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经典相平衡习题

一、选择题 ( 共11题 20分 ) 1. 2 分 (2738) 2738二级相变符合的爱伦菲斯方程式是: ( ) (A ))/(d /d α∆∆=TV C T p V (B ))/(d /d α∆∆=TV C T p p(C )p p /ln(d ∃)/(d /)α∆∆=TV C T V (D )p p /ln(d ∃)/(d /)α∆∆=TV C T p2. 2 分 (2645)2645组分A 和B 可以形成四种稳定化合物:A 2B ,AB ,AB 2,AB 3,设所有这些化合物都有相合熔点。

则此体系的低共熔点最多有几个? ( ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)63. 2 分 (2404) 2404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),则该体系的自由度数为: ( )(A) f *= 1 (B) f *= 2 (C) f *= 0 (D) f *= 34. 2 分 (2644)2644水与苯胺的最高临界溶点温度为T 。

在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时,操作的最佳温度应该是: ( ) (A)T > T 0 (B)T < T 0(C)T = T 0 (D)视具体情况而定5. 2 分 (2401) 2401当乙酸与乙醇混合反应达平衡后,体系的独立组分数 C 和自由度 f 应分别为:( ) (A) C = 2,f = 3(B) C = 3,f = 3 (C) C = 2,f = 2 (D) C = 3,f = 46. 2 分 (2635)2635在二组分液体从高温冷却时,有时会产生包晶现象。

请问包晶属于什么状态?( ) (A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态 (C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态8. 2 分 (2637)2637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 应该是: ( ) (A)最高恒沸混合物 (B)最低恒沸混合物 (C)A 和B 均可 (D)A 和B 均不可9. 2 分 (2640)2640恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为: ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3*. 1 分 (2437) 2437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) 411. 1 分 (3139) 3139一定温度压力下,化学反应吉布斯氏自由能Δr G m =(∂G /∂ξ)T ,p ,1n 与标准化学反应吉布斯自由能Δr G ∃相等的条件是: ( )(A) 反应体系处于平衡 (B) 反应体系的压力为p (C) 反应可进行到底 (D) 参与反应的各物质均处于标准态二、填空题 ( 共10题 20分 ) 13. 2 分 (2312) 2312研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发生变化,并用图形来表示体系的状态的变化,这种图称为状态图或称为相图。

14. 2 分 (2550) 2550水的临界点的温度是647 K ,在高于临界点温度时,不可能用 方法使气体液化。

16. 2 分 (2555) 2555下列二物均处于三相点平衡态。

当增加压力时,它们的平衡物系将变化:H 2O 由 变为 。

CO 2:由 变为 。

17. 2 分 (2434) 2434在p ∃压力下,NaOH 与H 3PO 4的水溶液达平衡,则此体系的自由度为 ,其变量是 。

18. 2 分 (2422) 2422N 2(g ),O 2(g ) 体系中加入一种固体催化剂,可生成几种气态氮的氧化物,则体系的自由度为 。

19. 2 分 (2883) 2883已知 2Fe(s) + O 2= 2FeO(s) Δr G m $/J·mol -1= - 519 200 + 125 T /K (3/2)Fe(s) + O 2= (1/2)Fe 3O 4(s) Δr G m $/J·mol -1 = - 545 600 + 156.5 T /K 由 Fe(s),O 2(g),FeO(s) 及 Fe 3O 4(s) 组成平衡物系的自由度是 ______ ,平衡温度是 ____________ K 。

20. 2 分 (2334) 2334在密闭的容器中,CaCO 3(s)和NH 4HCO 3(s)同时分解达到平衡后,体系中的相数是 。

21. 2 分 (2564) 2564在 A 和B 形成的凝聚体系的相图中 (如下图所示),自由度为 0 的部位有哪些 ?三、计算题 ( 共 4题 50分 ) 22. 15 分 (2369) 2369试计算在272.65 K 下,欲使冰熔化需施加的最小压力应为多少?已知水和冰的密度分别为3cm g 9998.0-⋅和3cm g 9168.0-⋅,1fus g J 5.333-⋅=∆H 。

