物理化学习题集与答案2.docx
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物理化学习题集与答案2
相平衡
一、选择题：
1.二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为（）
（A）Φ=2（B）Φ=3（C）Φ=4
2.在α、β两项中都含有A和B两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确
（）
（A）（B）（C）（D）
ABAAABAB
3.在101325Pa下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为（）
（A）0（B）1（C）2
4.在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，
则系统的自由度是（）
（A）0（B）1（C）2（D）3
5.系统是N2和O2两种气体的混合物时，自由度应为（）
（A）1（B）2（C）3（D）4
6.在101325Pa下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f为（）
（A）0（B）1（C）2（D）3
7.NH4Cl（s）在真空容器中分解达到平衡NH4Cl（s）→HCl（g）+NH3（g）（）
（A）K=3,Φ=2,f=2（B）K=2,Φ=2,f=1
（C）K=1,Φ=2,f=1（D）K=4,Φ=2,f=1
8.25℃及标准压力下，NaCl（s）与其水溶液平衡共存（）
（A）K=1,Φ=2,f=1（B）K=2,Φ=2,f=1
（C）K=2,Φ=2,f=0（D）K=4,Φ=2,f=1
9.已知在318K时纯丙酮的的蒸气压为43.063kPa，今测得氯仿的摩尔分数为
0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77kPa，则此溶液：
（）
（A）为理想液体混合物（B）对丙酮为负偏差
（C）对丙酮为正偏差（D）无法确定
10.苯（A）与甲苯（B）形成理想混合物，当把5mol苯与5mol甲苯混合形成溶液，
这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯（A）的摩尔分数是：
（）
（A）yA=0.5（B）yA<0.5
（C）yA>0.5（D）无法确定
11.二组分理想溶液的沸点的论述正确的是：
（）
（A）沸点与溶液组成无关
（B）沸点在两纯组分的沸点之间
（C）小于任一纯组分的沸点
（D）大于任一纯组分的沸点
**
12.由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为pA、p
B，
*
x为液相组成，y为气相组成，若p
*
A>p
*
B（表示纯态），则：
（）
（A）xA>xB（B）xA>yA
（C）无法确定（D）xA13.液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分
子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：
（）
（A）产生正偏差（B）产生负偏差
（C）不产生偏差（D）无法确定
14.H2O、K
++-
、Na、Cl
-
、I
体系的组分数是：
（）
（A）K=3（B）K=5
（C）K=4（D）K=2
15.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
16.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
17.两组分理想溶液，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
18.具有最低恒沸温度的某两组分体系，在其T-x相图最低点有（）
（A）f=0;xg=xl（B）f=1;xg=xl
（C）f=0;xg>xl（D）f=1;xg>xl
19.一定温度下,二元理想液态混合物中若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸
**
汽压（pB>pA
）,则当xB增大汽液两相达平衡时，系统压力（）
（A）不变（B）减少（C）增大（D）不一定
20.由A、B二组分组成一理想液态混合物。
若pB*>pA*，则系统总蒸气压p总
有（）
（A）p
*（B）p
总*
总（C）p
*+pA*（D）pB*>p
总=pB
*
总>pA
21.组分A与组分B形成完全互溶体系，一定温度下,若纯B的饱和蒸汽压大于
*>pA*）,当此组分构成的混合液，处于汽液平衡时
纯A的饱和蒸汽压（pB
（）
（A）yB>xB（B）yB（C）yB=xB（D）ABC都有可能
22.将过量NaHCO3（s）放入一真空密封容器中,在50℃下,NaHCO3按下式进行分
解:
2NaHCO3（s）?
Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g）,系统达到平衡后,则其组分数K
和自由度f为（）
（A）3,2（B）3,1
（C）2,0（D）2,1
23.在上题中已达平衡的系统中加入CO2（g）时,系统重新达到平衡后,则系统的组
分数K=（）,f=（）.
（A）3,2（B）3,1
（C）2,0（D）2,1
24.在温度T下,CaCO3（s）,CaO（s）,及CO2的平衡系统的压力为p,已知它们之间
存在反应:
CaCO（s）?
