1、一、选择题 ( 共 11 题 20 分 )1. 2 分 (2738)2738二级相变符合的爱伦菲斯方程式是： ( )（A） )/(d/TVCp（B） p（C） /ln( )/()V（D） dTCp2. 2 分 (2645)2645组分 A 和 B 可以形成四种稳定化合物：A 2B，AB，AB 2，AB 3，设所有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低共熔点最多有几个？ ( )(A)3 (B)4 (C)5 (D)63. 2 分 (2404)2404在 101 325 Pa 的压力下，I 2 在液态水和 CCl4 中达到分配平衡 (无固态碘存在)，则该体系的自由度数为: ( ) (A) f*= 1
2、(B) f*= 2 (C) f*= 0 (D) f*= 3 4. 2 分 (2644)2644水与苯胺的最高临界溶点温度为 T。在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时，操作的最佳温度应该是： ( )(A)T T0 (B)T T0(C)T = T0 (D)视具体情况而定5. 2 分 (2401)2401当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数 C 和自由度 f 应分别为:( ) (A) C= 2，f= 3 (B) C= 3，f= 3 (C) C= 2，f= 2 (D) C= 3，f= 4 6. 2 分 (2635)2635在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态？(
3、 )(A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态(C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态8. 2 分 (2637)2637组分 A 与 B 可形成共沸混合物 E，现欲将 A+B 的体系进行共沸蒸馏，将二组分分离，则 E 应该是： ( )(A)最高恒沸混合物 (B)最低恒沸混合物(C)A 和 B 均可 (D)A 和 B 均不可9. 2 分 (2640)2640恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3*. 1 分 (2437)2437在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 11.
4、 1 分 (3139)3139一定温度压力下,化学反应吉布斯氏自由能 rGm=(G/)T,p, 与标准化学反应吉布斯1n自由能 rG相等的条件是： ( ) (A) 反应体系处于平衡 (B) 反应体系的压力为 p (C) 反应可进行到底 (D) 参与反应的各物质均处于标准态 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )13. 2 分 (2312)2312研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。14. 2 分 (2550)2550水的临界点的温度是 647 K，在高于临界点温度时，不可能用 方法使气体液化。16. 2 分
5、(2555)2555下列二物均处于三相点平衡态。当增加压力时，它们的平衡物系将变化：H 2O 由 变为 。CO 2：由 变为 。17. 2 分 (2434)2434在 p压力下 ,NaOH 与 H3PO4 的水溶液达平衡,则此体系的自由度为 ,其变量是 。 18. 2 分 (2422)2422N2(g)，O 2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 。 19. 2 分 (2883)2883已知 2Fe(s) + O2= 2FeO(s) rG /Jmol-1= - 519 200 + 125 T/K m$(3/2)Fe(s) + O2= (1/2)Fe3O4
6、(s) rG /Jmol-1 = - 545 600 + 156.5 T/K 由 Fe(s),O2(g),FeO(s) 及 Fe3O4(s) 组成平衡物系的自由度是 _ ，平衡温度是 _ K 。 20. 2 分 (2334)2334在密闭的容器中，CaCO 3(s)和 NH4HCO3(s)同时分解达到平衡后，体系中的相数是 。21. 2 分 (2564)2564在 A 和 B 形成的凝聚体系的相图中 (如下图所示)，自由度为 0 的部位有哪些 ?三、计算题 ( 共 4 题 50 分 )22. 15 分 (2369)2369试计算在 272.65 K 下，欲使冰熔化需施加的最小压力应为多少？已知
7、水和冰的密度分别为 和 ， 。3cmg98.0 3cg9168.0 1fusgJ5.3H23. 15 分 (9426)9426根据下表所列数据作出部分互溶液体 A 和 B 所形成的相图：（1）确定最高会溶温度；（2）在 10 C 时，往 100 g A 中慢慢的加入 B，问加入多少克 B 时，体系开始变浑浊？（3）在 10 C 时，往 100 g A 中加入 B 的质量为 100 g 时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？（4）在 10 C 时，至少应在 100 g A 中加入多少克 B，才能使 A 层消失？（5）将 100 g A 和 150 g B 的混合液加热至 30 C 时，计算此时两共
8、轭溶液的组成和质量之比m（A 层）: m（B 层）各为多少？（6）若将（5）中的混合液在恒定压力下继续加热，问加热到什么温度时体系由浑浊变清？24. 10 分 (2663)2663甲醇、乙醚和水形成部分互溶的三元体系，用下列方法绘制相图。取一组不同配比的乙醚和水的混合液，在二组分混合液中乙醚的摩尔分数为 x 乙 ，20时，在各个混合液中逐步滴加甲醇，直至体系完全溶成一相，记下甲醇的摩尔分数 x 甲 ，实验数据列表如下：设有 5甲醇、30乙醚、50水在 20 下混合。问欲改变该体系的相数，需除去多少克水，或加入多少克水？ (试卷上需给三角坐标纸) 四、问答题 ( 共 1 题 10 分 )26.
