物理化学学习指导书

内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:22:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

20 答:?B(g)= ??b,B(g,T)+RTln(pB/p?)

21. <0; = 0。 22. = 0,>0,<0, = 0。 23.>0; =0;>0;<0 24.=; <; <; <; > 25.

/

26.定温、定压、W=0 27.μB(l)=μB(g); 减小, 减小得慢

*

28.μB=μB(T,p)+RTlnxB 2 9.μ1=μ2。

三、1、B,2、A,3、C,4、B,5、B,6 、C, 7 、A, 8、C, 9、A,10、C, 11、B, 12、B,13、D,14 、B, 15、A ,16、B ,17、A, 18、B ,19、A ,20 、C,21 、C , 22 、C, 23、C, 24.B,25.C ,26. D,27.B,28、B,29、D,30.A,31.A,32.B, 33.D,34.D,35.D,36.B,37.B,38.A。

相平衡

一、判断题:

1、相是指系统处于平衡时,系统中物理性质及化学性质都均匀的部分。( ) 2、依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。( ) 3、依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。( ) 4、双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。( )

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。( ) 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整齐压之间。( )

7. 在一个给定的体系中,物种数可以因分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。( )

8.自由度就是可以独立变化的变量。( )

/

9.I2(s)= I2(g)平衡共存,因S = 2, R = 1, R= 0所以C = 1。( ) 10.单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。( ) 11.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。( ) 12.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。( ) 13.部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。( ) 14.恒沸物的组成不变。( )

15.相图中的点都是代表体系状态的点。( ) 16.三组分体系最多同时存在4个相。( )

17.完全互溶双液系T~x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。( ) 18.据二元液系的p~x图,可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。( )

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19.二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对Raoult定律产 生负偏差。( )

20.A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与体系中A的摩尔分数 成正比。( )

二、填空题:

1、对三组分相图, 最多相数为 ;最大的自由度数为 ,它们分别是 等 强度变量。

2 、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(独立)=______;自由度数=_______。

3、AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为 ,自由度数为 。 4、将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合,放入一密闭容器中,一定温度下建立化学平衡,则系统的组分数C=______;相数? =_______;条件自由度数??=________。 5、将Ag2O(s)放在一个抽空的容器中,使之分解得到Ag(s)和O2(g)并达到平衡,则此时系统的组分数(独立)=______;自由度数=________。 6、CH4(g)与H2O(g)反应,部分转化为CO(g)和CO2(g)及H2(g),并达平衡,则系统的S =______;R =______;R′=______;C =______;? =______;f =______。

7、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S =______;R =______;R′=______;C =______;? =______;f =______。

8 、已知NaHCO3(s)热分解反应为2NaHCO3 == Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

今将NaHCO3(s),Na2CO3(s),CO2和H2O(g)按任意比例混合,放入一个密闭容器中,当反应建立平衡时系统的R′=______;C =______;? =______;f =______。

9、 450℃时,将与混合,由于的分解,最终得到和平衡共存的系统,则系统的组分数C =______;相数? =______;条件自由度数f’ =______。

10、Na2CO3(s)与 H2O(l) 可生成Na2CO3? H2O (s)、 Na2CO3? 7H2O (s) 、 Na2CO3? 10H2O (s),则30℃时,与Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 种。 11、下列化学反应,同时共存并达到平衡(温度在900~1200K):

CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g); CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)

H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+H2(g)。

该系统的自由度=______。

12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和CO2(g)构成一个多相平衡系统,这个系统的组分数(独立)=______;自由度数=________。

13、 FeCl3与 H2O 可生成四种水合物FeCl3 ?6H2O (s)、 2FeCl3 ?3H2O (s) 、 2FeCl3 ?

5H2O (s)、 FeCl3 ?2H2O (s) ,这个系统的组分数(独立)=______;在定压下最多有 相平衡共存种。

14、一个达到平衡的系统中有任意量ZnO(s)、Zn(s)、CO(g)、CO2(g)、C(s)五种物质,则这个系统的组分数(独p一定

t

立)=______;自由度数=________。

15、理想液态混合物定温p-xB(yB)相图最显著的特征是液相线为 。

16、一般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯,当有机物的 和 越大时,提纯一定质量有机物需要的水蒸气越少,

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A

xB

x0

B

燃料越节省。

17、右图为两组分具有最高沸点的相图,若有组成为x0的溶液,经过精馏,则在塔顶得到 ,塔底得到 。

18、完全互溶的A,B二组分溶液,在xB=0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成xB=0.4的溶液在气-平衡时,yB(g),xB(1),xB(总)的大小顺序为__________。将xB=0.4的溶液进行精馏, 塔顶将得到______________。

19、定压下A,B可形成具有最低恒沸点的系统,最低恒沸点组成为xB=0.475。 若进料组成为xB=0.800的系统,在具有足够塔板数的精馏塔中精馏,塔顶将得到______________。塔底将得到______________。

20、35℃时,纯CH3COCH3的饱和蒸气压力为43.06kPa。 CH3COCH3与CHCl3组成溶液,当CHCl3的摩尔分数为0.30时,溶液上CH3COCH3的蒸气压力为26.77kPa,则该溶液对CH3COCH3为 偏差。(选择正、负)

