1、第五章 相平衡一、选择题1.在 p 下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: （ ）(a) 必高于 373.15 K (b) 必低于 373.15 K (c) 取决于水与有机物的相对数量 (d) 取决于有机物的分子量大小2.在含有 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g)五个物种的平衡系统中，独立组分数 C 为（ ） 。(a)3 (b)2 (c)1 (d)43二元合金处于低共熔温度时系统的自由度 f 为（ ） 。(a)0 (b)1 (c)2 (d)34298K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个系统的组分数、相数、自由度为（ ） 。(a) C =2, =
2、2, f* =1 (b) C =2, =2, f* =2 (c) C =2, =1, f* =2 (d) C =2, =1, f* =35FeCl 3 和 H2O 能形成 FeCl36H2O，2FeCl 37H2O，2FeCl 35H2O，FeCl 32H2O 四种水合物，该系统的独立组分数 C 和在恒压下最多可能的平衡共存相数 分别为（ ） 。(a) C =3, =4 (b) C =2, =4 (c) C =2, =3 (d) C =2, =56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) 平衡时气相和液相组成相同(c) 其沸点随外压的改变而改变(d) 与化合物
3、一样具有确定组成7单组分系统的固液平衡线的斜率 dp/dT 的值（ ） 。(a)大于零 (b) 等于零 (c)小于零 (d) 不确定二氧化碳8A,B 两液体混合物在 T-x 图上出现最高点，则该混合物对 Raoult 定律产生（ ） 。(a)正偏差 (b) 负偏差 (c) 没偏差 (d) 无规则9下列过程中能适用方程 的是（ ） 。2lnRHdp(a) I2(s) I2(g) (b) C(石墨) C(金刚石)(c) Hg2Cl2(s) 2HgCl(g)(d) N2(g,T1,p1) N2(g,T2,p2)10某一固体在 25和 101325Pa 压力下升华，这意味着（ ） 。(a) 固体比液体
4、密度大 (b) 三相点压力大于 101325Pa(c) 三相点温度小于 25(d) 三相点压力小于 101325Pa二、填空题1下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在 900-1200K 范围内）：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 f 为 。2在 N2(g)+O2(g)共存的系统中加入一种固体催化剂，可生成多种氮的氧化物，则系统的自由度为 。3NaCl(s)和含有稀盐酸的 NaCl 饱和水溶液的平衡系统，其独立组分数为 。4CaCO 3(s)
5、, BaCO3(s), BaO(s)和 CO2(g)构成的多相平衡系统的组分数为 ，相数为 ，自由度为 。要发生化学放应5298K 时，A,B 和 C 彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与固相 A 和由 B 和 C 组成的气相同时平衡，则该系统的自由度为 ，平衡共存的最大相数为 ，在恒温条件下若向溶液中加组分 A，则系统的压力将 ，若向溶液中加入组分 B，则系统的压力将 。6水在三相点附近的蒸发焓和熔化焓分别为45kJmol-1 和 6kJmol-1，则此时冰的升华焓为 kJmol-1。7A，B 两个组分在定压下形成的二元相图如下图所示。在三相平衡时，体系的自由度 f = 。但是，此时物系点都
6、可以变化，而不至于导致新相产生和旧相消失，这与自由度数目并不矛盾，因为， 。8已知苯正常的沸点为 353K，把足够量的苯封闭在一个预先抽真空的小瓶内，当加热到 373K 时，估算瓶内压力约为 。三、计算题1固态苯和液态苯的蒸气压与热力学温度的函数关系如下：（1）计算苯的三相点的温度和压力。（2）计算三相点的熔化焓和熔化熵。2某元素 X 在低温下存在三种晶型，在三相点 O(T, p)附近，三种晶体的摩尔熵的关系为 Sm() Sm() Sm()，摩尔体积的关系为Vm() Vm() Vm() 。试画出该元素的 p-T 示意图，并标出各晶型稳定存在的区域。3金属 A 和 B 的熔点分别为 623K 和
7、 553K，由热分析指出，在 473K 时有三相共存，其中一相是含 30% B 的熔化物，其余两相分别是含 20% B 和含 25% B 的固溶体。冷却至 423K 时又呈现三相共存，分别是含55% B 的熔化物、含 35% B 和含 80% B 的两个固溶体。根据以上数据绘出 A-B 二元合金相图，并指出各相区存在的相。参考答案：一、babbcddbab二、1 3；2 3；3 3；4 3，5，0；5 2，5，不变，增大；6 51kJmol-1。70，因为在 CD 线上（不包括两个端点）各种组成的体系都存在三相平衡，改变体系的总组成，只是改变三相的相对数量，而三相的组成恒定不变，总组成不是自由度，故自由度为零。 8178.1kPa（提示：用 Trouton 规则）TKPaps53069.27lnl4三、1（1）T=279.1K，p=4953Pa（2） fusHm=10068 Jmol-1， fusSm=36.07 Jmol-1K-1。 0.60.8
