相平衡练习题
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：
(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．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。
4．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。
5．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 。
6．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同时溶于水中达到平衡，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 。
7．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 。
8．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。9．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。
10．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 。
11．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 。
12．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。
13．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。
14．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。
15．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。
16．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)1个；
(B) 2个；
(B)(B)3个；
(D) 4个。
17．如图是FeO与SiO 2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。
18．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。19．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x A = 0.5时，
p A = 10.0kPa，p B = 15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：
20．两组分理想溶液，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。
21．设A和B可析出稳定化合物A x B y和不稳定化合
物A m B n，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A m B n，物系点所处的相区是：
(A) 9 ；(B) 7 ；
(C) 8 ；(D) 10 。
22．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。
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。
相平衡习题答案新新整理
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. I2(l) + H2(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 14．今将一定量的NaHCO 3 (s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡： 2 NaHCO 3(s) = Na 2 CO 3 (s) + H 2 O(g) + CO 2 (g)
第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)
第四章化学平衡课后习题参考答案 4解：由2×②-2×①得反应：4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g) 5解：反应开始时： 平衡时： 即平衡时NOCl 的分压增加了（8.53-6.97）×105=1.56×105（Pa ） 对于反应： 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g) 平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×105 8解：（1）2.2710252383142.0)10252383145.0(5 2 5 =??????=θK PCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4% （2） 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523 x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0) 01074.01.0(35.0=?