05-相平衡答案-考研试题资料系列

1、05-相平衡答案-考研试题资料系列05-相平衡答案-考研试题资料系列05-相平衡答案-考研试题资料系列05-相平衡答案-考研试题资料系列第五章 相平衡 答案:一、选择题共6题 。 2 分 8 2 分239 C . 2 分 33 B 分 28 A 5. 分 2390答 R= S-N = 5 - 3 = S 为物质种数，N 为元素数 = - 5 2 =3 = 4 三固,一气 C+ 2 3 4 = 1 。 2 分239 答 C S =4 C=S - R = 4 1 2=1 f* C+1 -= 1 + 1 - 2 = 0 7。 2 分 239 答 C S = 6 , R=4 ,R = 0，C 6- 4

2、 = f*= 2+ 1 =3= 0 ， = 8。 分23 答 C ， R= 3， R =0，C= 5 3 =2 + 1 = ， 最大的3 ， 除去硫酸水溶液与冰还可有一 种硫酸水含物与之共存. 9。 分 398答 1 入塔前，物种数 S 3 ,独立组与数 C= 3 2 已达平衡 CS - 3 -1 = 2 3 只充 H3气入塔并达平衡 C=S - =3 1 -1 = 1 因 N3 N2+ 3H2 1 又 H2 = 3N2 =1 10 2 分299 答 A = C- R 5 2- 0 3 。 2 分200 答 C S =n + , = , R= 又C= n +1, =2 f= + 3 n + 1

3、 + 3 - 2 = n +2 12。 分 40 答 C 3COO+ C2HOH =CH3COCH5 H C= S R- R 4 2 f = C 2-= + 2 = 13. 分 2402 答 C+ 3 = + 2 = 3 14 分 203 C 15.2 分2404 答 S R R = 3 0 0 = 3 = - + 1 =3 2 +1=2 16。 1 分 2406答 B f =+ 2-= 2+ - = 17 2 分 207 答 C= 蔗糖，水 ， = 2 蔗糖溶液，纯水 f = C 3- = 2 3 2 = ， f= 2 在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力,即p纯水和 p糖水 所以，相律应写成

4、: = + 3 18 2分 248 答 A 恒沸混合物与化合物不同,没有确定的组成。只在压力恒定时， 其组成才一定，即恒沸混合物的沸点随外压而改变。 9. 5 分 249 答 1 B 分 2 2分 3 f= C +3 =3 + 3 = 2 1分 20. 2 分 25 答 B 2分 因为等温下,2+1 最多为3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 21. 2 分24 答 分 按 f=2-+1=3- ,最多为=3 现已有溶液和冰两相,故最多只有一种水合盐 22。1 分2437答 D =C+2-f=2+2-0=4 2分 23。 4 分 2439 答 1D 2 B f=C+3sR-R+3=10+3

5、-4= 4分 2。 2 分 40 25。 2 分 42 6。 1 分2476 答：A 因为有两个平衡压力：纯溶剂和溶液,再加上,所以最后应加3。27。 2 分 2481答 是错误的. 28 分2484 B 9。 分 210 D 30 1 分511 B 3. 1 分 251 C 32. 分513 答 D 因为液体-蒸气曲线在这一点上结束 33. 2分 254答 D 无论压力如何,温度在12 以上不能液化N2。 34. 1 分251 D 5. 1 分 2517 C 36 1 分 2518 C 37。 分 233答 C 1分 因为 由凝聚相变为蒸气其H吸热, 所以 dlndT0，p必随T之升高而增大

6、。 8. 1 分 534 3. 分 235 A . 1 分236答 B 因为sbm=2.083 JK1ol-2560 K=49.0 kJmol- 41。 2 分 551 答：C 分 气相区: 气液共存区： 临界点：各物质在临界点时有定植2。 分 2552 答：D 根据水的相图，欲使水在时稳定存在，水的蒸气压必须大于它在该温度下的平衡蒸气压.43. 2分 2 B 44 2 分26 C 45. 分 65 答 xA= 。5 的A 和 B 蒸气压小于纯 纯 B 的蒸气压，说明 x 图上有最低点，则 Tx 图上一定有最高点。 46 2 分 267答 1 A 1分 2 C 分 47 2分 258 A .

