物化答案解析

1、第六章相平衡练习题、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画V错的画X1、 纯物质两相达平衡时，两相的吉布斯函数值一定相等。（）2、 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成XB呈线性关系。（）3、已知Cu-Ni可以形成完全互溶固熔体，其相图如右图，理论上，通过精炼可以得到两个纯组分。（）二t4、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的蒸气压之间。（）5、 在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达减Ni*皿到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。（）6、 恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。（）7、 在一个给定的体系中，特种数可以分析问题的

2、角度不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。（）8、 自由度就是可以独立变化的变量。（）9、 单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。（）10、 在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量。（）二、选择题1、在p 下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：（）（1）必低于 373.2 K ;（2）必高于 373.2 K ;（3）取决于水与有机物的相对数量;( 4)取决于有机物相对分子质量的大小。2、已知A(l)、B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的系统精馏可以得到： ()。(1) 两个纯组分； (2)两个恒

3、沸混合物；(3)一个纯组分和一个恒沸混合 物。3、已知A和B可构成固溶体，在组分A中，若加入组分B可使固溶体的熔点提高，则组 B 在此固溶体中的含量必 组_分 B 在组分液相中的含量。(1) 大于；(2)小于；(3)等于；(4)不能确定。4、硫酸与水可形成 H2SO4H2OG), H2SO42H2OG), H2SO4 4H2O(s)三种水合物，问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最 多可有多少种？ ( )(1) 3 种； (2) 2 种； (3) 1 种； (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存5、对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？(1)

4、 与化合物一样，具有确定的组成；(2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；(3) 平衡时，气相和液相的组成相同；(4) 其沸点随外压的改变而改变。6、将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) = NH 3(g) + H 2O(g) + CO 2(g)系统的组分数C和自由度数F为：()。(1 )C = 2, F=l;(2 )C = 2, F=2;(3 )C=1, F=0;(4 ) C = 3, F=2。7、在101 325 Pa的压力下，I2在液态水和CCI4中达到分配平衡（无固态碘存在） 则该系统的自由度数为

5、：（）。F=1 ； F=2 ； F=0 ； F=3 o8、组分A（高沸点）与组分B（低沸点）形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下， 向纯B中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：（）o（1 ）有最高恒沸点的系统；（2 ）不具有恒沸点的系统；（3）具有最低恒沸点的系统。9、克-克龙方程可适用于：（）o（1）I2 SR? g ； （2） C石墨口C金刚石；（3） I2 g,T,p#i2 g,T,p ；（4） 12 s 12 1 o10、压力升高时，单组分体系的沸点将（）。o（1）升高；（2）降低；（3）不变；（4）不能确定。11、进行水蒸汽蒸馏的必要条件是（）（1）两种液体互不相溶；（2）

6、两种液体蒸汽压都较大；（3）外压小于101kPa ；（4）两种液体的沸点相近；12、氢气和石墨粉在无催化剂时，在一定的温度和压力下不发生化学反应，体系的组分数是（）。（1 ）2 ；（2 ）3 ；（ 3 ）4 ；（ 4 ）5o13、在上述体系中，有催化剂时可生成 n种碳氢化合物，平衡时组分数为（）o(1 )2 ；(2 )3;(3 )4;(4 )514、相律适用于：()。(1)封闭体系；(2) 敞开体系；(3) 非平衡敞开体系；(4) 已达平衡的敞开体系。15、 具有最低恒沸温度的某两组分体系，在其 T-x相图的最低点有()。(1)F=0; xl px g ； (2)F=1; xl 口x g ；3

7、)F=0; x vxg ；(4)F=1; xl x g。三、填空题1、已知NaHC0 3(s)热分解反应为2NaHC0 3 = Na 2CO3G) + CO 2(g) + H 2 0(g)今将NaHCO 3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2 0(g)按任意比例混合，放入一个密闭容器中，当反应建立平衡时,系统的R =； C =； p =； F4、A与B可构成液态部分互溶二组分系统其相图如2、热力学温度T与摄氏温度t的关系为，水的三相点的热力学温度为。3、450 C时，将NH3(g)与N 2(g)混合，由于NH 3(g)的分解，最终得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系统，求该