21、右图是水的相图。 (1)oa是———平衡曲线;

C ob是———平衡曲线;

oc是______平衡曲线; (2)o点称为________点;

oa线中止于a点,a点称为_______点;

(3)处于d点的水称为______水,它与水蒸气达到的平衡称为

_______平衡。

22、乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)在温度时的三组分液态部分互

A B 溶系统相图如图所示,则该相图中有 个二相区

23. 在25℃时,A,B,C三种物质(不发生化学反应)所形成的溶液与固相A和B、C组成的气相呈平衡,则体系的自由度f = 。 A,B,C三物质组成的体系能平衡共存的最大相数是 。

24.在石灰窑中,分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡,则该体系的组分数C= ,相数P = ,自由度数f = 。

25.CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)达到平衡时,此体系的相数是 , 组分数是 ,自由度数是 。

26.纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体,下述各量中增加的量是 ,减少的量是 ,不变的量是 。

A.蒸气压 B.摩尔气化热 C.摩尔熵 D.摩尔焓 E.吉布斯自由能 F.温度 G.外压 H.摩尔体积 I.亥姆霍兹自由能

-1

27.已知水的平均气化热为40.67kJ·mol,若压力锅允许的最高温度为423K,此时压力锅内的压力为 kPa. 28.在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体,若对其不断加热,可见到 现象,若将容器不断冷却,又可见到 现象。

++-2-

29.一个含有K,Na,NO3,SO4,四种离子的不饱和水溶液,其组分数为 。 30.已知温度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0.5时,其在气相中的摩尔分数为 。

31.定温下水,苯甲酸,苯平衡体系中可以共存的最大相数为 。 32.二元液系相图中,共沸点的自由度数f = 。

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三、选择题:

1 一个水溶液共有S种溶质,相互之间无化学反应。若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时,水面上的外压是pW,溶液面上的外压是ps,则该系统的自由度数为:( )

(A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3 2 NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有:( )。 (A)C=2,f=2,f =2 (B) C=1,f=2,f =1 (C) C=1,f=3,f =2 (D) C=1,f=2,f =3

3 若A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯A及纯B的饱和蒸气压pB>pA,则当混合物的组成为0<xB<1时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与pA,pB的相对大小为:( )

(A) p>pB

*

*

**

*

(B)p<pA

*

(C)pA<p<pB

**

4 对于恒沸混合物,下列说法中错误的是:( )。

(A) 不具有确定组成 (B)平衡时气相组成和液相组成相同; (C)其沸点随外压的变化而变化 (D)与化合物一样具有确定组成

5 已知硫可以有单斜硫,斜方硫,液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种状态____稳定共存。

(A) 能够 (B) 不能够 (C) 不一定

6 二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数为:( )。

(A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7、 A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,若在一定温度下,纯A、纯B的饱和蒸气压p*A>

p*B,则在该二组分的蒸气压组成图上的气、液两相平衡区,呈平衡的气、液两相的组成必

有:( )

(A)yB>xB (B)yB<xB (C)yB=xB

8、 在101 325Pa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( )

(A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3

9 、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s),H2SO4?2H2O(s),H2SO4?4H2O(s)三种水合物,问在101 325Pa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种?( ) (A) 3种;(B) 2种;(C) 1种;(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

10 、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) 系统的组分数C和自由度数f为:( )

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(A) (C) C=2,f =2; (B) C=2,f =2; C=2,f =0; (D) C=3,f =2。

11 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 (C) 1 (D) 4 12 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蒸馏可以获得:( )。

(A)一个纯组分和一个恒沸混合物 (B) 两个恒沸混合物 (C) 两个纯组分。 13 已知A和B二组分可组成具有最低恒沸点的液态完全互溶的系统,其t-x(y)如图所示。若把xB=0.4的溶液进行精馏,在塔顶可以获得:( )。

(A) 纯组分A(l) (B)纯组分B(l) (C)最低恒沸混合物。

14 已知纯液体A与B,其沸点分别为t*A=116℃, t*B=80℃,A和B可以形成二组分理想液态混合物,将某一定组成的该液态混合物进行精馏(完全分离)时,则( )

(A) 在塔顶得到纯B (B) 在塔底得到纯B (C) 在塔中间得到纯B

15 组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。

(A) 有最高恒沸点的系统 (B) 不具有恒沸点的系统 (C) 具有最低恒沸点的系统。 16 在p?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( )

(A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K (C)取决于水与有机物的相对数量

(D)取决于有机物的相对分子质量的大小

17 已知A与B可构成固熔体,在组分A中,若加入组分B可使固熔体的熔点提高,则组分B在此固熔体中的含量必( )组分B在液相中的含量。

(A)大于 (B)小于 (C )等于 (D)不能确定 18 今有A(s) B(s) C(s) 三组分相图,图中三相平衡区为:( )。

( A) AFE; ( B) CFED; ( C ) AEB。 19 NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三组分系统相图如

C(l) 图,今有系统点a0,向系统中加入水,使系统点a1变为(如图所示),则在a1状态下,可以从系统中分离出纯物质是( )

? a1

25

? a0

A(s) B(s)

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