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淮海工学院物理化学习题课 相平衡 优质课件
12、 某系统存在任意量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 + CO(g)
CO2(g) + C(s)
2CO(g)
则该系统的独立组分数C为:(
)。
(A) 3 (B) 2 12 答: A
种?( ) (1) 3种; (2) 2种; (3) 1种; (4) 不可能有硫酸水合物
与之平衡共存。
6、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,等温在400 K, NH4HCO3 按下式分解并达到平衡:
NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数f为:( )。
一、选择题
1、已知硫可以有单斜硫,正交硫,液态硫和气态硫四 种存在聚集状态。硫的这四种聚集状态____稳定共存。
(1)能够;(2) 不能够;(3) 不一定。2、根据Biblioteka 布斯相律,双组分平衡系统的最大自由度数
为:( )。
(1)2;
(2)3;
(3)1。
3、 NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有: ( )。
三、填空题 1、只受温度,压力影响的二组分平衡系统,可 能出现的最多相数为______。 2、三组分系统的最大自由度数 f = ______;平 衡共存的最多相数P = ______。 3、今将一定量的NaHCO3(s)放入一个真空容器 中,加热分解并建立平衡:
2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 则系统的浓度限制条件数R’=______;组分数 C =____;相数F =______;自由度数f =______。
NaNO3(s) = Na++ NO3-, H2O(l) = H++ OH- ) R' = 2 ( [H+] = [OH-],[Na+] + [K+] = [Cl-] + [NO3-] ) C= S - R - R' = 11 - 4 - 2 = 5
P= 5 ( 4 个固相 1 个液相)
f = C+ 2 -Φ= 5 + 2 - 5 = 2
四、说明题 1、二组分凝聚系统相图如下:
(1)指出图中①,②,③,④,⑤各区的相态及成分; (2)分别绘出系统a,b,c 的冷却曲线(绘于右图相应位 置,注意温度对应关系); (由 系3)统1点k中Fg的,存系E在,统哪Gc些的(相组w?B成=其0(.7数0w)量B 分冷各别至为为温若0度干.5刚千0,刚克0接?.80近,F0E.9G0线)时,,
(C) 1 (D) 4
二、是非题
1、双组分相图中恒沸混合物平衡的气相与液相 组成相同。是不是?( ) 2、双组分相图中恒沸混合物的沸点与外压力有 关。是不是?( ) 3、双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的 不同而不同。是不是?( ) 4、恒沸液体是混合物而不是化合物。是不是? ( ) 5、不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合 物分离为两个纯组分。是不是? ( )
S(固=,2液()C,aSf O=4C,+H22O-P)=,
R 2
=
0
,
R'
=
0
,
C=
S
-
R
-
R'
=
2
(2) NH3(g) + H2O(l) = NH4OH(aq) S = 3 , R = 1 , R' = 0 , C= 2 , P= 2 (液,气), f = 2
(3R)'S==15(正( N离a+子, K的+浓, C度l-,等NO于3负-, H离2O子)浓,度R )=,
(1)一个纯组分和一个恒沸混合物; (2)两个恒沸混合物; (3)两个纯组分。 10、在101.325kPa下,用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于 水的有机物时,系统的沸点:( )。
(1)必低于373.2 K; (2)必高于373.2 K; (3)取决于水与有机物的相对数量; (4)取决于有机物相对分子质量的大小。
4、 气态的N2 ,O2溶于水中且达到相平衡,此多 相系统的组分数(独立)为________;自由度数
为_______。 5、Na2CO3(s)与H2O(l)可生成水合物 Na2CO3·H2O(s), Na2CO3 ·7H2O(s), Na2CO3·10H2O 则30℃时,与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水 合物最多可有_______种。 6、冰的熔点随压力增大而__________,苯的熔 点随压力增大而__________。(选填升高、降低)
(1)C=2,f =1; (2)C=2,f =2; (3)C=1,f =0; (4)C=3,f=2。
7、 当水、冰、水蒸气三相平衡共存时,系统的自由 度数为:( )。
(1)1; (2)0; (3)2。 8、 已知A,B两液体可组成无最高或最低恒沸点的
液态完全互溶的系统,则将某一组成的溶液精馏可以 获得:( )。
0 C=
S
-
R
-
R'
=
4
P= 1 (液) f = C+ 2 -Φ= 4 + 2 - 1 = 5
(4) S = 11 ( NaCl(s), KCl(s), NaNO3(s), KNO3(s), Na+, K+, Cl-, NO3-, H2O, H+,OH-)
R = 4 ( NaCl(s) = Na++ Cl- , KCl(s) = K++ Cl-
(1) C=2,P=2,f=2;(2) C=1,P=2,f=1; (3) C=1,P=3,f=2;(4) C=1,P=2,f=3。
4、在101 325 Pa的压力下,I2在液态水和CCl4中达到分 配平衡(无固态碘存在)则该系统的条件自由度数为:( )。
(1)f '=1; (2) f '=2; (3) f '=0; (4) f '=3。 5、硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s),H2SO4·2H2O(s), H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa的压力下,能 与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少
11、指出下列平衡体系中的物种数,组分数,相数和自由度数
(1) (2)
C5gaS氨O气4的通饱入和1水dm溶3液水中,在常温常压下与蒸气平衡共存
(3) (4)
NNaa+C,l(sC),l-,KKC+l,(s)N,ON3-a,NHO23O(s)(l与) 达K平N衡O3(s)
的混合物与水平衡
[答] (1) P= 2