8、系统的组分数C =；相数P =;和自由数F =。相；若此时,图所示。今将40 kg B与60 kg A混合加热至53 C,系统为将所得液体冷却至20 C,系统为目，各相的组成分别为5、在一钢瓶中装有CO2，温度为10 C,压力为4.65MPa，则CO2处于态。（选填气、液、气+液）。（已知CO2的临界温度为3C，在10 C时CO2的饱和蒸气压为4.46MPa）6、已知K-Rb二组分系统相图如图所示,今将系统S经精炼分离，则在固相可得到纯组分，在液相可得到溶体般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯,当有机物的0大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少,能量越节省。8、CaCO 3（s）, BaCO3（

9、s）, CaO（s）, BaO（s）和 CO2（g）构成一个多相平衡系统,这个系统的组分数（独立）为自由度数为9、已知Au-Pt相图如下:(1) wb=0.40 的合金冷却到1 300C时,固体合金之组成约为(2) wb=0.60 的合金冷却到1 500C时,固相组成为10、Na2CO3（s）与H2O（I）可生成水合物Na2CO3H2O(s), Na2CO3 7H2O(s),Na2CO3 1OH2O则30 C时，与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有种。11、 冰的熔点随压力增大而 苯的熔点随压力增大而 (选填升高、降低)12、问答题。FeCb与 出0能形成四种具有相合熔点的水合物F

10、eCb6H2O(s)，2FeCl3 7H2O(s) , 2FeCl3 5H2O(s)和FeCb2H2O(s)。问该系统组分数是多少？在等压下最多有几相平衡共存？13、完全互溶的A , B二组分溶液，在xb=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成xb=0.4的溶液在气-液平衡时，yB(g) , xb(1) , xb(总)的大小顺序为。将xb=0.4的溶液进行精馏，塔顶将得到14、纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体，下述各量中增加的量是; 减少的量是 ; 不变的量是。A 蒸气压B 摩尔汽化热C.摩尔熵D 摩尔焓E.吉布斯自由能F温度G。外压H。摩尔体积.1。亥姆霍兹函数15、在一透明的真空容器中装入

11、足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到 ;现象，若将容器不断冷却，又可见到四、冋答题。请回答下列各题1、请论证，恒沸混合物是混合物而不是化合物。五、填作图题。1、已知A, B两种液体完全互溶，且p*B p* A，在常压下具有最低恒沸混合物组成为DA，B二组分溶液，经精馏后，在塔顶和（1）试画出该系统T-x图，p-x图的草图;（2）若有一组成介于B与D之间的 塔底各得什么产物？2、填作图题。某二组分凝聚系统相图如下；（1）说明各区的相态及成分；（2）分别绘出a，b，c，d各点 开始冷却的步冷曲线，并注明冷却曲线 转折处的相态变化及曲线各段的相态。3、填作图题。A-B系统的固-液平衡相图如下：（1

12、）列表指出各区的相态及成分；（2）画出aa ,bb ,cc的冷却曲 线的示意图；（3）欲从a系统中得最大量的纯结 晶A，应该采取什么操作条件？4、填作图题。（共10分）下列数据为乙醇和乙酸乙酯在101.325 kPa下蒸馏时所得:温度 t / C77.1575.071.871.672.876.478.3(C2H5OH)气 0.0000.1640.3980.4620.6000.880液0.0000.1000.3600.4620.7100.942相1.000 依据表中数据绘制t-x图(粗略图)，标示出图中各相区的相态及成分；(2) 这是一个什么系统？将组成x(C2H5OH)=0.75之溶液用精馏塔

13、分离，塔顶、塔底各可得到什么成分?5、已知Ag-Cu相图(液固平衡)如下图所示：(1)填表(2)今有组成为P的液态合金，画出其步冷曲线。Agvpb kCu相区相数相态及成分IIIIIIDE线A点P点6、用热分析法测得Sb(A) + Cd(B)系统步冷曲线的转折温度及停歇温度数据如下:w(Cd)100020.537.547.550587093100转折温度t/C550460419400停歇温度t/ C630410410410410439295295321（1 ）由以上数 据绘制步冷曲线（示 意），并根据该组步 冷曲线绘制Sb（A）-Cd（B）系统的熔点-组成图；（2）由相图求Sb和Gd形成的化合

