第五章相平衡.docx
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第五章相平衡
第五章相平衡
一、单选题
1.体系中含有H2O、H2SO4·4H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·H2O、H2SO4，其组分数K为：
（）
（A）1（B）2（C）3（D）4
2.在410K，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
3.某平衡体系含有NaCl（s）、KBr（s）、K+（aq）、Na+（aq）、Br－（aq）、Cl－（aq）、H2O，其自由度为：
（）
（A）2（B）3（C）4（D）5
4.一个水溶液包含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
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?
（）
（A）不变（B）降低（C）升高（D）不能确定
6.下图中，从P点开始的步冷曲线为：
图1
7.图1中，生成固体化合物的经验式为：
（）
（A）CCl4·C4H10O2（B）CCl4·（C4H10O2）2（C）（CCl4）2·C4H10O2（D）CCl4（C4H10O2）3
8.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
9.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
10.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
11.CuSO4与水可生成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种水合物，则在一定压力下和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
12.如图所示，物系处于容器内，容器中间的半透膜AB只允许O2通过，当物系建立平衡时，则物系中存在的相为：
（）
（A）1气相，1固相（B）1气相，2固相（C）1气相，3固相（D）2气相，2固相
O2（g）
Ag2O（s）
Ag（s）
O2（g）
CCl4
13.如上题插图，当达渗透平衡时，该体系的自由度为：
（）
（A）1（B）2（C）3（D）4
14.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
15.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
16.三相点是：
（）
（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
（C）液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度
（D）固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力
17.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∅
18.碘的三相点处在115℃和12kPa上，这意味着液态碘：
（）
（A）比固态碘密度大
（B）在115℃以上不能存在
（C）在p∅压力下不能存在
（D）不能有低于12kPa的蒸气压
19.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
20.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）
21.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
（C）p必随T之升高而变大
（D）p随T之升高可变大或减少
22.水的三相点附近，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。
则在三相点附近冰的升华热约为：
（）
（A）38.83kJ·mol-1（B）50.81kJ·mol-1（C）-38.83kJ·mol-1（D）-50.81kJ·mol-1
23.在0℃到100℃的范围内液态水的蒸气压p与T的关系为：
lg（p/Pa）=-2265k/T+11.101,某高原地区的气压只有59995Pa，则该地区水的沸点为：
（）
（A）358.2K（B）85.2K（C）358.2℃（D）373K
24.固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系式为lg（p/Pa）=10.65-2560/（T/K），则其平均升华热为：
（）
（A）2.128kJ·mol-1（B）49.02kJ·mol-1（C）9.242kJ·mol-1（D）10.33kJ·mol-1
25.二元合金处于低共熔温度时，物系的自由度：
（）
（A）f=0（B）f=1（C）f=3（D）f=2
26.区域熔炼技术主要是应用于：
（）
（A）制备低共熔混合物（B）提纯（C）制备不稳定化合物（D）获得固熔体
27.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？
（）
（A）y2>x2（B）y2=x2（C）y2
28.如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：
