多组分-相平衡-化学平衡练习题

选择题选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内1.将克拉佩龙方程用于H2Ｏ的液固两相平衡，因为Vm（H2Ｏ，1）＜Vm(H2Ｏ，s），所以随着压力的增大,则H2Ｏ（1）的凝固点将：()(A)上升(B)下降(C)不变1答:B2.克-克方程式可用于（)(A)固-气及液-气两相平衡(B)固-液两相平衡(C)固-固两相平衡2答:A多组分/相平衡/化学平衡练习题4.特鲁顿(Trouton)规则(适用于不缔合液体)。(A)21J·mol－１·K－１(B)88J·K－１(C)109J·mol－１·K－１3.液体在其T,p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是：()(A)摩尔热力学能(B)摩尔体积(C)摩尔吉布斯函数(D)摩尔熵5在、两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡时，下列三种情况正确的是：（）βBαAβAαAαBαA)C()B()A(3答:C4答:B5答:BbmvapΔTH6100℃，101325Pa的液态H2O(l)的化学势l，100℃，101325Pa的气态H2O(g)的化学势g，二者的关系为（）(A)lg(B)lg(C)l=g7由A及B双组分构成的和两相系统，则在一定T、p下，物质A由相自发向相转移的条件为（）βBαAβBαAβAαA)C()B()A(8某物质溶于互不相溶的两液相和中，该物质在相以A的形式存在，在相以A2形式存在，则定温定压下，两相平衡时（）)A()A(2)C()(A2)A()B()(A)A()A(2α2βα2βαβ6答:C7答:A8答:C9理想液态混合物的混合性质是（）(A)mixV=0，mixH=0，mixS0，mixG0(B)mixV0，mixH0，mixS0，mixG=0(C)mixV0，mixH0，mixS=0，mixG=0(D)mixV0，mixH0，mixS0，mixG010稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂Tf*的凝固点比较，TfTf*的条件是（）(A)溶质必须是挥发性的(B)析出的固相一定是固溶体(C)析出的固相是纯溶剂(D)析出的固相是纯溶质9答:A10答:C11若使CO2在水中的溶解度为最大，应选择的条件是（）(A)高温高压(B)低温高压(C)低温低压(D)高温低压1225℃时，CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系数分别为4.18109Pa和57106Pa，则在相同的平衡气相分压p(CH4)下，CH4在水中与在苯中的平衡组成（）(A)x(CH4，水)x(CH4，苯)(B)x(CH4，水)x(CH4，苯)(C)x(CH4，水)=x(CH4，苯)11答:B12答:B13在一定压力下，纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分别为Tb*、pA*和A*，加入少量不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成Tb、pA和A，因此有（）(A)Tb*Tb，pA*pA，,A*A(B)Tb*Tb，pA*pA，,A*A(C)Tb*Tb，pA*pA，,A*A(D)Tb*Tb，pA*pA，,A*A14已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf分别是20.2、9.3、6.9及39.7Kkgmol-1。今有一未知物能在上述四种溶剂着溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶剂是（）(A)萘(B)樟脑(C)环己烷(D)醋酸13答:D14答:B15在20℃和大气压力下，用凝固点降低法测物质的相对分子质量。若所选的纯溶剂是苯，其正常凝固点为5.5℃，为使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行，冷浴内的恒温介质比较合适的是（）(A)冰-水(B)冰-盐水(C)干冰-丙酮(D)液氨16二组分理想液态混合物的蒸气总压（）(A)与溶液的组成无关(B)介于两纯组分的蒸气压之间(C)大于任一纯组分的蒸气压(D)小于任一纯组分的蒸气压15答:A16答:B17A和B两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时，则有：（）。（A）mixH=0（B）mixS=0（C）mixA=0（D）mixG=018指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是（）(A)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同(B)溶质必须是非挥发性的(C)温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确(D)对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体，与其他气体的分压无关17答:A18答:B1940℃时，纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍，组分A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B的摩尔分数相等，则平衡液相中组分A和B的摩尔分数之比xA:xB=()(A)1:2(B)2:1(C)3:2(D)4:320组分A和B形成理想液态混合物。已知在100℃时纯组分A的蒸气压为133.32kPa，纯组分B的蒸气压为66.66kPa，当A和B的两组分液态混合物中组分A的摩尔分数为0.5时，与液态混合物成平衡的蒸气中，组分A的摩尔分数是（）(A)1(B)¾(C)2/3(D)1/219答:A20答:C21在25℃时，0.01mol·dm-3糖水的渗透压力为Π1,0.01mol·dm–3食盐水的渗透压为Π2,则()。(A)Π1＞Π2(B)Π1＝Π2(C)Π1＜Π2(D)无法比较22氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液态混合物，在T时，测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的摩尔分数y2=0.818，而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa，则在液相中氯仿的活度a1为（）(A)0.500(B)0.823(C)0.181(D)0.81321答:C22答:C23在一定温度、压力下，A和B形成理想液态混合物，平衡时液相中的摩尔分数xA/xB=5，与溶液成平衡的气相中A的摩尔分数yA=0.5，则A、B的饱和蒸气压之比为（）(A)5(B)1(C)0.2(D)0.523答:C1.