7、1分 25 A 49. 5 分 58 答 1 B C As Al =+TnaA RTlnaA= As 纯固 = 0 aA=1 RTlnA A 过冷液 A 0 aA 1 0。 分 25 答 D 据相图可判断 5。 1 分 211 52. 1分262 B 53. 分 6 答 1 1分 D 1分 分 35 2分 263 56 2 分 640 答：B 2分 57 分64 答：C 2分 A B 由图可以看出：物质的蒸气压比A大。当在定压下，体系总浓度为,当由升温至时，气相的浓度b点的大于点,而液相浓度点的大于点，故C的答案：是对的。58。 2 分 264 59. 2分 2645 60。 1 分 665

8、B 611 分266 A 62。 1分2667 B 63。 1分 2668D 6。 1分29 D 65。 2 分 2678 答：C 分因为 所以 体系中相数最少时,自由度最多。且体系中最少应有一相，故6。 1分 2 D 67. 2分 2738 B 8。2 分 2739 C69。 分 2740 D 二、填空题 共6题1 1分 304 答 热力学的平衡 1分 2. 2 分 2306答 定性 因数 变量 相 每一空0.5分3. 2 分 30 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 4. 分 209 答 物理性质 化学性质 1分 5。 1 分

9、 2310 答 变更 固定不变的 1分 6. 分 2312 答：浓度 温度 压力 2分 注：每错一个扣分. 5 分 213 答:不止一个 封闭 热的交换 功的传递 物质的交流 分。 2 分 2320 答：12，2 分 分2321 答：2；温度和I2在一个液相中的浓度 2分 10。 2 分232 答：没有 分 11 2 分2 答：2； 2. 分 23 答:1 2、冰、饱和液、蒸气 13。 2分 36 答：13； 2; 1 4。 分 27 答：12； 2 15。 2 分233 答：物种数元素数=； 6. 分 232 答:1二相； 二相 7 2 分23 答：1； 2 18. 2分 2332 答：3

10、溶于水全部水解时，上述反应式不存在，此时 故 9. 2分 334 答：4 2 2分 335 答：2 2 注：错一个扣一分 蔗糖、水 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： 21. 5分 23 答：；不变；升高 5分22。 分 241 答：4； C3； =； = 分 分 1分 2分3。 5 分 2347 答：3 5 0 2 5分 260 答:首先使CO气定容升温使温度超过O2的临界温度.然后等温压缩至液态。 5分25. 分 2366 答：面： 相区AC为气相区，B为液相区,OA为固相区.即。 2线: = 1 * rmn I。 三条实线分别是两个相区的交

11、界线，在线上，是两相平 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; A线是气固平衡线，又称为升华曲线。 = 2 *RON 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; 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: 点是三相点，在该点三相平衡共存,即， =12 Pa。 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26. 2分230 答：

12、1个 分 2. 2 分 2388 答 f= C+ = + 3 - = 3 2 f= C+ 0 -= 1 + 0 = f* 1 = 1+ 2 0 f C+ 2 1 + 2 2 =1 8。 2 分95 答 S = 6 ，R 2， C= 6 =4 f = 4 -3 + 2 = 3 29. 分2422 答 f 3 0。 1 分 2432答 fC+3 31 1分 4答 32。 2 分2434 答 f*=sRR +1=300+1=3 分 变量为温度和任意两种物质的浓度。 1分 3。 分 235答 C= S R R 1 1 = 1 f = 1 + 2= 1 3。 2 分 248 答 3 0.5分 2 0。分

13、 1分 因为对于渗透平衡，相律应为 fC+3 35。 2 分441答 2 2分 6. 2 分 243答 C=4 f 37。 2 分 2478 答:+1 +2 2分 因为，物种数 所以 8. 1 分2480 答：2 分 3。 2 分 50 答：加压的 分0。 分253 答:固、液、气三态可以平衡共存时的温度和压力 2分41。 2 分254 答：降低 升高 2分42 2 分 55 答：由 变为液态 由 变为固态 2分43 分 2556 答: 1纯水的气、液、固三相平衡的温度和压力有确定值。 2水的固液平衡温度与压力有关. 通常所指的水的冰点是指暴露在空气中的水.在外压为时的固 液平衡温度。 分44