9、10 分 (2605)2605请指出 Al-Zn 等压相图中 19 相区中的相态及自由度（其中，A，B 分别为 Al 和 Zn的熔点） 。 一、选择题 ( 共 11 题 20 分 )1. 2 分 (2435)2435CuSO4 与水可生成 CuSO4H2O,CuSO43H2O,CuSO45H2O 三种水合物，则在一定温度下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 2. 2 分 (2384)2384NH4HS(s)和任意量的 NH3(g)及 H2S(g)达平衡时,有: ( ) (A) C= 2， = 2，f= 2 (B)
10、C= 1， = 2，f= 1 (C) C= 2， = 3，f= 2 (D) C= 3， = 2，f= 3 3. 2 分 (2403)2403将 AlCl 3 溶于水中全部水解，此体系的组分数 C 是： ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 4. 2 分 (2399)2399某体系存在 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡： H 2O(g) + C(s) H2(g) + CO(g) ACO2(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g) ACO2(g) + C(s) 2CO(g) A则该体系的独立组分数 C 为 :
11、 ( ) (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4 5. 2 分 (2678)2678对三组分体系而言，体系最多可以有几个自由度？ ( )（A）2（B）3（C）4（D）56. 2 分 (2402)2402NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 7. 2 分 (2392)2392将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH 4HCO3 按下式分解并达到平衡: NH 4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数 C 和自由度数 f
12、 为： ( ) (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f= 0 (D) C= 3， f= 2 8. 2 分 (2599)2599Na2CO3 可形成三种水合盐：Na 2CO3H2O，Na 2CO37H2O 及 Na2CO310H2O，常压下将 Na2CO3(s) 投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na2CO3 水溶液，一相是 Na2CO3(s) ，则另一相是： ( ) (A) 冰 (B) Na2CO310H2O(s) (C) Na2CO37H2O(s) (D) Na2CO3H2O(s) *. 1 分 (2406)2406二元合金处于低共熔温度时物
13、系的自由度 f 为： ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 11. 1 分 (2841)2841化学反应等温式 rGm= rG + RTlnQa，当选取不同标准态时，反应的 rG 将改变，$ m$该反应的 rGm 和 Qa 将： ( ) (A) 都随之改变 (B) 都不改变 (C) Qa 变， rGm 不变 (D) Qa 不变， rGm 改变 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )13. 2 分 (2320)2320指出下列平衡体系的独立组分数：(1)NaCl(s)、HCl(l)、H 2O(l)的饱和水溶液。(2)H2、石墨，催化剂，生成 n 种碳氢化合物所组成的化学平衡
14、体系。14. 2 分 (2323)2323请填出下列体系的相数 =？(1)雾： 。(2)混合均匀的米粉和面粉： 。15. 2 分 (2554)2554冰的熔点随压力的增大而 ；正交硫的熔点随压力的增大而 。16. 2 分 (2441)2441NaCl(s)和含有稀 HCl 的 NaCl 饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是 。 17. 2 分 (2335)2335298.15 K 时，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时，体系的组分数 C = ，相数 = ，自由度 f = 。18. 2 分 (2638)2638若 A 和 B 可形成低共沸混合物 E，欲在精馏塔中将任意比例的 A 和 B 的混合物分离