（）
（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
29.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
30.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
31.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和水溶液
32.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
（C）含有NaNO3和KNO3的不饱和溶液和溶液的单相区
（D）KNO3，NaNO3和组成为E的饱和溶液三相共存
33.三液系的相图如下，把相图分为三个相区：
I，II，III。
每个相区所存在的相数为：
（）
（A）I区1，II区1，III区1
（B）I区1，II区3，III区2
（C）I区2，II区2，III区2
（D）I区1，II区2，III区1
二、多选题
1.哪一种相变过程可以用来提纯化学药品？
（）
（A）凝固（B）沸腾（C）升华（D）其中任一种
2.某一物质X在三相点时的温度是20℃，压力是2p∅。
下列哪一种说法是正确的：
（）
（A）在20℃以上X能以液体存在
（B）在20℃以下X能以固体存在
（C）在25℃，p∅下液体X是稳定的
（D）在25℃时，液体X和固体X有可能具有相同的蒸气压
3.在相图上，当体系处于下列哪一点时存在二个相：
（）
（A）恒沸点（B）熔点（C）临界点（D）低共熔点
4.液氦（I）⇔液氦（II）是属于二级相变，对这类相变特征的描述，哪一点是正确的：
（）
（A）无相变热
（B）相变时无熵变化
（C）相变时两相的密度相同
（D）相变时两相的热容相同
5.如图，下面哪一种表述是正确的：
（A）有稳定化合物形成
（B）有不稳定化合形成
（C）C6H10O有晶型转变
（D）有三个低共熔点
6.在CHCl3-C6H10O相图（上题图）中，下面表述哪一种是正确的？
（A）265.15K下，两个液相与固体化合物平衡共存
（B）220.53K下，两个环已酮与液相平衡共存
（C）194.62K下，两个固体化合物与液相平衡共存
（D）199.45K下，固体环已酮与两个固体化合物平衡共存
三、填空题
1.40公斤乙醇和60公斤水的混合物在某温度成气液两相平衡，乙醇在气、液相中的重量百分数分别为60%和20%，那么气相混合物的重量W气___W液（液相混合物重量）。
2.CO2的三相点为216.15K，5.1×p∅，可见固体CO2（干冰）升华的压力范围是p___5.1×p∅。
3.在H2和石墨的体系中，加一催化剂，H2和石墨反应生成n种碳氢化合物，此体系的独立组分数为____。
4.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_______。
5.在p∅压力下，NaOH与H3PO4的水溶液达平衡，则此体系的自由度数为________。
6.NiO（s）与Ni（s）,H2O（g）,H2（g）,CO2（g）及CO（g）呈平衡，则该体系的独立组分数为______，自由度数为_______。
7.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______。
8.如上图，环已酮C6H10O的熔点是K，C6H10O·CHCl3的熔点____K，（CHCl3）2·C6H10O的转熔温度是____K，C6H10O，C6H10O·CHCl3与液相的平衡共存温度是____K。
四、是非题
1.等温等容条件下，B在α、β两相中达平衡，有μBα=μBβ。
2.二元体系两相平衡，平衡压力仅取决于平衡温度。
3.根据相律，单组分体系相图只能有唯一的一个三相共存点。
4.液态CO2在p∅压力下的任何温度，都是不稳定的。
（CO2三相点压力为5.11×p∅）。
5.在一个密封的钟罩内，一个烧杯盛有纯液体苯，另一烧杯盛有苯和甲苯溶液，长时间放置，最后两个烧杯内溶液浓度相同。
6.二元凝聚体系的步冷曲线如果不出现“平台”，这很有可能是形成了固溶体。
7.二元凝聚体系相图中，平衡曲线的极大点处必定是形成了新的固体化合物。
8.适当选定温度、压力，正交硫、单斜硫、液态硫和气态硫可以同时平衡共存。
9.苯～二甘醇，苯～正已烷为完全互溶，正已烷～二甘醇为部分互溶，用二甘醇萃取正已烷中的苯，实际上得不到纯净的苯。
10.只要两组分的蒸汽压不同，利用简单蒸馏总能分离得到两纯组分。
五、计算题
1.在101.32kPa时，使水蒸气通入固态碘（I2）和水的混合物，蒸馏进行的温度为371.6K,使馏出的蒸气凝结，并分析馏出物的组成。
已知每0.10kg水中有0.0819kg碘。
试计算该温度时固态碘的蒸气压。
2.已知铋与镉不形成化合物，在固态也不互溶，并知下列数据：
物质
熔点Tf∅/K
摩尔熔化热∆fusHm/kJ·mol-1
Bi
544.5
10.88
Cd
594
6.07
假设Bi与Cd形成的熔液是理想的，请作出Cd-Bi的t-x相图，并由图上求出低共熔温度与低共熔物的组成。
3.298K时，（NH4）2SO4-Li2SO4-H2O三组分体系相图如下，坐标为质量分数。
（1）写出其复盐及水合盐的分子式
（2）若将组成相当于X，Y，Z点所代表的物系在该温度下分别恒温蒸发，则最先析出何种晶体（已知相对分子量Mr（Li2SO4）为110）
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