物理化学第五章相平衡练习题及答案

第五章相平衡练习题一、判断题：1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。2．单组分系统的物种数一定等于1。3．自由度就是可以独立变化的变量。4．相图中的点都是代表系统状态的点。5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f=l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。。10．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。11．二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。12．恒沸物的组成不变。13．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。15．三组分系统最多同时存在5个相。二、单选题：1．H2O、K+、Na+、Cl-、I-体系的组分数是：(A)K=3；(B)K=5；(C)K=4；(D)K=2。2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求：(A)大于临界温度；(B)在三相点与沸点之间；(C)在三相点与临界温度之间；(D)小于沸点温度。3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则：(A)Vm(l)=Vm(s)；(B)Vm(l)＞Vm(s)；(C)Vm(l)＜Vm(s)；(D)无法确定。4．蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热，可用来：(A)可使体系对环境做有用功；(B)可使环境对体系做有用功；(C)不能做有用功；(D)不能判定。5．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：(A)升高；(B)降低；(C)不变；(D)不一定。6．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：(A)1种；(B)2种；(C)3种；(D)0种。7．在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在)，此体系的自由度为：(A)1；(B)2；(C)3；(D)0。8．NaCl水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是：(A)f=1；(B)f=2；(C)f=3；(D)f=4。9．对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g)和O2(g)；③H2和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是：(A)①K=1，f=1②K=2，f=2③K=3，f=3；(B)①K=2，f=2②K=3，f=3③K=1，f=1；(C)①K=3，f=3②K=1，f=1③K=2，f=2；(D)①K=1，f=2②K=2，f=3③K=3，f=3。10．在下列体系中自由度f=2的体系是：(A)298K时，H2O(l)H2O(g)；(B)S(s)S(l)S(g)；(C)C2H5OH(l)与H2O(l)的混合物；(D)一定量的PCl5(g)分解平衡时：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)。11．某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、Na2CO3·10H2O(s)三种结晶水合物。在p下，f=K-Φ+1=2-4+1=-1，这种结果表明：(A)体系不是处于平衡态；(B)Na2CO3·10H2O(s)不可能存在；(C)这种情况是不存在的；(D)Na2CO3·7H2O(s)不可能存在。12．相图与相律之间是：(A)相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律；(B)相图由相律推导得出；(C)相图由实验结果绘制得出，与相律无关；(D)相图决定相律。13．下列叙述中错误的是：(A)水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62Pa；(B)三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变；(C)水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325Pa；(D)水的三相点f=0，而冰点f=1。14．Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O，在常压下，将Na2CO3投入冰－水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液，则另一相是：(A)Na2CO3；(B)Na2CO3·H2O；(C)Na2CO3·7H2O；(D)Na2CO3·10H2O。15．如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程：(A)a点物系；(B)b点物系；(C)c点物系；(D)d点物系。16．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物系的组成为x，冷却到t℃时，固液二相的重量之比是：(A)w(s)∶w(l)=ac∶ab；(B)w(s)∶w(l)=bc∶ab；(C)w(s)∶w(l)=ac∶bc；(D)w(s)∶w(l)=bc∶ac。17．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物系点分别处于C、E、G点时，对应的平衡共存的相数为：(A)C点1，E点1，G点1；(B)C点2，E点3，G点1；(C)C点1，E点3，G点3；(D)C点2，E点3，G点3。18．在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相：(A)恒沸点；(B)熔点；(C)临界点；(D)低共熔点。19．甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸，不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄：(A)甲最大，乙最小；(B)甲最小，乙最大；(C)丙最大，甲最小；(D)丙最小，乙最大。20．如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个单相区：(A)(A)1个；(B)(B)(B)2个；(C)(C)(C)3个；(D)(D)(D)4个。21．