15、。则塔顶将馏出 。塔底将馏出 。19. 2 分 (2438)2438含有 KNO3 和 NaCl 的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自由度数为 。 20. 2 分 (2395)2395下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在 9001200 K 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) 问该体系的自由度为 _ 。 21. 2 分 (2307)2307什么是自由度数? 三、计算题 ( 共 4 题 50 分
16、 )22. 15 分 (2354)2354指出下列体系中的组分数：(1)NaH2PO4 在水中与水蒸气达平衡( 忽略盐在溶液中电离的可能性) ；(2)在上述体系中，考虑盐能完全解离成所有可能存在的离子；(3)AlCl3 在水中，考虑其水解作用和出现 Al(OH)3 沉淀。23. 15 分 (9427)9427由实验得酚-水体系的数据列于下表：表中 分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。w12,（1）根据表中数据绘制 T-x 图；（2）确定临界溶解温度和临界浓度；（3）若在 312.0 K 时，将 50 g 水和 50 g 酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？24
17、. 10 分 (9410)9410用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示：（1）绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图；（2）若有 100 kg 含对二甲苯的摩尔分数为 0.70 的溶液由 10 C 冷至-15 C 时，能析出对二甲苯多少？（3）当继续降温时，可析出纯对二甲苯最多能有多少千克？此时液相的质量为若干？25. 10 分 (2350)2350试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？(1)在标准压力下，水与水蒸气达平衡；(2)水与水蒸气达平衡；(3)在标准压力下，在无固体 I2 存在时，I 2 在水和 CCl4 中的分配已达平衡；(4)在 25C 时，NaOH 和
18、H3PO4 的水溶液达平衡；(5)在标准压力下，H 2SO4 水溶液与 H2SO42H2O(s)已达平衡。四、问答题 ( 共 1 题 10 分 )26. 10 分 (2366)2366下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。试讨论相图中各面、线、点的含义。一、选择题 ( 共 20 题 36 分 )1. 2 分 (2738)2738答：（B） （2 分）2. 2 分 (2645)2645 答：（C） （2 分）3. 2 分 (2404)2404答 (B) C= S - R - R = 3 - 0 - 0 = 3 f= C- + 1 = 3 - 2 + 1 = 2 4. 2 分 (2644)2644
19、答：（B） （2 分）5. 2 分 (2401)2401答 (C) CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5+ H2O C= S - R - R = 4 - 1 - 1 = 2 f = C+ 2 - = 2 + 2 - 2 = 2 6. 2 分 (2635)2635答：（C） （2 分）7. 2 分 (2637)2637答：(B) （2分）8. 2 分 (2640)2640答：（B） （2 分）2121fC9. 1 分 (2437)2437答 (D) =C+2-f=2+2-0=4 (2 分) *. 1 分 (3139)3139答 (D) (1 分) 11. 2 分 (2435
20、)2435答 (B) (2 分) 因为等温下,f *=2-+1 最多为 3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 12. 2 分 (2384)2384答 (A) 13. 2 分 (2403)2403答 (C) 14. 2 分 (2399)2399答 (A) C= C- R - R = 5 - 2 - 0 = 3 15. 2 分 (2678)2678答：（C） （2 分）因为 3所以 f25体系中相数最少时，自由度最多。且体系中最少应有一相，故 f51416. 2 分 (2402)2402答 (C) f = C+ 3 - = 2 + 3 - 2 = 3 17. 2 分 (2392)2392答