CaO（s）+CO（g）
32
若往该平衡系统加入CO2（g）,当重新达到平衡时,系统的压力（）
（A）变大（B）变小
（C）不变（D）可能变大也可能变小
25.在液态完全互溶的两组分A,B组成的气液平衡系统中，在外压一定下，于该
气液平衡系统中加入组分B（l）后，系统的沸点下降，则该组分在平衡气相中的组
成yB（）它在液相中的组成xB。
（A）大于（B）小于
（C）等于（D）数据不全无法确定
26.A（低沸点）与B（高沸点）两种纯液体组成液态完成互溶的气液平衡系统。
在一
定的温度下,将B（l）加入平衡系统中，测得系统的压力增大,说明此系统（）
（A）一定具有最大正偏差
（B）一定具有最大负偏差
（C）有可能是最大正偏差也有可能是最大负偏差
（D）数据不够,无法确定
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）y228.二元恒沸混合物的组成（）
（A）固定（B）随温度而变
（C）随压力而变（D）无法判断
29.一单相体系，如果有3种物质混合组成，它们不发生化学反应，则描述该系
统状态的独立变量数应为（）
（A）3（B）4（C）5（D）6
30.对于相律，下面的陈述中正确的是（）
（A）相律不适用于有化学反应的多相系统
（B）影响相平衡的只有强度因素
（C）自由度为零意味着系统的状态不变
（D）平衡的各相中，系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确
31.关于三相点，下面的说法中正确的是（）
（A）纯物质和多组分系统均有三相点
（B）三相点就是三条两相平衡线的交点
（C）三相点的温度可随压力改变
（D）三相点是纯物质的三个相平衡共存时温度和压力所决定的相点
32.用相律和Clapeyron方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的
是（）
（A）在每条曲线上，自由度f=1
（B）在每个单相区，自由度f=2
（C）在水的凝固点曲线上，△Hm（相变）和△Vm的正负号相反
（D）在水的沸点曲线上任一点，压力随温度的变化率都小于零
33.Clapeyron方程不适用于（）
（A）纯组分固（α）=纯组分固（β）可逆相变
（B）理想溶液中任一组分的液－气可逆相变
（C）纯物质固－气可逆相变
（D）纯物质在等温等压下的不可逆相变
34.对于下述结论，正确的是（）
（A）在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质
（B）任何纯固体物质都有熔点
（C）在一定温度下，纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关
（D）纯固体物质的熔点可以有很多个
35.下面的表述中不正确的是（）
（A）定压下，纯固体物质不一定都有确定的熔点
（B）定压下，纯液态物质有确定的唯一沸点
（C）定压下，固体混合物都不会有确定的熔点
（D）定温下，液体的平衡蒸气压与外压有关
36.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的百分含量不变
37.在一定压力下，在A,B二组分溶液的温度－组成图的最高（或最低）恒沸
点处，气－液两相组成的关系为：
气相摩尔分数yB（）液相摩尔分数xB。
（A）<（B）>（C）＝（D）>>（远远大于）
38.在一定压力下，若在A,B两组分系统的温度－组成图（即T-xB图）中出现
最高恒沸点，则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生（）偏差。
（A）一般正（B）一般负（C）最大正（D）最大负
39.氢气和石墨粉在没有催化剂存在时，在一定温度和压力下不发生化学发应，
体系的组分数为多少？
（）
（A）K=2（B）K=3（C）K=4（D）K=5
40.若上述体系中，在有催化剂存在时可生成n种碳氢化合物。
平衡时组分数为
多少？
（）
（A）K=2（B）K=4（C）K=n+2（D）K=n
+,Na+,NO32－
－
41.一个含有K和SO4
四种离子的不饱和水溶液，其组分数为多少？
（）
（A）K=3（B）K=4（C）K=5（D）K=6
42.若在水中溶解KNO3和Na2SO4两种盐，形成不饱和溶液，则该体系的组分
数为多少？
（）
（A）K=3（B）K=4（C）K=5（D）K=6
43.碳酸钠与水可组成下列几种水合物：
Na2CO3?
H2O,Na2CO3?
7H2O,Na2CO3?
