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第六章 相平衡概念题

6. 1填空题

1. 在1000 K下，多组分多相平衡系统中有C（石墨），CO(g)，CO2（g）及O2(g)共存，而且它们间存在以下化学反应：

C（石墨）＋O2（g）＝CO2（g）， C(石墨)＋CO(g)＋

1O2（g） ＝CO (g) 21O2（g）＝CO2（g）， C（石墨）＋CO2（g）＝2CO（g） 2则此平衡系统的组分数C=（ ）；相数P＝（ ）；自由度数F=（ ）。

2. 在80℃下，将过量的NH4HCO3（s）放人真空密闭容器内，NH4HCO3（s)按下式进行分解： NH4HCO3（s）＝ NH3（g）＋CO2（g）＋H2O（g） 达平衡后，系统的C＝（ ）；P＝（ ）；F＝（ ）。 3. 若在2题中已达平衡的系统中加入CO2（g），当系统重新达平衡时，系统的C＝（ ）；P＝（ ）；F＝（ ）。 4. 在真空密闭容器中放人过量的NH4I(s)与NH4CI(s)，并发生以下的分解反应 NH4I(s) ＝NH4CI(s)十HCI（g）， NH4I（s） ＝NH3（g）＋HI（g）

达平衡后，系统的组分数C＝（ ），相数P＝（ ），自由度数F＝（ ）。 5. 如下图所示，用半透膜AB将密封容器分隔为两部分，而该半透膜只许CO2通过。当系统达平衡后，系统中的组分C＝（ ）；相数P＝（ ）；自由度数F＝（ ）。（设CO2与CaO及CaCO3间无化学反应。）

6. 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（1）后，系统的沸点下降，则该组分在平衡气相中的组成ys（ ）它在液相中的组成xBo 7．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＝5 pA。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2 pA又，此时平衡蒸气相中B的摩尔分数yB＝（ ）。（填入具体数值）。

8. 在温度丁下，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pA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，往系统中加入B(1)则系统压力降低，这一结果说明该系统是具有（ ）恒沸点。

9．组分A与组分B组成一气液平衡系统，其p一x图和t一x图如下（图6－2）：

********

图6－2

(1)由图查出在101.325 kPa压力下xB=0.4的混合物的泡点（ ）℃，以及在此压力下其露点（ ）℃。 (2) 在50℃下，将压力为40 kPa的x$=0.3的液态混合物减压，当出现第一个微小气泡时的压力为（ ）

kPa，而剩下最后一微小液滴时的压力为（ ）kPao

(3) 在101.325 kPa下，将组成xB＝0.6的混合物进行分离，将能得到（恒沸物）和（纯B（l））

(4) 若p－x图上恒沸物的组成亦要求为xB＝0.5(与 t－x图相同)，则温度应为(77.5)℃，压力应为

1

(101.325)KP

10. 若组分A与组分B组成的凝聚系统相图中(不生成固液体)形成以下几种化合物: A2B(s)， AB(s)

AB3(s)， 当系统中形成最低共熔点最多的相图为（ ），而形成最低共熔点最少的相图（ ）。（示意画出所要求的相图。）

6. 2 单项选择题

1. 将过量NaHCO3(s)的放入一真空密闭容器中，在50℃下，按下式进行分解2NaHCO3(s) ＝2Na2CO3

＋CO2(g)＋H2O(g)系统达到平衡后，起组分数C＝( ); F＝( ) 选择填入：（a）3，2; (b)3，1；（c）2，0；（d）2，1 2. 在1题中已达平衡的系统中加入CO2（g），当系统重新达平衡时，系统的C＝（ ）； F＝（ ）。

选择填入：（a）3，2; (b)3，1；（c）2，0；（d）2，1 3. 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CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)反应，若往该平衡系统加入CO2(g)，当重新达到平衡时，系统的压( ) 选择填入：（a）变大；（b）变小；（c）不变；（d）可能变大也可能变小。 4. 已知CuSO4(s)与H2O(g)可形成三种水合物: CuSO4(s)＋H2O(g) ＝CuSO4? H2O(s)