由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i)；(ii)；(iii)。填空题将正确的答案填在题中画有“”处或表格中1答:(i)因为Vm(g)Vm(l或s)所以p[Vm(g)-Vm(l)]=pVm(g)或p[Vm(g)-Vm(s)]=pVm(g)；(ii)将蒸气视为理想气体，即Vm(g)=RT/p；(iii)积分时，视vapHm为与温度T无关的常数。3氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.20×107Pa·kg·mol－１和133×108Pa·kg·mol－１,由亨利定律系数可知,在相同条件下,在水中的溶解度大于在水中的溶解度。2.贮罐中贮有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是272.7K,根据，可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是态。2答：由克-克方程算得正丁烷在20℃时的饱和蒸气压p*（正丁烷，298.15K）=212.0kPa40kPa气3答：氧气乙炔气428.15℃时，摩尔分数x(丙酮)=0.287的氯仿丙酮混合物的蒸气压为29400Pa，饱和蒸气中氯仿的摩尔分数y（氯仿）=0.181。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为29.57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态，氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为；活度为。4答：0.2520.1825在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa，当非挥发性组分B溶于A中，形成xA=0.800的液态混合物时，液态混合物中A的蒸气压为5.33kPa，以纯液体A为标准态，则组分A的活度为，活度因子为。5答：0.4540.5686某理想稀溶液的温度为T，压力为p，溶剂A的摩尔分数为xA，则组分A的化学势表达式为：A=_____________________________________。6答：x,A(l,T)+RTlnxA750℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍，A和B构成理想液态混合物。气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为。7答：0.258写出理想液态混合物任意组分B的化学势表达式：==。8答：B(l,T)+RTlnxB90℃，101.325kPa压力下，O2(g)在水中的溶解度为4.49×10-2dm3·kg－１，则0℃时O2(g)在水中的亨利系数为kx(O2)=Pa。9答：5.90×10810在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡，则两相的化学势B（l）与B（g）；若维持压力一定，升高温度，则B（l）与B（g）都随之；但B（l）比B（g），这是因为。10答：相等减小减小得慢（B/T）p=-SB=-S*m,B，而S*m,B(l)S*m,B(g)11某均相系统由组分A和B组成，则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是。11答：nAdVA+nBdVB=0或xAdVA+xAdVB=012克-克方程的适用条件为°12答：纯物质的液-气或固-气两相平衡14甲醇-乙醇、乙醇-水、水-盐酸三组混合物或溶液中，可看成理想液态混合物的是。14答：甲醇-乙醇15对于理想稀溶液，在一定温度下溶质B的质量摩尔浓度为bB，则B的化学势表达式为。15答：B=*b,B(l,T)+RTln(bB/b)13偏摩尔熵的定义式为。)BCC,(,,BB13npTnSS答：16在300K和平衡状态下，某组成为xB=0.72混合物上方B的蒸气压是纯B的饱和蒸气压的60%，那么：(i)B的活度是(ii)B的活度因子是；(iii)同温度下从此溶液中取出1mol的纯B（组成可视为不变）则系统G的变化是J.mol-1。16答：0.60.83－819.3617一般而言，溶剂的凝固点降低系数kf与17答：MA(T*f)2fusHm,AbB和成正比，与成反比，而溶液的凝固点降低值Tf只与成正比。)BCC,(,,B19npTnV答：20理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为。20答：B(g)=b,B(g,T)+RTln(pB/p)18某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡，则此时溶液的蒸气压一定纯溶剂的蒸气压。18答：小于19均相多组分系统中，组分B的偏摩尔体积定义VB为。例1(1)仅由NH4Cl(s)部分分解，建立如下反应平衡：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)(2)由任意量的NH4Cl(s)、NH3(g)、HCl(g)建立如下反应平衡：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)(3)在298K时仅由NH4Cl(s)部分分解，建立如下反应平衡：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)试求系统的组分（独立）数C=？自由度数f=?解：(1)C=S-R-R´=f=C-+2=3-1-1=11-2+2=1(2)C=S-R-R´=3-1-0=22-2+2=2f=C-+2=(３)C=S-R-R´=3-1-1=1f=C-+１=1-2+１=０例2(1)仅由CaCO3(s)部分分解，建立如下反应平衡：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(2)由任意量的CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)建立如下反应平衡：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)试求(1)、(2)两种情况下，系统的组分（独立）数C=？自由度数f=?解：(1)C=S-R-R'=(2)C=S-R-R'=3-1-0=2f=C-+2=2-3+2=13-1-0=2f=C-+2=2-3+2=1例3仅由NaHCO3(s)部分分解，建立如下反应平衡：NaHCO3(s)=NaCO3(s)+CO2(g)+HO2(g)试求系统的组分（独立）数C=？自由度数f=?解：C=S-R-R'=4-1-1=2f=C-+2=2-3+2=1例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（）；相数（）自由度数为（）。解：333纯溶剂溶液半透膜Ｐ１Ｐ１+Πf’=C-φ+n1今将一定