14、物的最简分子式；（3） 将各区的相数及条件自由度数（列成表。（已知Cd及Sb的相对原子质量分别为112.4，121.8）7、试画出水的相图（p-T示意图），标出图中各相区、相线、三相点的稳定相, 并计算这些区、线、点的自由度。温度 t / C77.1575.071.871.672.876.4y(C2H5OH)气相0.0000.1640.3980.4620.6000.8801.000X(C2H5OH)液0.0000.1000.3600.4620.7100.942相1.000(1)依据表中数据绘制t-x图草图，标示出图中各相区的相态及成分；在溶液组成x(C2H5OH)=0.75时最初馏出物(气相)

15、的组成是什么?(3) 用精馏塔将(2)之溶液分离得到的物质是什么？9、由A-B的冷却曲线得到下列数据:w(B) 100020406080100转折温度t/C无400无250390无停顿温度t/c650500150150150150作A-B相图，并标明各区域中可能存在的相态成分及自由度数;画出组成为w(B)=0.3, w(B)=0.4, w(B)=1的步冷曲线.(1)上述3个温度中，什么温度下平衡系统是两相平衡？哪两相平衡？各平衡相的组成是多少？各相的量是多少 (mol) ?(2)上述3个温度中，什么温度下平衡系统是单相？是什么相?第六章 平衡练习题答案、是非题答案4、v5、V 6、X 7、v8

16、、X3、(1 ) 4、( 3) 5、(1)6、( 3 )7、(2) 8、(3)9、(1)10、二、选择题答案(1 ) 11、(1) 12、(1)13、(2)1 4、(4)15、(1三、填空题答案1、解：03322、解：T / K = t /C+ 273.15273.16 K3、解：2 , 1 , 24、解：1 ； 2 ;l1,w(B)=0.20,I2,w(B)=0.805、液态6、解：K ；C。7、解：饱和蒸气摩尔质量8、解：309、解：wb=0.60wb=0.8010、解:111、解:降低升高12、解:S = 6 , R=4 , R = 0C = S R R)1、( 1) 2、(3),+ 1

17、,因=0时相数最多因此在等压下最多有三相平衡共存。14、解 15、临界三相共存四、问答题。请回答下列各题。1、解：恒沸混合物的组成随压力的改变而改变，故其是混合物而不是化合物。五、填图题1、人亠一 口解：如图（4分）（2）塔顶，恒沸混合物 D塔底B（ 2分）2、 填作图题。（本大题13分）解: （1）相区123456相态及成分l(A+B)s(C)+s(B)l+s(A)l+s(C)l+s(B)s(A)+s(C)解(B)D1 )屛费出S析出5 + 1I MCI析岀HAiriE勲A一相KAi-i- g二相*【C折d|H期帶貪 厶t1胡失s(聞吋折岀IS4心十, 二梱f 11CA+R十貞三箱1 fij

18、fe-就 7U+*Kn f * (A) + tt(A)+*(oflr 鎖g 二棚KA+ibffl3、填作图题。(本大题13分)相区刑忻出idrwi(A+B(6分)相态及成分l(A+B) s (A)+l s (A)+s (AB) s (A)+l s (AB)+I s (AB)+ s(2)步冷曲线如图。(8 分)(B)欲从a系统中得到最大量纯结晶A，应该使温度降低至接近三相线 MED。(12 分)l(A+B1/XCitUJH(6分)解：如右图所示：（6分）（2）此系统为具有最大正偏差的系统（3）塔顶、塔底各可得到恒沸物和纯B（ 2分）5、问答题。（本大题7分）解：S = 6，R = 4，R = 0C = S R R = 2 ,在等压下=C + 1,因=0时相数最多因此在等压下最多有三相平衡共存。6、填作图题。（本大题14分）解: （1 ）相区相数相态及成分I21 (Ag+Cu), s (Ag+Cu)1II21 (Ag+Cu), s (Ag+Cu)1III2S1(Ag+Cu),S21(Ag+Cu)DE线31c , S1 , S20A点2s (Ag), l (Ag)0P占八、