+- 平衡向左移动,其分解率减小到68.4%. （3）设生成PCl 3 x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523 代入平衡常数表达式 x=0.239（mol/L ） PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4% 8 24 21 210 06.5)80.0108.1()(?=?==θθθK K K 2 .27105238314)1.0(10523 8314)3.0(105238314)25.0(5 5 5=??+??-???-=x x x K θ2 .2710523 8314)35.0(10523 8314)05.0(10523 83145 55=??-??+???=x x x K θ) (1018.40.15503 8314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ? =??==) (1079.20.15503 8314000.1)()(52020Pa V RT Cl n Cl p ?=??==) (1097.60.15503 8314500.2)()(500Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (1053.80 .155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (940.050383140.1510) 56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =???-==27 .5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22 222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K
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
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-第四章-相平衡习题解
第四章 相平衡 一、 基本内容 本章运用热力学方法推导相平衡系统共同遵守的规律—相律；介绍单组分或多组分系统内达平衡时的状态图—相图的绘制、相图的分析和相图的应用。通过本章的学习，可以应用相律判断各类相平衡系统中的相数、组分数和自由度数；了解各类相图的绘制方法，正确分析相图中各点、线、面的意义，解释外界条件变化时系统经历的相变，并能根据所给条件粗略画出相图；能应用杠杆规则计算相平衡系统中各相的相对数量，明确蒸馏、精馏、结晶、萃取等工业过程分离、提纯物质的基本原理和最佳途径。 （一）相变 在聚集态内部能与其它物质区分的“均匀系”称为“相”，描述“相”的特征是：宏观 物理性质与化学性质均匀一致；其物质的数量可以任意改变（量变）；相与相之间不强求明显的物理界面。例如水池中插板、冰被破碎，并不改变原有相数的平衡状态。相变则标志质（物理性质和化学性质）的飞跃，根据物性的不同有一级相变和二级相变之分，一级相变广为存在，其特征是物质在两相平衡时化学势的一级偏微商不相等，?V ≠0，?H ≠0，?S ≠0，曲线变化呈现明显折点（有二条切线）。这类相变符合克拉贝龙方程： V T H dT dp ??= 。二级相变的特征是物质在二相平衡时化学势的一级偏微商相等，曲线变化呈现圆滑过渡（只有一条切线）。而二级偏微商不等，C p 、α(等压热膨胀系数)、β（等温压缩系数）在相变温度时曲线的变化不连续。二级相变因?H =0，不适用克拉贝龙方程而适用埃伦菲斯方程α ??=TV C dT dp p 。某些金属的铁磁→顺磁转变，低温下超导性能的转变等属于此类。 （二）相律 系统达热力学平衡时，若有C 种组分，Φ个相，通常仅将温度与压力2个强度性质考虑进去，组成一个全部是独立变量的以自由度数f 表达的函数关系式： f =C -Φ+2。此即为吉布斯相律公式。如有磁场、重力场以及有渗透压等其它因素影响，则应将常数2改为n 。 （三）相图 相图是一些描述相平衡规律的图形。将吉布斯相律与相图相结 合，可以了解多相平衡系统在不同T 、p 、x 条件下的相态变化。系 统的组分数不同，相图的绘制方法及相图的形貌也不尽相同。 1．单组分系统，重点研究p -T 图 参考图4-1，单组分系统C =1，f =C -Φ+2单相（面积区）时， Φ=1，f =2，温度和压力均可变，称为双变量系统；在汽化、凝固和
铁碳平衡相图
铁碳平衡相图 又称铁碳相图或铁碳状态图。它以温度为纵坐标，碳含量为横坐标,表示在接近平衡条件（铁-石墨）和亚稳条件（铁－碳化铁）下（或极缓慢的冷却条件下）以铁、碳为组元的二元合金在不同温度下所呈现的相和这些相之间的平衡关系。 简史早期利用热分析法和金相法发现铁的加热和冷却曲线上出现两个驻点，即临界点A3和A2，它们的在 1868 年，俄国学者切尔诺夫（Д．к．Чернов）就注意到只有把钢加热到某一温度”a”以上再快冷,才能使钢淬硬,从而有了临界点的概念。至1887～1892年奥斯蒙（F.Osmond）温度视加热或冷却 (分别以A c和A r表示)过程而异。奥斯蒙认为这表明铁有同素异构体，他称在室温至A2温度之间保持稳定的相为α铁；A2～A3间为β铁；A3以上为γ铁。1895年，他又进一步证明，如铁中含有少量碳,则在690或710℃左右出现临界点,即A r1点,标志在此温度以上碳溶解在铁中,而在低于这一温度时,碳以渗碳体形式由固溶体中分解出来,随铁中碳量提高，A r3下降而与A r2 1合为一点。1904年又发现A4至熔点相合,然后断续下降，至含碳为0.8～0.9％时与A r 间为δ铁。以上述临界点工作的成果为基础，1899年罗伯茨－奥斯汀（W.C.Roberts-Austen）制定了第一张铁碳相图；而洛兹本 (H.W.Bakhius Roozeboom)更首先在合金系统中应用吉布斯(Gibbs)相律,于1990年制定出较完整的铁碳平衡图。随着科学技术的发展，铁碳平衡图不断得到修订，日臻完善。目前采用的铁碳平衡图示于图1，图中各重要点的温度、浓度及含义如下表所列。当铁中含碳量不同时，得到的典型组织如图2所示。