10
H2O。
问在101kPa下，与Na2CO3的水溶液和冰共存的含水盐最多可以有几种？
（）
（A）没有（B）1种（C）2种（D）3种
44.下列说法中，哪一种比较准确？
相律可应用于（）
（A）封闭体系（B）开放体系
（C）非平衡开放体系（D）已达平衡的多相开放体系
45.单一组分物质的熔点温度（）
（A）是常数（B）仅是压力的函数
（C）同时是压力和温度的函数
（D）除了温度和压力外，还是其他因素的函数
上述说法中，哪一个正确？
46.某种物质在某溶剂中的溶解度（）
（A）仅是温度的函数（B）仅是压力的函数
（C）同时是温度和压力的函数
（D）除了温度和压力外，还是其他因素的数
上述说法中，哪一个正确？
47.NaCl水溶液和定压纯水经半透膜达成渗透平衡，该体系的自由度数是多少？
（）
（A）f＝1（B）f＝2（C）f＝3（D）f＝4
48.在实验室的敞口容器中，装有单组分液体。
如对其不断加热，将看到什么现
象（）
（A）沸腾现象（B）三相共存现象
（C）临界现象（D）升华现象
49.在一个固体的透明真空容器中，装有少量单组分液体。
如对其不断加热，可
见到什么现象？
（）
（A）沸腾现象（B）三相共存现象
（C）临界现象（D）升华现象
50.上题中，如使容器不断冷却，可得什么现象？
（）
（A）沸腾现象（B）三相共存现象
（C）临界现象（D）升华现象
51.克-克方程可适用下列哪些体系？
（）
（A）I2（s）→2（Ig）（B）C（石墨）→C（金刚石）
（C）I2（s）→2（Il）（D）I2（l）→2（Ig）
（E）I2（g）（n,T1,p1）→2I（g）（n,T2,p2）
（F）I2（l）+H2（g）→2HI（g）
52.同一只液化石油气罐，每一次都用到无气流出时才去灌气。
但冬季灌气时，
该罐可装8kg，夏季灌气时，可装10kg。
产生这种差异可能的原因是（）
（A）气罐热胀冷缩（B）液化气是多组分
（C）磅秤不准（D）气温的影响
53.接上题。
为了使该气罐冬季也能装10kg，采取什么办法比较正确？
（）
（A）把罐内残余物倒出（B）用火烘烤罐体放气
（C）用气时，将罐放在热水中浸泡
（D）换大号气罐
54.用比较准确的语言表达，相图说明的是什么体系（）
（A）封闭体系（B）开放体系
（C）未达平衡的开放体系（D）已达平衡的多相开放体系
55.相图与相律之间是什么关系？
（）
（A）相图由相律推导得出
（B）相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律
（C）相图由实验结果绘制得出，与相律无关
（D）相图决定相律
56.下述说法中，哪一个是错误的？
（）
（A）通过相图可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
57.物质A与B的体系在蒸馏时可按一定比例构成低共沸混合物E。
已知纯物质
时，A与B的沸点之间的关系为Tb（B）>Tb（A）。
若将任意比例的A＋B体系在一
个精馏塔中蒸馏，则塔顶馏出物应是什么？
（）
（A）纯B（B）纯A（C）低共沸混合物E（D）不一定
58.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，塔顶馏出物应是什么？
（）
（A）纯B（B）纯A（C）高共沸混合物E′（D）不一定
59.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应是什么？
（）
（A）高共沸混合物（B）低共沸混合物
（C）无论是高共沸混合物或低共沸混合物均可
（D）无论是高共沸混合物或低共沸混合物均不可
60.组分A与B体系用共沸蒸馏法分离，所用的两个精馏塔中只有塔1有进料
口。
现若将任意比例的A+B物料加入塔中，则从塔1底部应得到什么物质？
（）
（A）纯A（B）纯B
（C）共沸混合物（D）不一定是纯A或纯B
61.当外压恒定时，同一比例的A与B组成的溶液其沸点和冷凝点有何关系？
（）
（A）一定重合（B）一定不重合（C）不一定重合
62.已知温度为T时，液体A的蒸气压为13330Pa，液体B的蒸气压为6665Pa。
设A与B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，其在气
相中的摩尔分数为多少？
（）
（A）1/3（B）1/2（C）2/3（D）3/4
63.固熔体是几相？
（）
（A）一相（B）二相（C）三相（D）四相
64.用什么仪器即可以区分固熔体和低共熔混合物？
（）
（A）放大镜（B）金相显微镜
（C）超显微镜（D）电子显微镜
65.组分A与B可以形成以下几种稳定混合物：
A2B（s），AB（s）,AB2（s），AB3
（s）,设所有这些化合物都有相合熔点，则此A-B体系的低共熔点最多有几个？
（）
（A）3个（B）4个（C）5个（D）6个
0
66.在水与苯胺的相图。
C点为最高临界溶解点，温度为T，C点下面的区域为
两相区。
若在某项化工工艺中欲用水萃取苯胺中的物质，则操作的最佳温度应如
何选择？
（）
0（B）T（A）T>T
二、填空题：
1.把任意的N2（g）、H2（g）和NH3（g）于723K时放入压力为300×10
5Pa的压力反
应器内，达到平衡后，其中的化学物种数为＿；组分数为＿；相数为＿；自由度
数为＿。
若原先只充入NH3（g），使其反应，则上述各量分别为＿；＿；＿；＿。
2.纯物质两相平衡的条件是（）。
3.在真空密闭容器中故人过量的NH4I（s）与NH4Cl（s），并发生以下的分解反应:
NHCl（s）=NH（g）+HCl（g）
43
NHI（s）=NH（g）+HI（g）
43
达平衡后，系统的组分数C＝（），相数P＝（），自由度数F＝（）。
