相平衡化学平衡补充练习题.docx
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相平衡化学平衡补充练习题
第4章相平衡
一、填空题
1.碳酸钠和水可形成三种化合物：
（s）,（s）,（s）。
在100kPa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。
（1,（s））
2.碳在高温下还原氧化锌达到平衡后，体系中有ZnO（s），C（s），Zn（g），CO（g）和CO2（g）五种物质存在，已知存在如下两个独立的化学反应：
ZnO（s）+C（s）=Zn（g）+CO（g）
2CO（g）=CO2（g）+C（s）
则Zn（g），CO（g）和CO2（g）的平衡压力PZn（g），PCO（g）和PCO2（g）之间的关系为,组分数,相数，自由度数，举出独立变量如下。
（PZn（g）＝PCO（g）＋2PCO2（g），C=2,P=3,f=1）
3．将固体NH4Cl（s）放入真空容器中，在某温度下达到分解平衡时
NH4Cl（s）=NH3（g）+HCl（g）
体系的组分数为,相数为，自由度数为。
（1,2,0）
4．盐AB（s）与H2O可以形成以下几种稳定水合物:
（s），（s），
（s）和（s），这个盐水体系的组分数为（），有（）个
低共熔点，最多可有（）相同时共存。
（2,5,3）
5．有完全互溶的双液系统A－B的沸点－组成图如下：
（1）当深度为X1的溶液在封闭系统中恒压加热是，溶液的泡点（开始沸腾）的温
度为，露点（液相完全消失）的温度为。
（2）指出：
当系统分别处于Q点和Q’点所示的状态时，
系统的状态的相同之处是，不同之处
是。
（3）M点的自由度数f=。
（
（1）TM,TN;
（2）所处的T，P相同；气液两相的组成yB，xB不相同；达两相平衡时，
汽液相的相对量不同；（3）f=1）
6．有理想气体反应：
A（g）+2B（g）→C（g）
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C＝，自由度数f＝。
当温度一定
时，增大压力则k0（填增大、减小或不变），平衡将移
动（填向左、向右或不）。
7．含有K2SO4和NaNO3的水溶液，其组分数C=;若在温度和压力一定的条件下，此系统最多能有相共存。
8．在密闭容器中，NaCl的饱和溶液与其水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小NaCl晶体，则该系统中的组分数C=,相数P=,自由度数F=。
9．在右图所示的水的平衡相图中，
线是水的蒸发曲线；
线是冰的升华曲线；
线是冰的熔化曲线；
点是水的三相点。
10．饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物成气-液平衡时，易挥发组分在气相中的相对含量（大于、等于、小于）它在液相中的相对含量。
11．在kPa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℃、130℃。
（填大于、等于、小于）
12．液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图其蒸气压-组成曲线上若出现最高点，该点的气相组成为yB，液相组成为xB，则yBxB。
（填大于、等于、小于）
填空题参考答案
1,（s）2.PZn（g）＝PCO（g）＋2PCO2（g），C=2,P=3,f=1，T或P3.1,2,0
4.2,5,35
（1）TM,TN;
（2）所处的T，P相同；及气液两相的组成yB，xB相同；达两相平衡时，汽液相的相对量不同；（3）f=16.（C=1;f=0;不变;向右）
7.（3，3）8.（2，3，1），OB，OA，O10.（大于）
11（小于）12.（等于）
二、选择题
1．一定温度下，二元理想溶液中若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽（PB0>PA0），则当XB增大气液两相达平衡时，系统压力
A．不变B。
减小
C．增大D。
不一定
2．组分A与组分B形成完全互溶系统，在一定温度下，若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽压（PB0>PA0），当此组分构成的混合液，处于气液平衡时
A．yB>xBB。
yBC．yB=xBD。
都有可能
3．在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:
1的KI和I2，此系统的自由度数是
A.1B.2
C.3D.4
4．室温下氨基甲酸铵分解反应为
若在300K时向体系中加入一定量的NH2CO2NH4固体，则此系统的物种数S和组分数C应为
A.S=1,C=1B.S=3,C=2
C.S=3,C=1D.S=3,C=3
5．将1molN2和1molO2放在一密闭的容器中，发生了如下的气相反应N2+O2=2NO，则此系统的组分数和自由度数为
A.C=1,F=2B.C=2,F=3
C.C=3,F=4D.C=1,F=1
6．将克拉贝龙方程用于H2O（l）和H2O（S）两相平衡，随着压力的增长，H2O的凝固点将：
A.上升B.下降
C.不变D.无法判断
7．当克拉贝龙方程用于纯物质两相平衡时，下列说法哪个正确：
不随温度而变化随温度的升高而降低