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
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
双液系的气液平衡相图
双液系的气-液平衡相图 1. 简述由实验绘制环己烷-乙醇气-液平衡T-x相图的基本原理。 答：通过测定不同沸点下组分的气、液相的折射率，在标准的工作曲线上找出该折射率对应的浓度，结合其沸点画出平衡相图。 2. 在双液系的气-液平衡相图实验中，作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么？ 答：作标准曲线的目的是通过测气、液相相得折射率从而在标准工作曲线上找出对应的浓度。 3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离，为什么？ 答：不能完全分离。因为环己烷-乙醇二组分具有最低恒沸点。 4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时，沸点仪中有水或其它物质行吗？ 答：有水和其他物质都是不行的。因为有水和其他物质会使所测沸点改变。 5. 为什么工业上常生产95％酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精？ 答：因为水-乙醇二组分具有最低恒沸点，所以工业上常生产95%的酒精。用精馏的方法无法获得无水酒精，只能获得95%的酒精。 6. 在双液系的气-液平衡相图实验中，如何判断气-液相达平衡状态？
答：观察贝克曼温度计的读数，如果读数稳定3-5分钟，说明已达平衡状态。 7. 在双液系的气-液平衡相图实验中，每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体积精确计量？为什么？ 答：不需要按记录表的加。因为组分的浓度不是按所加物质的量计算得来的，而是通过测折射率间接得到的。 8. 在双液系的气-液平衡相图实验中，在测定沸点时，溶液出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生什么变化？ 答：出现馏分将使测得的沸点偏高，使相图向上移动。 9. 在双液系的气-液平衡相图实验中，蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响？ 答：小球太小难以收集气相，小球太大，小球内的组分更新太慢，产生馏分，导致实验误差。 10. 在双液系的气-液平衡相图实验中，通过测定什么参数来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成？ 答：通过测定组分的折射率来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成。 11. 在双液系的气-液平衡相图中，如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成？ 答：通过测得的折射率在标准曲线上找出对应的浓度，根据气、液相平衡浓度与测得的沸点作出平衡相图。
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 B 第四章相平衡习题 第四章相平衡习题 1.指出下列平衡系统的组分数、自由度数各为多少？ （1）NH4Cl(S)部分分解为NH3(g)和HCl(g) 物种数S＝3，化学平衡关系式数目R＝1， 浓度限制条件数目R’=1[NH3(g)和HCl(g)）浓度相等] 组分数K=S-R-R’=3-1-1=1 相数?＝2（固相和气相两相） 自由度f=k-?+2=1-2+2=1 （2）若上述体系中额外再加入少量的NH3（g） 物种数S＝3，化学平衡关系式数目R＝1， 浓度限制条件数目R’=0[NH3(g)和HCl(g)）不能建立浓度关系] 组分数K=S-R-R’=3-1-0=2 相数?＝2（固相和气相两相） 自由度f=k-?+2=2-2+2=2 （3）NH4HS(S)和任意量的NH3(g)及H2S（g）平衡； 物种数S = 3, 化学平衡式R ＝1，R’ = 0 组分数K = S –R - R’ = 3 – 1 – 0 = 2 相数?＝2（固相和气相两相） 自由度f = k –? + 2 = 2 – 2 + 2 = 2 （4）C(S)、CO（g）、CO2(g)、O2(g)在373K时达到平衡。 物种数S=4,存在下面的化学平衡式： C+O2?CO2 2C+O2?2CO 2CO+O2?2CO2 CO2+C?2CO 实际上后面两个化学式都可以通过前面两个平衡式获得，则R = 2,而不是等于4。无浓度限制条件，R’ = 0,则： K = S–R - R’ = 4 – 2 = 2 相数?＝2（固相和气相两相） 由于有温度条件限制，所以自由度为 f = K–? + 1 = 2 – 2 + 1 = 1 2.在水、苯和苯甲酸的体系中，若指定了下列事项，试问系统中最多可能有几个相，并各举一例。 （1）指定温度； K = S–R–R’,S = 3, R = R’ = 0, 则K = 3 f = K–Φ + 1 = 4 –Φ f = 0时，Φ= 4, 体系最多有四相，如气相、苯甲酸固体、苯甲酸饱和水溶液和苯甲酸饱和苯溶液。 （2）指定温度和水中苯甲酸的浓度； K = S–R–R’,S = 3, R = 1，R’ = 0, 则K = 2 f = K–Φ + 1 = 3 –Φ f = 0时，Φ= 3, 体系最多有三相，如气相、苯甲酸饱和水溶液和苯甲酸饱和苯溶液。 （3）指定温度、压力和苯中苯甲酸的浓度。 