21、(C) S = 4 C= S - R - R = 4 - 1 - 2 = 1 f*= C+ 1 -= 1 + 1 - 2 = 0 18. 2 分 (2599)2599答 (D) 据相图可判断 19. 1 分 (2406)2406答 (B) f = C+ 2 - = 2 + 2 - 3 = 1 20. 1 分 (2841)2841答 (C) 二、填空题 ( 共 18 题 36 分 )21. 2 分 (2312)2312答：浓度 温度 压力 （2 分）（注：每错一个扣 1 分）22. 2 分 (2550)2550答：加压的 （2 分）23. 2 分 (2555)2555答： 由 变为液态HO2g
22、l s由 变为固态 （2 分）C 24. 2 分 (2434)2434答 f*=(s-R-R)- +1=(3-0-0)-1+1=3 (1 分) 变量为温度 T 和任意两种物质的浓度。 (1 分) 25. 2 分 (2422)2422答 f = 3 26. 2 分 (2883)2883答 f = 0； 838 K 。 (2 分) K = 2, = 4 , f = 0 rG = rG 即得 m1，$,227. 2 分 (2334)2334答：（4） （2 分）28. 2 分 (2564)2564答 F 点 (0.5 分) G 点 (0.5 分) CED 线段上任意点 (1 分) 29. 2 分 (
23、2320)2320答：（1）2， （2）2 （2 分）30. 2 分 (2323)2323答：（1）二相； （2）二相 （2 分）31. 2 分 (2554)2554答：降低 升高 （2 分）32. 2 分 (2441)2441答 2 (2 分) 33. 2 分 (2335)2335答：2 2 2 （2 分）（注：错一个扣一分）（蔗糖、水）C（蔗糖水溶液、纯水）在渗透平衡时，体系中有两个平衡压力，即 (纯水) 和 (糖水)，所以，相律为：pf2234. 2 分 (2638)2638答：（1）E；（2）A 或 B。视 A 和 B 的比例而定。 （2 分）35. 2 分 (2438)2438答 3
24、 (0.5 分) 2 (0.5 分) 4 (1 分) 因为 对于渗透平衡，相律应为 f=C-+3 36. 2 分 (2395)2395答 S = 6 , R = 2 , C= 6 - 2 = 4 f = 4 - 3 + 2 = 3 37. 2 分 (2307)2307答 相平衡体系的自由度数就是体系在不改变相的形态和相数时,可以独立变更的强度性质的最大数目。 (1 分) 38. 2 分 (2366)2366答：（1）面：相区 AOC 为气相区，COB 为液相区，BOA 为固相区。即 。12,f（2）线：I. 三条实线（分别是两个相区的交界线） ，在线上 ，是两相,f平衡，温度和压力只有一个是独
25、立变量。OC 线是气液平衡线，又称为蒸发曲线；OB 线是液固平衡线，又称为熔化曲线；OA 线是气固平衡线，又称为升华曲线。II. 两条虚线 EF 和 GH 表示定压下升温时白磷的相变化情况。在 恒定情况下升温，白磷将由固态变成气态，即白磷升华；p1在 恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后再蒸发为气2态。由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的压力。（3）点：O 点是三相点，在该点三相平衡共存， ，即 ，0,3fC1.4tp=21.20 Pa。C 点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液化。（10 分）三、计算题 ( 共 8 题 100 分 )
26、39. 15 分 (2369)2369答：根据克拉贝龙方程：dp/ dT=fusHm/(fusVmT)，当温度变化范围不太大时， fusHm和 fusVm 均可视作常数，在 和 间对上式积分得12fusHmln(T2/T1)/ fusVm （1） （4 分）)(2p如果令 ，或 ，当 很小时，则(/Tx1xln)故（1）式可写成：p(T 2)=p(T1)+ fusHm(T2-T1)/ (fusVmT1) （2） （4 分）fusHm=fusH M （1 分）olkJ03.6)OfusV M(H2O)ls/(,/(,)22（3 分）13ld138. 故 p(272.65K)=p(273.15K)
27、+ fusHm(T2-T1)/(fusVm T1)=6.84 MPa（3 分）40. 15 分 (9426)9426答：根据题给数据绘制相图。A w B （3 分）()（1）由相图看出最高绘溶点的温度为 46C 。 （1 分）（2）加入 B 使体系的状态到达 点时，体系开始变浑浊，算得加入 B 的质量为a58.73 g。（3分）（3）10C 时，在 100 g A 中逐渐加入 B，加 100 g B 时，两共轭溶液的组成分别为： w =0.37 , w =0.90。 根据杠杆规则算出 , 层溶液的 A质量分别为：m( )=150.9 g , m( )=49.1 g 。 （3 分）（4）经计算，