有一形成不稳定化合物的双组分A与B凝聚体系，系统的组成刚巧与不稳定化合物的组成相同，当其从液态冷却到不相称熔点，系统内建立如下平衡：液相+A(s)=AxBy(不稳定化合物)，如果在此时系统由外界吸取热时，则上述的平衡将：(A)向左移动；(B)向右移动；(C)不移动；(D)无法判定。22．A与B可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么A与B的体系可以形成几种低共熔混合物：(A)2种；(B)3种；(C)4种；(D)5种。23．如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，有几个两固相平衡区：(A)(A)1个；(B)2个；(B)(B)3个；(D)4个。24．在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化?(A)总是下降；(B)总是上升；(C)可能上升也可能下降；(D)服从拉乌尔定律。25．如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在几个稳定化合物：(A)(A)1个；(B)(B)(B)2个；(C)(C)(C)3个；(D)(D)(D)4个。26．A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有几种固相同时析出？(A)4种；(B)5种；(C)2种；(D)3种。27．在温度为T时，A(l)与B(l)的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa，A与B完全互溶，当xA=0.5时，pA=10.0kPa，pB=15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：28．两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：(A)恒大于任一纯组分的蒸气压；(B)恒小于任一纯组分的蒸气压；(C)介于两个纯组分的蒸气压之间；(D)与溶液组成无关。29．设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合物AmBn，其T～x图如图所示，其中阿拉伯数字代表相区，根据相图判断，要分离出纯净的化合物AmBn，物系点所处的相区是：(A)9；(B)7；(C)8；(D)10。30．液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是：(A)恒沸混合物；(B)纯A；(C)纯B；(D)纯A或纯B。31．如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个两相区：(A)1个；(B)2个；(C)3个；(D)4个。32．水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的：(A)完全互溶双液系；(B)互不相溶双液系；(C)部分互溶双液系；(D)所有双液系。33．下图是二元凝聚体系相图，其中物系点与相点合一的是：(A)F点，G点；(B)I点，D点；(C)H点，D点；(D)H点，G点。34．A与B是两种互不相溶的两种液体，A的正常沸点80℃，B的正常沸点120℃。把A、B混合组成一个体系，那么这个混合物的正常沸点为：(A)小于80℃；(B)大于120℃；(C)介于80℃与120℃之间；(D)无法确定范围。35．右图是三液态恒温恒压相图，ac、be把相图分成三个相区①、②、③，每个相区存在的相数是：(A)(A)①区1、②区1、③区1；(B)①区1、②区3、③区2；(B)(B)①区1、②区2、③区2；(D)①区1、②区2、③区1。36．金(熔点1063℃)与铜(熔点1083℃)形成合金；取含金量50％的融熔体冷却，首先析出固溶体的含金量是：(A)大于50％；(B)小于50%；(C)等于50％；(D)不一定。37．H2O－NaCl－Na2SO4的物系中Na2SO4与H2O能形成水合物Na2SO4·10H2O(D)。相图中，在DBC区中存在的是：(A)水合物D与溶液；(B)水合物D、NaCl和组成为F的溶液；(C)水合物D、NaCl和Na2SO4三相共存；(D)纯NaCl、纯Na2SO4和水溶液。38．H2O－KNO3－NaNO3物系的相图如下。那么在BEC区内平衡的相是：(A)纯NaNO3与其饱和溶液；(B)纯KaNO3与其饱和溶液；(C)含KNO3、NaNO3与不饱和溶液；(D)含KNO3、NaNO3与双饱和溶液(E)。39．分配定律不适用下列哪个体系：(A)I2溶解在水与CCl4中；(B)Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中；(C)NH4Cl溶解在水与苯中；(D)Br2溶解在CS2与水中。40．如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图，复盐可形成水合物，存在几个三相平衡区：(A)2个；(B)3个；(C)4个；(D)5个。三、多选题：1．通常所说的水的冰点为0℃的含义是什么？(A)在101.33kPa压力下，冰和纯水平衡时的温度；(B)冰、水、水蒸气三相平衡时的温度；(C)冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度；(D)压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度；(E)压力在101.3kPa时，冰、水、水蒸气三相共存时的温度。2．下列系统Φ=1的是：(A)Pb－Sn－Sb形成的固溶体；(B)α-SiO2和β-SiO2；(C)左旋葡萄糖和右旋葡萄糖；(D)氯化钠和蔗糖溶于水；(E)白糖与面粉混合物。3．克－克方程可适用于下列哪些体系？(A)I2(s)I2(g)；(B)C(石墨)C(金刚石)；(C)I2(s)I2(l)；(D)I2(l)I2(g)；(E)I2(g)(n,T1,p1)I2(g)(n,T2,p2)；(F)I2(l)+H22HI(g)。4．对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状，下列判断正确的是：(A)步冷曲线上，一定存在“拐点”；(B)一条步冷曲线上有平台，就一定有“拐点”；(C)一条步冷曲线上有“拐点”，就一定有“平台”；(D)一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台”；(E)一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点”。5．在CaF2－CaCl2的凝聚系统相图中，物系点为a，当降低系统温度时，不正确的是：(A)(A)a点Φ=1，f*=2；(B)b点Φ=1，f*=1；(B)(B)c点Φ=2，f*=1；(C)(C)d点Φ=2，f*=1；(E)c点Φ=3，f*=0。6．关于杠杆规则的适用性，下列说法错误的是：(A)适用于单组分体系的两个平衡相；(B)适用于二组分体系的两相平衡区；(C)适用于二组分体系相图中的任何区；(D)适用于三组分体系中的两个平衡相；(E)适用于三相平衡