4.Na2CO3（s）与H2O
（1）可生成Na2CO3（s）H·2O（s）、Na2CO3（s）7·H2O（s）、
Na2CO3（s）1·0H2O（s），则30℃时，与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多
有（）种。
5.在抽空的容器中放入NH4HCO3（s），发生反应NH4HCO3（s）＝
NH3（g）+CO2（g）+H2O（g）且达到平衡，则这个系统的组分数＝（）；自由度数＝
（）。
6.将一定量NaCl（s）溶于水中形成不饱和溶液，假设NaCl完全电离，H2O（l）可建
立电离平衡，离子无水合反应，则系统的C＝（）；F=（）。
7.自由度数的文字定义式是：
（）；相律的数学表达式是：
（）。
8.含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时，平衡体系的自由度为
（）。
9.NaHCO3（s）在真空容器中部分分解为NaCO3（s）、H2O（g）和CO2（g）达平衡时，
该系统的独立组分数、相数及自由度分别为（）。
10.在液态完全互溶的两组分A，B组成的气液平衡系统中，外压一定时，于该
气液平衡系统中加入组分B
（1）后，系统的沸点下降，则该组分在平衡气相中的组
成yB（）它在液相中的组成xB。
11.A
（1）与B
（1）形成理想液态混合物，在温度T下，纯A
（1）的饱和蒸气压为pA
*
，
纯B
（1）的饱和蒸气压为pB
*＝5pA*。
在同温度下，将A
（1）与B
（1）混合成一气液平
衡系统，测得其总压为2pA
*，此时平衡蒸气相中B的摩尔分数yB＝（）
12.在温度T下，A、B两组分在液相完全互溶，而且它们的饱和蒸气压分别为
*与pB*，且pA*>pB*。
在一定温度下，由A、B组成的气液平衡系统，当系统pA
组成xB<0.3时，往系统中加入B
（1）则系统压力增大；反之，当系统组成xB>0.3
时，注系统中加入B
（1）则系统压力降低，这一结果说明该系统是具有（）恒
沸点。
13.对三组分相图，最多相数为（）；最大自由度数为（）；它们分别是
（）等强度变量。
填空题答案：
1.3，2，1，1;
3，1，1，0
2.
AA
3.C=2,P=3,F=1
4.1
5.1；1
6.2；3
7.能够维持系统原有相数而可以独立改变的变量；F=C-P+2。
8.4
9.2；3；1
10.﹥
11.yB=0.625
12.最高
13.5；4；温度、压力及两个组成
三、判断题：
1.多组分系统，物种数会因思考问题的方法而异，组分数却是一定的。
（√）
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.在恒定压力下,根据相律得出某一系统的F=1,则该系统的温度就有一个确定的
值。
（×）
5.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态混合物。
（√）
6.二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。
（√）
7.双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。
（√）
8.依据相律，恒拂混合物的沸点不随外压的改变而改变。
（×）
9.依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压应该是定值。
（√）
10.相是指系统处于平衡时，物理性质及化学性质都均匀的部分。
（√）
11.二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任意纯组分的蒸汽压。
（×）
12.在一定温度下，由纯液态的A与B形成理想液态混合物。
已知pA*气—液两相达到平衡时，气相组成yB总是大于液相组成xB。
（√）
13.如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。
（×）
14.在一定压力下，A—B二组分溶液的温度—组成图的最高（或最低）恒沸点处，
气—液两相组成相等。
（√）
15.在一定压力下．若在A—B二组分系统的温度—组成图中出现最高恒沸点，
则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生最大负偏差。
（√）
16.水的冰点与水的三相点没有区别。
（×）
17.二组分沸点—组成图中，处于最高或最低恒沸点时其自由度为零。
（√）
18.含不挥发性溶质的理想稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
（√）
19.克拉佩龙（Clapeyron）方程式对于任何纯物质的任何两相平衡均适用。
（√）
20.组分数K就是表示在一个平衡体系中所含各种物质的种类数。
（×）
21.杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。
（×）
22.对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
（×）
23.二元液系中，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。
（×）
24.恒沸物的组成不变。
（×）
25.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
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