C.p随温度的升高而升高D.p随温度的升高可降低可升高
8．由A、B二组分组成一理想液态混合物。
若PA*A.P总>PA*B.P总C.P总=PA*+PB*D.PA*9．对于二组分系统能平衡共存的最多相数为
A.1B.2
C.3D.4
10．由2molA和2molB形成理想液态混合物，PA*=90kPa,PB*=30kPa。
则气相摩尔分数之比yA:
yB为
A.3:
1B.4:
1
C.6:
1D.8:
1
11．在二组分固-液相图（右图）中，当系统从
物系点P冷却到点L时，系统将出现
A.A（s）、E（l）、C（s）三相共存
B.B（s）、D（l）、C（s）三相共存
C.C（l）
D.C（s）
12．如图所示的二组分凝聚系统的相图中，相区1中平衡共存的相是：
A．液相和纯A（s）
B．液相和纯B（s）
C．一对共轭液态溶液
D．液相和低共熔混合物（B）
选择题参考答案
1.C2.D3.B4.C5.A
6.B7.D8.D9.D10.A
11.D12.B
（三）讨论习题
1．右图为二元物系A，B在100kPa下的沸点－组成图。
（1）指出各区的相态；
（2）有4mol的A（l）与1mol的B（l）的混合物在100kPa下80℃达平衡时
1平衡体系中，有几个相？
各相的组成（以B的摩尔分数来表示）分别为多少？
2各相物质的量各为多少摩尔？
3求80℃A（l）的饱和P0A和B的亨利常数kB与A（l）的汽化热ΔH（汽化热不随温度变化）
设：
蒸汽可视为理想气体混合物，在稀溶液范围内，溶液遵从稀溶液规律。
解：
（1）如图
（2）①组成为D的蒸汽⇔组成为C的液相，两相平衡
蒸汽D，yB=
液体C，xB=
②杠杆规则
∵n=5mol
∴nl=5=mol
ng=n-nl=mol
③A的气相中的分压PA，遵从道尔顿分压定律，PA=P总yA
（1）
平衡液相xB=，B作为溶质，A作为溶剂，从拉乌尔定律，PA=PA0xA
（2）
由
（1）,
（2）得
80℃，
从图中看出纯A的沸点为100℃
由克－克方程：
解出ΔH汽化（A）＝
（3）同理，PB=P总yB=kBxB（亨利定律）
解得
2．有二元凝聚系统相图如右图所示。
已知A、B可生成化合物。
（1）写出A与B生成稳定化合物
和不稳定化合物的组成；
（2）相图上条件自由度为0
的线;
（3）据此二元凝聚系统相图填
写下面的表格：
区域
相数
相态
自由度
1
2
3
4
5
6
（4）画出从物系点O→O’的步冷曲线，并说明冷却过程的相变化。
解：
（1）生成稳定化合物AB和不稳定化合物A2B
（2）图上条件自由度为0的线HEI、LMN、DJK
（3）此二元凝聚系统相图填写的表格：
区域
相数
相态
自由度
1
1
α
2
2
2
α+A2B（S）
1
3
2
l+α
1
4
2
l+A2B（S）
1
5
2
A2B（S）+AB（S）
1
6
2
l+AB（S）
1
第5章化学平衡
一．填空题：
1．已知718K时Ag2O（s）的分解压力为⨯102kPa，则此时分解反应Ag2O（s）=2Ag（s）+1/2O2（g）的△rGm0为。
2．反应，当H2因反应消耗了时，反应进度ξ应为。
3．在温度T时，某理想气体反应A（g）+B（g）=C（g）+M（g），其标准平衡常数为，以A:
B=1:
1的混合气体发生反应，则A的理论转化率为。
4．1000K时CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）K0p,1=⨯1010
C（s）+CO2（g）=2CO（g）K0p,2=
则反应C（s）+1/2O2（g）=CO（g）的K0p,3为。
5．将NH4Cl（s）置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl（s）分解，NH4Cl（s）=NH3（g）+HCl（g）达平衡时物系总压力为，则热力学平衡常数Kp0为。
6．在1000K，反应C（s）+2H2（g）=CH4（g）的△rGm0=mol，当气相压力为101325Pa，组成为CH410%，H280%，N210%时，上述反应的△rGm为。
7．在1173K时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，其反应为2CuO（s）=Cu2O（s）+1/2O2（g），测得平衡时氧的压力为，则其平衡常数Kp0为。
8．已知反应NH2COONH4（s）=2NH3（g）+CO2（g）在303K时平衡常数Kp0=⨯10-4，则此时NH2COONH4（s）的分解压力约为。
9．1373K时反应：
C（s）+2S（s）=CS2（g）（a）K0p,a=
Cu2S（s）+H2（g）=2Cu（s）+H2S（g）（b）K0p,b=⨯10-3
2H2S（g）=2H2（g）+2S（s）（c）K0p,c=⨯10-2
则1373K时反应C（s）+2Cu2S（s）=4Cu（s）+CS2（g）的Kp0为。
10将1molSO3（g）引入一个1000K的真空容器中，当总压为时，SO3（g）离解为SO2（g）及O2（g）并达到平衡。
已知SO3的离解百分数为25%，则其热力学平衡常数Kp0值应为
11.若分别以K0、Kp、Kn和Kf表示平衡常数，对于理想气体反应，与温度、压力都有关的平衡常数是，对于真实气体反应，与温度、压
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