28、至少应向 100 g A 中加入 900 g B，才能使 A 层消失。 （2分）（5）两共轭溶液的组成分别为：w =0.53 , w =0.84它们的质量比为：m ( ):m( )=3.43 （2 分）（6）从相图可见，加热至大约 37C 时，体系由浑浊变清。 （1 分）41. 10 分 (2663)2663答 (1) 根据题给数据，作出相图如下。 (3 分) (2) 题中物系点 a 的各摩尔分数是： (2 分) xM= 0.047 ， x 乙 = 0.121 ， x 水 = 0.832 (3) 连结 Wa，交曲线于 a1a2 (5 分) a1 点中：x 水 = n 水 /(n 水 + n 甲
29、 + n 乙 ) n 水 = 7.45 mol 体系从 a 点移至 a1 点需加水：m 水 = 84.3 g 同理：a 2 点中，n 水 = 0.23 mol，体系从 a 点移至 a2 点需加水 45.86 g 42. 15 分 (2354)2354答：（1） （2 分）CS2（2） （2 分）9独立浓度关系为 1电中性关系为 1（2 分）R独立化学平衡关系式 （2 分）R5所以，组分数 （0.5 分）C92()（3）物种数 （2 分）S8独立化学平衡关系式 （2 分）R4电中性条件 （2 分）1所以，组分数 （0.5 分）C83()43. 15 分 (9427)9427答：（1）根据题给数据
30、，绘制相图如下。H2O w(C6H5OH) C6H5OH （6 分）（2）T=339.1K ，组成 （3 分）).酚 03（3）根据杠杆规则求得：酚层质量)=71.8 gm(水层质量)=28.2 g （4 分）水层中水的质量)=26.0 g1水层中酚的质量)=2.2 g （2 分）2(44. 10 分 (9410)9410答 He 是单原子气体,只有平动运动有贡献(电子不激发) q=qt=(2mkT/h2)3/2V (2 分) St,m=(5/2)R+Rln(2mkT/h2)3/2V (2 分) S t,m=R(5/2)+ln(2mkT2/h2)3/2V2 -R(5/2)+ln(2mkT1/h
31、2)3/2V1 所以 S=Rln(V 2/V1)+(3/2)Rln(T2/T1) (2 分) Um=RT2(lnq/T)V, Ut,m=Um=(3/2)RT (2 分) 所以 U=(3/2)R( T2-T1) (2 分) 45. 10 分 (9410)9410答：（1）绘制相图如下：间二甲苯 x(对二甲苯 ) 对二甲苯 （5分）（2）当温度从 P 点降到 O 点（物系点）时，由图可看出，液相组成为 （对二x甲苯） ，设此时析出的对二甲苯的质量为 ，则液相的质量应为056. m(100 kg-m)，根据杠杆规则：m(1.00-0.70)=(100 kg-m)(0.70-0.56)解得：m=31.
32、8 kg （2 分）（3）设析出纯对二甲苯的质量为 m(s)，则液相的质量 m(l)=100 kg-m(s)，则 m(s) (1.00-0.70)=100 kg-m(s) (0.70-0.133)解得：m(s)=65.4 kg故 m(l)=100 kg-65.4 kg=34.6 kg （3 分）46. 10 分 (2350)2350答：（1） CfC1210,*该体系为无变量体系。 （1 分）（2） f2,该体系为单变量体系，变量是温度或压力。 （2 分）（3） CfC21,*该体系为双变量体系，变量是温度和 I2 在水中的浓度（或 I2 在 CCl4中的浓度） 。 （2 分）（4）S ，R
33、和电5432(,)NaOHP(HO )中性条件。故 ，变量是压力、Na +和Cf3131,*的浓PO43度。 （3 分）（5）S ，32244(,()HOSHOsR ，12 S42()，变量为温度或 H2SO4 的浓度。 （2 分）Cf1,*四、问答题 ( 共 2 题 20 分 )47. 10 分 (2605)2605解 结果列入下表 48. 10 分 (2366)2366答：（1）面：相区 AOC 为气相区，COB 为液相区，BOA 为固相区。即 。12,f（2）线：I. 三条实线（分别是两个相区的交界线） ，在线上 ，是两相,f平衡，温度和压力只有一个是独立变量。OC 线是气液平衡线，又称为蒸发曲线；OB 线是液固平衡线，又称为熔化曲线；OA 线是气固平衡线，又称为升华曲线。II. 两条虚线 EF 和 GH 表示定压下升温时白磷的相变化情况。在 恒定情况下升温，白磷将由固态变成气态，即白磷升华；p1在 恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后再蒸发为气2态。由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的压力。（3）点：O 点是三相点，在该点三相平衡共存， ，即 ，0,3fC1.4tp=21.20 Pa。C 点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液化。（10 分）
