大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第章

内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:22:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(A) C?2, f*?1 (C) C?3, f*?2

(B)C?2, f*?2

(D)C?3, f*?3

答:(C)。该系统中显然有I2(s),H2O(l)和CCl4(l)三个物种,S?3,但无化学平衡,R?0,也无浓度限制条件,R'?0(不要把I2在两相中的分配平衡看作是浓度关系式,因为在推导分配常数时已用到了I2在两相中化学势相等的条件),所以组分数C?3。由于是两相平衡,又指定了压力,所以条件自由度

f*?C?1?P?3?1?2?2。

4.CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O和CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定温度下与水蒸气达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 答:(B)。系统的组分数为2,已指定温度,根据相律,条件自由度等于零时,可得最多可以共存的相数,f*?C?1?P?2?1?P?0,最多可以三相共存。现在已指定有水蒸气存在,所以,可以共存的含水盐只可能有2种。

5.某一物质X,在三相点时的温度是20℃,压力是200 kPa。下列哪一种说法是不正确的 ( )

(A) 在20℃以上,X能以液体存在

(B) 在20℃以下,X 能以固体存在

(C) 在25℃和100 kPa下,液体X 是稳定的 (D) 在20℃时,液体X 和固体X 具有相同的蒸气压

答:(C)。可以画一张单组分系统相图的草图,(C)所描述的条件只能落在气相区,所以这种说法是不正确的。

6.N2的临界温度是124 K,如果想要液化N2(g),就必须 ( )

(A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力

(C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度 答:(D)。临界温度是指在这个温度之上,不能用加压的方法使气体液化,所以只有在恒压下用降低温度的方法使之液化。

7.当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则 ( )

(A) p必随T之升高而降低 (B) p必不随T而变

(C) p必随T之升高而变大 (D) p随T之升高可变大也可减少

答:(C)。 因为凝聚相转变为蒸气时总是吸热的,根据Clausius-Clapeyron方程,等式右方为正值,等式左方也必定为正值,所以 p随T之升高而变大。

8.对于恒沸混合物的描述,下列各种叙述中不正确的是 ( )

(A) 与化合物一样,具有确定的组成 (B) 不具有确定的组成 (C) 平衡时,气相和液相的组成相同 (D) 恒沸点随外压的改变而改变

答:(A)。恒沸混合物不是化合物,不具有确定的组成,其恒沸点和组成都会随着外压的改变而改变。

9.对于二组分气—液平衡系统,哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分

分离成纯组分 ( )

(A)接近于理想的液体混合物 的双液系

(B)对Raoult定律产生最大正偏差

(C)对Raoult定律产生最大负偏差的双液系 (D)部分互溶的双液系

答:(A)。完全互溶的理想双液系,或对Raoult定律发生较小正(负)偏差的都可以用蒸馏或精馏的方法将其分开,两者的沸点差别越大,分离越容易。而对Raoult定律产生最大正(负)偏差的双液系,气-液两相区分成两个分支,形成了最低(或最高)恒沸混合物,用蒸馏方法只能得到一个纯组分和一个恒沸混合物。部分互溶的双液系首先要将两个液层分离,然后视具体情况而决定分离两个互溶部分的液相,或采用萃取的方法,单用蒸馏方法是不行的。

10.某一固体,在25℃和大气压力下升华,这意味着 ( )

(A) 固体比液体密度大些 (B) 三相点的压力大于大气压力 (C) 固体比液体密度小些 (D) 三相点的压力小于大气压力

答:(B)。画一单组分系统相图的草图,当三相点的压力大于大气压力时,在25℃和大气压力下处于气相区,所以固体会升华。CO2的相图就属于这一类型。

11.在相图上,当系统处于下列哪一点时,只存在一个相 ( )

(A) 恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点 (D) 低共熔点

答:(C)。在临界点时,气-液界面消失,只有一个相。其余三个点是两相或三

相共存。

12.在水的三相点附近,其摩尔气化焓和摩尔熔化焓分别为44.82 kJ?mol?1和

5.99 kJ?mol?1。则在三相点附近,冰的摩尔升华焓为

( )

(A) 38.83 kJ?mol?1 (B) 50.81 kJ?mol?1 (C) ?38.83 kJ?mol?1 (D) ?50.81 kJ?mol?1 答:(B)。摩尔升华焓等于摩尔气化焓与摩尔熔化焓之和。

H2O(l),H2(g),13.某反应系统中共有的物种为Ni(s),NiO(s),CO(g)和CO2(g),

它们之间可以达成如下三个化学平衡

K垐垎 (1) NiO(s)?CO(g)噲垐Ni(s)?CO2(g)

p,1K垐垎? (2) H2O(l)?CO(g)噲垐?H2(g)?CO2(g)

p,2K垐垎? (3) NiO(s)?H2(g)噲垐?Ni(s)?H2O(l)

p,3该反应的组分数C和平衡常数之间的关系为 ( )

(A) C?3, Kp,1?Kp,2gKp,3 (C) C?3, Kp,3?Kp,1/Kp,2

(B)C?4, Kp,3?Kp,1/Kp,2 (D)C?4, Kp,3?Kp,2/Kp,1

答:(B)。这个系统有6个物种,在三个化学平衡中只有2个是独立的,没有其他限制条件,所以组分数C?4。因为(1)?(2)?(3),方程式的加减关系,反应的Gibbs自由能也是加减关系,而平衡常数之间则是乘除关系,所以Kp,3?Kp,1/Kp,2。

14.将纯的H2O(l)放入抽空、密闭的石英容器中,不断加热容器,可以观察到哪种现象 ( )

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