1、第五章 相平衡一、选择题1. 压力升高时，单组分体系的沸点将( )。(A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)不一定2. 进行水蒸汽蒸馏的必要条件是( )。(A)两种液体互不相溶 (B)两种液体蒸气压都较大 (C)外压小于 101kPa (D)两种液体的沸点相近3. 液体 A 与液体 B 不相混溶，在一定温度 T，当有 B 存在并且达到平衡时，液体 A 的蒸气压为( )。(A)与体系中 A 的摩尔分数成比例 (B)等于 T 温度下纯 A 的蒸气压(C)大于 T 温度下纯 A 的蒸气压 (D)与 T 温度下纯 B 的蒸气压之和等于体系的总压力。4. 硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO4H2O(
2、s)、H 2SO42H2O(s)、H 2SO44H2O(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 。5. 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 。6. 对于下列平衡系统：高温下水被分解； 同，同时通入一些 H2(g) 和 O2(g)；H 2 和 O2 同时溶于水中，其组分数 C 和自由度数 f 的值完全正确的是：(A) C = 1，f= 1 C= 2，f = 2
3、C = 3，f= 3 ； (B) C = 2，f= 2 C = 3，f = 3 C= 1，f= 1 ；(C) C= 3，f= 3 C = 1，f = 1 C = 2，f= 2 ； (D) C = 1，f= 2 C = 2，f= 3 C= 3，f = 3 。7. 下列叙述中错误的是：(A) 水的三相点的温度是 273.15K，压力是 610.62 Pa ；(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 101325 Pa ； (D) 水的三相点 f= 0，而冰点 f= 1 。8. 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
4、x，冷却到 t时，固液二相的重量之比是：(A) w(s)w(l) = acab ； (B) w(s)w(l) = bcab ；(C)w(s)w(l) = acbc ； (D) w(s)w(l) = bcac 。9. 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 。10. 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)
5、介于 80与 120之间 ； (D) 无法确定范围 。11. 设 A 和 B 可析出稳定化合物 AxBy 和不稳定化合物 AmBn，其 Tx 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 。12. 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 。13. CuSO4 与水可生成 CuSO4H2O,CuSO43H2O,CuSO45H2O 三种水合物，则在一定温度下
6、与水蒸气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 14. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及 CO2(g)构成的一个平衡物系 ,其组分数为：( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 15. 将 N2,H2,NH3 三种气体充进 773 K,32 424 kPa 的合成塔中，在有催化剂存在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数 C(1),C(2),C(3)各为多少? ( ) (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入 NH3 气，待其平衡后 (A) 3，2，
7、 1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 16、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？ ( )A.气相、固相消失，全部变成液态；B.气相、液相消失，全部变成固态；C.液相消失，固相、气相共存； D.固相消失，液相、气相共存二、主观题1. 指出下面二组分凝聚体系相图中各部分中的平衡相态。2、下图为 H2O-NH4Cl 的温度- 组成图。根据相图回答下列问题：（1）若一溶液冷却到 268K 时开始析出冰，问 750g 该溶液含有多少克 NH4Cl？若冷却该溶液，最多可析出多少克纯冰？（2）将 15%NH4Cl 水溶液冷却到 268K 可得
8、多少冰？（3）将 100g25%的 NH4Cl 水溶液冷却到 263K，此时系统共有几相，各相的浓度和质量各为多少？3、图为邻硝基苯（A）和对硝基苯（ B）物系的 T-X（1）标明各相区存在的相和自由度数（2）试计算，给 100g，20%，60%溶液冷却时先析出何物，最多可以得到多少克固体的质量。(3) 画出组成为 20%，60%溶液冷却到 10C 时的步冷曲线，并说明冷却过程体系相态的变化情况。（第 2 题图） （第 3 题图）第五章 相平衡答案一、选择题1. A 2.A 3.B 4.B 5.B 6.D 7.A 8.C 9.C 10.A 11.B 12.D 13.B 14.B 15.A 16
9、.C二、主观题1. 解： 1液相 l 5sC+l2固溶体 6sPb+l3 +l 7+sC4sC（稳定化合物） +l 8sC+sPb 2、解：（1）溶液浓度为 10%，即含 75gNH4Cl。最多析出冰 250g。（2）没有冰析出。（3）NH 4Cl 固体与溶液二相平衡。固相为纯 NH4Cl 固体，液相浓度为 20%。固相重量为 6.25g，液相重量为 93.75g。3、解：(1)正确标明各区相和自由度数。 区：溶液，f*=2；区：溶液+A(s)，f*=1；区：溶液+B(s)， f*=1；区：A(s)+ B(s)， f*=1。(2)含 B 20%的溶液冷却，先析出固体 A（邻硝基苯）0.2*x
10、= (100-x)*(0.35-0.2)X = 42.86g60%的溶液冷却，先析出固体 B (对硝基苯)， 0.4*x = (100-x)*(0.6-0.35) x = 38.46g（3）20%60%20%的溶液冷却时先析出邻硝基苯，此时 f=1，所以温度继续下降，但由于析出邻硝基苯放热，温度下降缓慢，出现拐点，一直降到 12C 时，邻硝基苯和最低共融混合物一起析出，此时自由度为零，故步冷曲线上出现平台，直到所有的物质全部变为固体，这时，温度继续下降。60%的溶液先析出对硝基苯，此时 f=1，所以温度继续下降，但由于析出对硝基苯放热，温度下降缓慢，出现拐点，一直降到 12C 时，对硝基苯和最低共融混合物一起析出，此时自由度为零，故步冷曲线上出现平台，直到所有的物质全部变为固体，这时，温度继续下降。xy