23. 15 分(9426)9426根据下表所列数据作出部分互溶液体A和B所形成的相图:(1)确定最高会溶温度;(2)在10 °C时,往100 g A中慢慢的加入B,问加入多少克B时,体系开始变浑浊?(3)在10 °C时,往100 g A中加入B的质量为100 g时,两共轭溶液的组成和质量各为多少?(4)在10 °C时,至少应在100 g A中加入多少克B,才能使A层消失?(5)将100 g A和150 g B的混合液加热至30 °C时,计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m(A层): m(B层)]各为多少?(6)若将(5)中的混合液在恒定压力下继续加热,问加热到什么温度时体系由浑浊变清?24. 10 分(2663)2663甲醇、乙醚和水形成部分互溶的三元体系,用下列方法绘制相图。

取一组不同配比的乙醚和水的混合液,在二组分混合液中乙醚的摩尔分数为x乙,20℃时,在各个混合液中逐步滴加甲醇,直至体系完全溶成一相,记下甲醇的摩尔分数x甲,实验数据列表如下:设有5g甲醇、30g乙醚、50g水在20℃下混合。

问欲改变该体系的相数,需除去多少克水,或加入多少克水? (试卷上需给三角坐标纸)四、问答题( 共1题10分)26. 10 分(2605)2605请指出Al-Zn等压相图中1~9相区中的相态及自由度(其中,A,B分别为Al和Zn 的熔点)。

一、选择题( 共11题20分)1. 2 分(2435)2435CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,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2. 2 分(2384)2384NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有: ( )(A) C= 2,Φ = 2,f= 2(B) C= 1,Φ = 2,f= 1(C) C= 2,Φ = 3,f= 2(D) C= 3,Φ = 2,f= 33. 2 分(2403)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) 44. 2 分(2399)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)H2(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)H2O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s)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=45. 2 分(2678)2678对三组分体系而言,体系最多可以有几个自由度?( )(A)2(B)3(C)4(D)56. 2 分(2402)2402NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时,该体系的自由度是: ( )(A) 1(B) 2(C) 3(D) 47. 2 分(2392)2392将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,恒温到400 K,NH4HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)体系的组分数C和自由度数f为: ( )(A) C= 2,f= 1(B) C= 2,f= 2(C) C= 1,f= 0(D) C= 3,f= 28. 2 分(2599)2599Na2CO3可形成三种水合盐:Na2CO3·H2O,Na2CO3·7H2O 及Na2CO3·10H2O,常压下将Na2CO3(s)投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是Na2CO3水溶液,一相是Na2CO3(s),则另一相是:( )(A) 冰(B) Na2CO3·10H2O(s)(C) Na2CO3·7H2O(s)(D) Na2CO3·H2O(s)*. 1 分 (2406) 2406二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) 311. 1 分 (2841) 2841化学反应等温式 Δr G m =Δr G m $+ RT ln Q a ,当选取不同标准态时,反应的Δr G m $将改变,该反应的 Δr G m 和 Q a 将: ( )(A) 都随之改变 (B) 都不改变 (C) Q a 变,Δr G m 不变 (D) Q a 不变,Δr G m 改变二、填空题 ( 共10题 20分 ) 13. 2 分 (2320) 2320指出下列平衡体系的独立组分数:(1)NaCl(s)、HCl(l)、H 2O(l)的饱和水溶液。

(2)H 2、石墨,催化剂,生成n 种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。

14. 2 分 (2323) 2323请填出下列体系的相数Φ=? (1)雾: 。

(2)混合均匀的米粉和面粉: 。

15. 2 分 (2554) 2554冰的熔点随压力的增大而 ;正交硫的熔点随压力的增大而 。

16. 2 分 (2441) 2441NaCl(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 。

17. 2 分 (2335) 2335298.15 K 时,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时,体系的组分数 C = ,相数Φ = ,自由度f = 。

18. 2 分(2638)2638若A和B可形成低共沸混合物E,欲在精馏塔中将任意比例的A和B的混合物分离。

则塔顶将馏出。

塔底将馏出。

19. 2 分(2438)2438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。

20. 2 分(2395)2395下列化学反应,同时共存并到达到平衡(温度在900~1200K范围内):CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)H2O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)问该体系的自由度为 _______ 。

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