考研化学物理化学必备题集-相平衡-考研试题文档资料系列.doc

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1、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px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Tx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

2、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：1H2O、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 ；

3、(D)小于沸点温度 。3单组分固液两相平衡的pT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：H2SO4H2O(s)、H2SO42H2O(s)、H2SO44H2O(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

4、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 。8NaCl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：高温下水被分解；同，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；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)K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 K = 3，f = 3 ；(B)K = 2，f = 2 K =

5、3，f = 3 K = 1，f = 1 ；(C)K = 3，f = 3 K = 1，f = 1 K = 2，f = 2 ；(D)K = 1，f = 2 K = 2，f = 3 K = 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Na2CO3H2O(s)、Na2CO37H2O(s)、Na2CO310H2O(s)三种结

6、晶水合物。在p下，f = K - + 1 = 2 - 4 + 1 = -1，这种结果表明：(A)体系不是处于平衡态 ；(B)Na2CO310 H2O(s) 不可能存在 ；(C)这种情况是不存在的 ；(D)Na2CO37H2O(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

7、力是101325 Pa ；(D)水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。14Na 2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3H2O、Na2CO37H2O、NaCO310H2O，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)Na2CO3H2O ；(C)Na2CO37H2O；(D)Na2CO310H2O。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

8、重量之比是：(A)w(s)w(l) = acab ；(B)w(s)w(l) = bcab ；(C)w(s)w(l) = acbc ；(D)w(s)w(l) = bcac 。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：各吃质量的三分之一；只准吸，不准咬；按年龄

9、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) 1个 ；(B) (B)2个 ；(C) (C)3个 ；(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

10、移动 ；(B)向右移动 ；(C)不移动 ；(D)无法判定 。22A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) 1个 ；(B)2个 ；(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) 1个 ；(B) (B)2个 ；(C)

11、 (C)3个 ；(D) (D)4个 。26A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，当xA = 0.5时，pA = 10.0kPa，pB = 15.0kPa，则此二元液系常压下的Tx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

12、和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合物AmBn，其Tx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

13、；(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 。34A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、，每个相区存在的相数是：(A) 区1、区1、区1 ；(B)区1、区3、区2 ；(B) 区1、区2、区2 ；(D)区1、区2、区1 。36金(熔点1063)与铜(熔点108

14、3)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 。37H2ONaClNa2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合物Na2SO410 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 。38H2OKNO3NaNO3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、NaNO

15、3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101.3k

16、Pa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 = 1的是：(A)PbSnSb形成的固溶体 ；(B)-SiO2和-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

17、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CaF2CaCl2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点 = 1，f* = 2 ；(B)b点 = 1，f* = 1 ；(B) c点 = 2，f* = 1 ；(C) d点 = 2，f* = 1 ；(E)c点 = 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 ；

18、(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 。8A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， = 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 。920时

19、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，px图和Tx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

20、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 Jmol-1，冰的密度为0.92gcm-3，水的密度为1.0 gcm-3 。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

21、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pAxB 、pBxB线 ；(2) 粗略画出TxB 和TyB线(沸点组成线) 。5在1678之间，液态汞的蒸气压公式为 ：lg(p/p) = 7.6483328/T 0.848lg(T/K)，汞的三相点温度为243.3K，摩尔熔融热为2320 Jmol-1，试求固态汞在 -78时的蒸气压。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。7Ni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

22、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tc图。8AgCl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)2SO4H2O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？10CaCO3在高温分解为CaO和CO2。(1)

23、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CaOCO2在101.325Pa时的等压相图；(2) 标出各个相区的相态。12NaClH2O二组分体系的低共熔点为 -21.1，此时冰、NaCl2H2O(s) 和浓度为22.3(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NaCl2H2O分解成无水

24、NaCl和27 的NaCl水溶液，已知无水NaCl在水中的溶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Sm。已知Cp,mH2O(l) = 75.31 JK-1mol-1；C

25、p,mH2O(s) = 37.66 JK-1mol-1；熔化热HmH2O(s) = 6.02 kJmol-1 。13已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以及11.00 kJmol-1、5.98 kJmol-1，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) 图中设生成的化合物为X ；(2) 没有化合物；(3) 图中设生成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？1680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 gmol-1；(3) 蒸出10kg溴苯需消耗多少千克水蒸气？