , w

B'

=0.90。根据杠杆规则算出A', B'层溶液的质

量分别为：m(A')=150.9 g , m(B')=49.1 g 。

（3分）

（4）经计算，至少应向100 g A中加入900 g B，才能使A层消失。（2分）

（5）两共轭溶液的组成分别为：w

A''=0.53 , w

B''

=0.84

它们的质量比为：m(A''):m(B'')=3.43 （2分）（6）从相图可见，加热至大约37?C时，体系由浑浊变清。（1分）

41. 10 分(2663)

2663

[答] (1) 根据题给数据，作出相图如下。(3分)

(2) 题中物系点a 的各摩尔分数是：(2分)

x M= 0.047 ，x乙= 0.121 ，x水= 0.832

(3) 连结Wa，交曲线于a1a2(5分)

a1点中：x水= n水/(n水+ n甲+ n乙) n水= 7.45 mol

体系从a 点移至a1点需加水：m水= 84.3 g

同理：a2点中，n水= 0.23 mol，体系从a 点移至a2点需加水45.86 g

42. 15 分(2354)

2354

答：（1）C S

==2（2分）（2）S=9（2分）独立浓度关系为1

电中性关系为1

R '=2 （2分） 独立化学平衡关系式R =5 （2分） 所以，组分数C =-+=9522() （0.5分） （3）物种数S =8 （2分） 独立化学平衡关系式R =4 （2分） 电中性条件R '=1 （2分） 所以，组分数C =-+=8413() （0.5分）

43. 15 分 (9427) 9427

答：（1）根据题给数据，绘制相图如下。

H 2O w (C 6H 5OH) C 6H 5OH （6分） （2）T =339.1K ，组成w ().酚=035 （3分） （3）根据杠杆规则求得：

m (酚层质量)=71.8 g

m (水层质量)=28.2 g （4分） m 1(水层中水的质量)=26.0 g

m 2(水层中酚的质量)=2.2 g （2分）

44. 10 分 (9410) 9410

[答] He 是单原子气体,只有平动运动有贡献(电子不激发) q =q t =(2πmkT /h 2)3/2×V (2分) S t,m =(5/2)R +R ln[(2πmkT /h 2)3/2×V ] (2分)

ΔS t,m =R {(5/2)+ln[(2πmkT 2/h 2)3/2×V 2]} -R {(5/2)+ln[(2πmkT 1/h 2)3/2×V 1]} 所以 ΔS =R ln(V 2/V 1)+(3/2)R ln(T 2/T 1) (2分) U m =RT 2(?ln q /?T )V , U t,m =U m =(3/2)RT (2分) 所以 ΔU =(3/2)R (T 2-T 1) (2分)

45. 10 分 (9410) 9410 答：（1）绘制相图如下：

间二甲苯 x (对二甲苯) 对二甲苯 （5分） （2）当温度从P 点降到O 点（物系点）时，由图可看出，液相组成为x （对二甲

苯）=056.，设此时析出的对二甲苯的质量为m ，则液相的质量应为(100 kg-m )，

根据杠杆规则：

m ?(1.00-0.70)=(100 kg-m )?(0.70-0.56)

解得：m =31.8 kg （2分） （3）设析出纯对二甲苯的质量为m (s)，则液相的质量m (l)=100 kg-m (s)， 则 m (s) ?(1.00-0.70)=[100 kg-m (s)] ?(0.70-0.133) 解得：m (s)=65.4 kg