K = S–R–R’,S = 3, R =1，R’ = 0, 则K = 2 f = K–Φ = 2 –Φ 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 相平衡 一.填空题 2.A,B两液体混合物T-x图上出现最高点。则该混合物对拉乌尔定律产生偏差,最高点的自由度为。 负、0 3.在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到_现象,若使容器不断冷却,又可见到_现象。 临界、三相共存 4.碳酸钠和水可形成三种水合物：，， 。在100k P a下，能与碳酸钠水溶液，冰平衡共存的含水盐有_种,这种(或这些)含水盐是。 5.碳在高温下还原氧化锌达到平衡后，体系中有 五种物质存在，已知存在如下两个独立化学反应：则的平衡压力， 之间的关系为_,组分数_, 相数_,自由度数_,举出独立变量如下。 、T或p 6.盐A B(s)与水可以形成以下几种稳定水合物：， ，和，这个盐水体系的组分 数_有个低共熔点,最多可有_相同时 共存。 2、5、3 7.一体系如图6-26所示，其中半透膜只允许O2通过（左边存在反应），则此系统有_相,它们分别是_,该系统的自由度 数为。 8.有理想气体反应在等温和总压不变的条件下进 行，若原料气体中A与B的物质的量之比为1:2，达平衡时系统的组分数为C=,自由度数F=_,当温度一定时，增大压力则Kθ_(填增大,减小或不变)平衡将_移动(填向左,向右或不)。 C=1;F=0;不变;向右 9.含有K2S O4和N a N O3的水溶液，其组分数C=_,若在温度一定的条件下，此系统最多能有相共存。 3；3 10.在密闭容器中，N a C l的饱和溶液与其水蒸气呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小N a C l晶体，则系统的组分数为C=,相数P,自由度数F=。 2;3;1 11.在101.325k P a外压下，水的沸点为100℃，氯苯的沸点为130℃，水和氯苯组成的完全不互溶系统的共沸点一定100℃;(填大 于小于或等于) 小于 12.液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图及其蒸气压-组成曲线 上若出现最高点,该点的气相组成为γB,液相组成为x B则 γB x B（填大于小于或等于） 等于 13.碳酸钠和水可形成三种水合物：，， 。 (1)在101.325k P a下能与碳酸钠水溶液，冰平衡共存的含水盐最多可能有_种; (2)在30℃时能与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以 有_; 1；2 14.由水和正丁醇组成的部分互溶系统,有两个液相,一个气相,为了确定这个系统的状态,除了水和正丁醇的数量外,还需要确定_个独立变量。 1； 15．N a C l和K N O3一起溶于水中形成水溶液，组分数为_,如果不含气相,此系统自由度数为_,列举一套独立变 量_。 3；3； 双液体系气—液平衡相图的绘制 一、 实验目的 1. 绘制环己烷—异丙醇双液体系的沸点组成图, 确定其恒沸组成和恒沸温度。 2. 掌握回流冷凝管法测定溶液沸点的方法。 3．掌握阿贝折射仪的使用方法。 二、 实验原理 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不 同, 可分为完全互溶、 部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时, 如果该两组分的蒸气压不同, 则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定, 混合物沸点与两组分的相对含量有关。 恒定压力下, 真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图( T －x ) , 根据体系对拉乌尔定律的偏差情况, 可分为3类: ( 1) 一般偏差: 混合物的沸点介于两种纯组分之间, 如甲苯－苯体系, 如图 (a)所示。 ( 2) 最大负偏差: 存在一个最小蒸汽压值, 比两个纯液体的蒸汽压都小, 混合物存在着最高沸点, 如盐酸—水体系, 如图 (b)所示。 ( 3) 最大正偏差: 存在一个最大蒸汽压值, 比两个纯液体的蒸汽压都大, 混合 物存在着最低沸点如图 (c)) 所示。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o t / o x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x ' 上图为二组分真实液态混合物气—液平衡相图( T-x图) 后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同, 因而不能象第一类那样经过重复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离, 而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。 为了测定双液系的T－x相图, 需在气－液平衡后, 同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。 本实验以环己烷－异丙醇为体系, 该体系属于上述第三种类型, 在沸点仪中蒸馏不同组成的混合物, 测定其沸点及相应的气、液二相的组成, 即可作出T －x相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。 