CuSO4? H2O(s)＋2 H2O(g) ＝CuSO4?3 H2O(s) CuSO4?3 H2O(s) ＋2 H2O(g) ＝CuSO4?5H2O(s)

在101.325KPa下，与H2O(g)平衡共存的盐最多有( )种 选择填入：（a）1；（b）2；（c）3；（d）4。

5. 如图6-3所示，用绝热隔板将透明绝热箱， 分隔为左、右两部分。 右 部为?1℃的水与水蒸气共存。若将绝热隔板上方打一大孔，则：(1)放置到最后，绝热箱中为（ ）平衡。 选择填入：（a）固气两相；（b）固液两相；（C）液气两相(d) 固液气三相。 (2)若箱子为导热良好的箱子，且放在?1℃的恒温装置中，则放置到图6－3 最后时，箱中存（ ）。 选择填入：（a）气相；（b）液相；（c）气液两相；（d）固气两相。

6．A(低沸点)与B(高沸点)两种纯液体组成液态完全互溶的气液平衡系统。在一定温度下，将B(1)加入平衡系统中时，测得系统的压力增大，说明此系统（ ）。 选择填入：（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。

7. 在318 K下，丙酮（A）和氯仿（B）组成液态混合物的气液平衡系统，实验测得xB=0.3时气相中丙酮的平衡蒸气分压PA＝26.77 kPa，已知同温度下丙酮的饱和蒸气压PA＝43.063 kPa，则此液态混合物为（ ）。 选择填入：（a)理想液态混合物；（b)对丙酮产生正偏差；（c)对丙酮产生负偏差；（d)什么混合物无法判断。

8. 在温度T下，A(1)与B(1)形成理想液态混合物的气液平衡系统，已知在该温度下，A(1)与B(1)的饱和蒸气压之比PA/ PB＝1/50若该气液平衡系统的气相中B之组成yB＝0.5，则平衡液相中的xB＝（ ）。

选择填入：（a）0.152；（b）0.167；（。）0 .174；（d）0 .185。

9. A（低沸点）与B(高沸点)两纯液体能组成理想液态混合物系统。现在体

积分别为V1与V2的真空密封容器中，分别放有组成为xB，1及xB，2（xB，2＞xB，1）的液态混合物。当将两容器升温至某温度T时，两容器均处在气液平衡而且压力相等，则此容器1中气相组成yB，1（ ）容器2中气相组成yB，2，容器1中的气相量与液相量之比ng，1/nl，1（ ）容器2中的气相

2

***量与液相量之比ng，2/nl，2。 选择填入：（a)大于；（b)等于；（c)小于；（d)可能大于也可能小于。

10. 组分A(s)与组分B(s)组成的凝聚系统相图中，若已知形成以下四种化合物：A2B(稳定)，AB(稳定)，

AB2（不稳定），AB3(稳定)则该相图中有（ ）最低共熔点和（ ）条三相线。( ) 选择填入：(a)3，3; (b)4，4;（c）3， 4;(d)4，5

11. 有H2O一NH4Cl相图如下（图6－4)， 试根据相图选择回答下列问题:

(1) 将某组成的NH4Cl水溶液冷至，?10℃时便开始析出第一个微小结晶，则此溶液每100 g水中

含有NH4Cl（ ）g．

选择填入：（a）27.2;（b）33.4；（C）37.4;｝：(d)39.5

(2) 在绝热容器中，放有0℃的冰水混合物（冰占98%），若往其中放人NH4CI晶体，则容器的温

度下降，最后温度降至（ ）。

选择填入：（a）?10℃；（b）?15℃；（c）?16.15℃-（最低共熔点）；（d）低于?16.15℃。

(3) 将100g的w = 0.15 NH4CI溶液降温至?10℃并达平衡后，欲要将析出的冰完全溶化，则需加入

NH4C1（s）（ ）go 选择填入，（a）15.12；（b）16.43；（c）18.24；（d）20.15。

图6－4

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