故 m (l)=100 kg-65.4 kg=34.6 kg （3分）

46. 10 分 (2350) 2350

答：（1）C f C ===-+=1210,,*ΦΦ 该体系为无变量体系。 （1分） （2）C f C ===-+=1221,,ΦΦ

该体系为单变量体系，变量是温度或压力。 （2分）

（3）C f C ===-+=3212,,*ΦΦ

该体系为双变量体系，变量是温度和I 2在水中的浓度（或I 2在CCl 4中的

浓度）。 （2分） （4）S =+

-

+

-

5

432(,,,,)Na OH H PO H O ，R =++

-

2(H OH

H O 2)和电

中性条件。故C f ===-+=313113,,*Φ，变量是压力、Na +和PO 43-的

度。 （3分） （5）S =?32224242(,,())H O H SO H SO H O s ，

R =+12

224

(H O H SO H SO H O s 2422?())， C f ===-+=222211,,*Φ，变量为温度或H 2SO 4的浓度。 （2分）

四、问答题 ( 共 2题 20分 ) 47. 10 分 (2605) 2605

[解] 结果列入下表

48. 10 分 (2366) 2366

答：（1）面：

相区AOC 为气相区，COB 为液相区，BOA 为固相区。即Φ==12,f 。 （2）线：

I. 三条实线（分别是两个相区的交界线），在线上1,2==f Φ，是两相平 衡，温度和压力只有一个是独立变量。 OC 线是气–液平衡线，又称为蒸发曲线； OB 线是液–固平衡线，又称为熔化曲线； OA 线是气–固平衡线，又称为升华曲线。

II. 两条虚线EF 和GH 表示定压下升温时白磷的相变化情况。 在p 1恒定情况下升温，白磷将由固态变成气态，即白磷升华； 在p 2恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后再蒸发为气态。 由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的 压力。 （3）点：

O 点是三相点，在该点三相平衡共存，0,3==f Φ，即C 1.44?=t ， p =21.20 Pa 。

C 点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液

（10分）

力平衡练习题及答案

二力平衡 基础知识训练 1．文具盒放在水平桌面上，它所受重力为G ，对桌面压力为F ，桌面对文具盒支持力为N ，则上述的几个力中，互相平衡的两个力是 ． （题型一） 2．在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做______运动，弹簧测力计的示数表示______力的大小．根据____ __的条件可知，这时弹簧测力计的示数与______的大小相等，因此可间接地知道滑动摩擦力的大小． （题型二） 3．某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N ．当起重机以2m/s 匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为 N ；当起重机以5m/s 速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为 N ，拉力的方向为 ；当起重机吊着工件以4m/s 的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为 ． （题型二） 4．天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是(???? )（题型一） A ．天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力 B ．灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 C ．天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 D ．灯受到的重力和吊线对灯的拉力 5．如图10-13所示，放在水平桌面上的物体的质量为5kg ，用10N 的水平拉力使物体向右做匀速直线运动，下面的说法哪种正确：（ ） （题型二） A ．物体受到向左49N 的摩擦力 B ．物体受到向左10N 的摩擦力 C ．物体受到向右10N 的摩擦力 D ．物体受到的摩擦力等于零 6．一跳伞运动员的质量为65kg ，降落伞的质量为5kg 。运动员在空中张开伞匀速竖直下降，在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为（取g=10N/kg ）（ ） （题型二） A ．650N B ．65N C ．700N D ．70N 7．如图10-14所示，用F=150N 的水平力把重50N 的物体压在 竖直墙壁上，当物体静止时受到摩擦力的大小为 （ ）（题型二） 图10-13 F 图10-14

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

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

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

二力平衡试题,练习题

第六节 二力平衡 ［新课导学］ １、如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。 ２、二力平衡：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两力就彼此平衡。 ［例１］一个物体受到两个力的作用，这两力的三要素完全相同，这两个力（ ） Ａ．肯定是平衡力 Ｂ．肯定不是平衡力 Ｃ．一定是重力和支持力 Ｄ．一定是拉力和摩擦力 解答：Ｂ ［例２］直升机匀速上升时，受到升力Ｆ，重力Ｇ和阻力f ，这些力的关系是（ ） Ａ．Ｆ>G+f B ．F=G+f C ．F>G-f D ．G=F+f 解答：Ｂ ［例３］如图所示。水平地面上静置着Ａ、Ｂ两物体，下列说法正确的是（ ） Ａ．Ｂ物体对Ａ物体的支持力与Ａ物体对Ｂ物体的压力是一对平衡力 Ｂ．Ａ物体受到的重力与Ａ物体受到Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。 Ｃ．Ｂ物体对水平地面的压力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。 Ｄ．Ｂ物体受到的重力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对平衡力 解答：Ｃ [例4] 一木块放在水平地面上，下列叙述中哪一对力是平衡力（ ） A ．木块所受的重力和木块对地面的压力 B ．木块所受的重力和地面对木块的支持力 C ．木块对地面的压力和地面对木块的支持力 D ．以上说法都不对 解答：B [例5] 如图所示的各物体中，所受的两个力是彼此平衡的有（ ） 解答：C [例6] 放在水平桌面上重5N 的书，静止不动时，桌面对它的支持力的大小是多大？方向如何？ 解答：支持力是5N ，方向竖直向上。 ［基础精练］ １、一个杯子放在水平桌面上，处于静止，下列各对力中属于平衡力的是（ ） Ａ．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力 Ｂ．杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力。 Ｃ．杯子对桌面的压力和桌子受到的重力 Ｄ．杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力。 B A 11F B 1F 2 C F 1F 2D