三、仪器与试剂 1、仪器: 沸点仪1台; 调压变压器1台; 阿贝折射仪1台; 温度计(0-100℃) 1支; 长滴管1个; 短滴管2支; 2、试剂: 环己烷(分析纯); 异丙醇(分析纯) 异丙醇—环己烷标准溶液(异丙醇分别为0.20, 0.40, 0.50, 0.60, 0.80, 0.90) 四、主要实验步骤 1. 测定环己烷、异丙醇及标准溶液的折射率 调节阿贝折射仪, 用一支干燥的短滴管吸取环己烷数滴, 注入折射仪的加液孔内, 测定其折射率n, 读数两次, 取其平均值。然后打开棱镜组, 待环己烷挥发后, 再用擦镜纸轻轻吸去残留在镜面上的液体, 合上棱镜组。 第六章 相平衡 一、选择题 1. A ； 2. A ； 3. C ； 4. C ； 5. D ； 6. B ； 7. C ； 8. B ； 9. A ；10． D m fus H V T dp dT ??=；11． B ；12． B ，F=3-2+1=2；13． C ；14． D 高温下水表现为气相；15． D F=1-2+1=0，F=1-3+2=0，F=2-1+2=3， F=1-1+2=2。；16． A ；17． B ；18．A ；19． D ；20． C ；21． C ；22． B ；23． C ；24． C ；25． A ；26． B ；27． D ；28．C ；29．D ；30．C ；31．B ：x B = 0.5，y B =0.6，p A +p B = 25.0kPa<30.0kPa ，最大负偏差；32．C ；33．B ；34．D ；35．C 36．B ；37．A ；38. B ；39. A ；40. D 。C=n+1，P=2，F=n+1-2+3=n+2；41. B ；42. D ；43. C ；44. C ；45. D 。 F=2-P+2=0；46. B 。F=2-P+1=0；47. C 。F=2-P+1=0；48. D ；49. B ；50 D ；51. B ；52. D ；53. D ；54 C ；55. C ；56. B ；57. A ；58. B 。；59. A ； 60. C 61. D 。 二、填空题 1. C= 2， F=1 。 2. m m V T H dT dp ??=，纯组分 3. 最低恒沸物，纯B 4. 76，24 5. 与水完全不互溶，反 6. =。 7.小于。 8. C=3， P=2，F=4。 9. C=2， P=3， F=1。 10. C=1；P=2；F=0。 11. 4，5。12. C=4； P=4； F=3。 13. 最低。 14. C=1， F=0。不变，向右。15.小于 16. C=2； P=2； F=1。 17. 0.625。 18. 大于 19. 1，Na 2CO 3.10H 2O(s) 20. C=1，F=0，不变，向右 21. 3，3 22. C=2，P=3，F=1 23. 大于。24. 等于。 三、判断题： 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。 相平衡 一.填空题 2. A,B两液体混合物T-x图上出现最高点。则该混合物对拉乌尔定律产生偏差,最高点的自由度为。 负、0 3.在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到_现象,若使容器不断冷却,又可见到_现象。 临界、三相共存 4.碳酸钠和水可形成三种水合物：，， 。在100k P a下，能与碳酸钠水溶液，冰平衡共存的含水盐有_种,这种(或这些)含水盐是。 5.碳在高温下还原氧化锌达到平衡后，体系中有 五种物质存在，已知存在如下两个独立化 学反应：则的平衡压力， 之间的关系为_,组分数_,相数_, 自由度数_,举出独立变量如下。 、T或p 6.盐A B(s)与水可以形成以下几种稳定水合物：， ，和，这个盐水体系的组分 数_有个低共熔点,最多可有_相同时共存。 2、5、3 7.一体系如图6-26所示，其中半透膜只允许O2通过（左边存在反应），则此系统有_相,它们分别是_,该系统的自由度数为。 8.有理想气体反应在等温和总压不变的条件下进 行，若原料气体中A与B的物质的量之比为1:2，达平衡时系统的组分数为C=,自由度数F=_,当温度一定时，增大压力则 Kθ_(填增大,减小或不变)平衡将_移动(填向左,向右或不)。 C=1;F=0;不变;向右 9.含有K2S O4和N a N O3的水溶液，其组分数C=_,若在温度一定的条件下，此系统最多能有相共存。 3；3 10.在密闭容器中，N a C l的饱和溶液与其水蒸气呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小N a C l晶体，则系统的组分数为C=,相数P,自由度数F=。 2;3;1 11.在101.325k P a外压下，水的沸点为100℃，氯苯的沸点为130℃，水和氯苯组成的完全不互溶系统的共沸点一定100℃;(填大于小于或等于) 小于 12.液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图及其蒸气压-组成曲线上若出现最高点,该点的气相组成为γB,液相组成为x B则γB x B（填大于小于或等于） 等于 13.碳酸钠和水可形成三种水合物：，， 。 (1)在101.325k P a下能与碳酸钠水溶液，冰平衡共存的含水盐最多可能有_种; (2)在30℃时能与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有_; 1；2 14.由水和正丁醇组成的部分互溶系统,有两个液相,一个气相,为了确 定这个系统的状态,除了水和正丁醇的数量外,还需要确定_个独立 变量。 1； 15．N a C l和KN O3一起溶于水中形成水溶液，组分数为_,如果不含气相,此系统自由度数为_,列举一套独立变量_。 3；3； 二. 选择题第四章 相平衡习题教学内容
物理化学上册相平衡练习及答案
相平衡练习题
双液体系气液平衡相图的绘制及思考题样本
相平衡答案
相平衡练习题1