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

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。

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

物体的受力(动态平衡)分析典型例题

物体的受力（动态平衡）分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向：竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。图a 中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。 【例2】如图1—2所示，判断接触面MO 、ON 对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。水平面ON 对球 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。 【例3】如图1—4所示，画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑，O 为圆心，O ＇为重心。 【例4】如图1—6所示，小车上固定着一根弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c

量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。 摩擦力的产生条件为：（1）两物体相互接触，且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动或相对运动趋势。 摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】如图1—8所示，判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。 图a 中物体A 静止。图 b 中物体A 沿竖直面下滑，接触面粗糙。图 c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图 d 中物体A 静止。 图a 中 无 摩擦力产生，图b 中 无 摩擦力产生，图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置，甲为主动轮，传动过程中皮带不打滑，P 、Q 分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是：（ B ） A ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C ．P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同， Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D ．P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 【例7】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。 图1—8 图1—9

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。

力的平衡经典习题及答案

力的平衡经典习题 1、如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，在此过程中 A．A、B两球间的弹力不变 B．B球对挡板的压力逐渐减小 C．B球对斜面的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大 2、如图所示，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将B端绳由B移到C或D（绳长不变）其绳上力分别为T B，T C，T D，绳与竖直方向夹角θ分别为θB, θC, θD则 A． T B>T C>T D θB<θC<θD B． T B

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-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)：

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?( )

力的平衡练习题精选 有答案

力的平衡练习题精选 一．选择题（共17小题） 1．一物体在10牛的水平拉力作用下，以1米/秒的速度在一水平面上做匀速直线运动，若使此物体在同一水平上以2米/秒的速度做匀速直线运动，则所需拉力的大小为（）A．5牛B．10牛 C．20牛 D．无法确定 2．轿车在水平公路上做匀速直线运动．下列说法中正确的是（） A．汽车受力不平衡 B．汽车在水平方向上受力平衡，竖直方向上受力不平衡 C．汽车在竖直方向上受力平衡，水平方向上受力不平衡 D．汽车在水平方向上受力平衡，竖直方向上受力也平衡 3．小朱将甲、乙两个完全相同的弹簧秤放在光滑水平面上并相互钩在一起，然后两手分别用水平拉力F1和F2拉开弹簧秤，静止时两弹簧秤读数恰好均为5牛，下列分析正确的是（） A．甲受到向右的拉力为10N B．F1和F2的方向相反，大小均为2.5牛 C．甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力 D．甲、乙均处于平衡状态 4．放在水平桌面上的一本书，下列哪两个力是一对平衡（） A．书的重力和书对桌面的压力B．书对地球的吸引力和书的重力 C．书所受到的支持力和书对桌面的压力D．书所受到的支持力和书的重力 5．当猴子倒挂在树枝上静止时，下列各对力中属于平衡力的是（） A．猴子对树枝的拉力和猴子所受重力B．树枝对猴子的拉力和猴子所受重力 C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力D．猴子所受重力和树枝所受重力 6．如图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情提示：图中的黑点表示物体），其中可能受到平衡力作用的物体是（） A． B．C．D． 7．如图所示，人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛，但没有拉动．其中说法正确的是（）A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力 B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力 C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 8．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（） A．在B点保持静止B．沿BE方向运动 C．沿BC方向运动D．沿BD方向运动 9．空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等．甲的速度是3m/s， 乙的速度是5m/s，所受阻力F甲、F乙之比是（） A．3：5 B．2：5 C．5：3 D．1：1

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： ( )