14、. 2 分2561 答 2； 和 b 45 2 分256 答 F点 .分 点 。5分 CED 线段上任意点 分 4分 256 答 当温度略高于低共熔温度时所对应的组成。 7 分 2569 答 饱和蒸气压 摩尔质量 48。 2 分 257 答 xBg x总 xl 1分 xB=0. 恒沸混合物 1分 4. 5 分256 答 1 区：l 05分 2区：s1+ l 5分 区：+ 0.分 区：s2 0。分 5 区：s1+s 。5分 6 区：1 5分 a 点:l 单相 5分 b 点:s1+ 两相 .分 c 点：s1单相 .5分 G 线上 不包括两端点: s2 三相 0。5分 50. 15 分 29 答 熔

15、液 熔液 纯Sn Sn Ag3Sn 熔液 + 纯 An3Sns 熔液 + 固溶体 Ag3Ss 固溶体 固溶体 4分 2 不稳定 73.2 2分 3 96 80 2分 4 低共熔点 Sns Ag3ns 组成为E 熔液 分 5 转熔温度 或不相合熔液 分 组成为 的熔液 + 组成为G的固溶体 Ag3n不稳定化合物 分 6 M 和 M tE 分 51。 2 分 636 答:和B能具有共沸混合物，且组成恰好为其共沸组成时. 2分52。 2 分 63 答:1；2A或。视A和B的比例而定. 2分3. 分 269 答：1 2分54 2 分 262 答：1 2分 55 分 658 答:0 在CD线上不包括两个

16、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。 第一空1分,第二空4分56。 1 分 67 答:A 分2 分26 答：B和C的质量分数之比不变 2分58。 5 分2681 答：4 1分 温度、压力和两个浓度项 分因为 体系中相数为1时，最大,所以,59 1分 730 答 CTV =1/V， =-/VVp 分 60。 2分 2731 答 相变=0 ,相变V=, Cp，1，2 ， 2 ,和 K2=K1 =1/V/T , x=-1/VVT 61。 分 232 答： 1分62. 分2734 答：、 2分3。 2 分73

17、5 答:=、 2分6 2 分7 答:=、 分6 分 2737 答：1相等 不相等 2分. 5 分 2741 答:相等2相等 3不等 5分67。 5 分 2742 答：相变热 比体积 膨胀系数 压缩系数 定压热容 5分68 2 分 答:2，2，0三、计算题 共103题 1。 5 分 233 答：可以组成以下三个平衡： 2分 因为,所以独立组分数为: 1分 其自由度为： 1分 当时，体系中相数最多，故 1分2 5 分 233 答:1， 分 2 分 3， 2分3. 5分 28 答:1根据 故在下，与水溶液及冰共存的含水盐最多只有1种。 3分 2同理 所以,在20 C时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多只

18、有2种。 2分. 5 分239 答:， 分 2， 1分 3， 分 4存在三个反应：， ，三个中只有两个是独立的. , 分5. 5 分 3 答:6 6种物质存在如下化学平衡: 其中仅有两个化学平衡是独立的，故 所以,组分数为 4分 此时 则 1分。 分 2343 答:, 分 1分 2分. 5 分 24 答:1只有存在，指的是均由分解出来的，所以有两个浓度限制条件。则 3分 2反应前四种物质都有时： 2分8. 分 3 答:1S R 故 分 ， 故 2分9. 5分36 答：， 分 2， 2分 , 分1.5 分 2348 答: 二固一气 5分11。 10 分 2350 答：1 该体系为无变量体系。 1

19、分 2 该体系为单变量体系,变量是温度或压力。 分 3 该体系为双变量体系,变量是温度和2在水中的浓度或I在C4中的 浓度。 2分 4S,R和电 中性条件。故，变量是压力、a+和的浓 度。 3分 5S, R， ，变量为温度或H2SO4的浓度。2分12. 10分 2351 答： 分 2 分 3压力已定 1分 1分 5 分 6在常温下，无反应时， 2分 在高温下,有反应存在时， 2分1. 10 分2352 答：体系的独立组分数,根据相律： 分 当指定个独立可变因素时，体系的自由度数目亦相应地减少n个，故相律可写成： 2分 体系的相数欲达最多,其自由度必为最小，即，此时 2分 1,例如水相溶有苯甲酸

20、、苯相溶有苯甲酸、气相和固相平衡 共存; 2分 2,例如水相、苯相、气相平衡共存; 2分 3,例如水相苯相平衡共存. 1分。 1 分 235 答：1p 2分 2对液气平衡而言，有 Pa/dT=013K/TvaHm/RT2 解得： 3分 故 2分 因此，得到固态的蒸气压与温度的关系式为: lnps/Pa=76subHm/RT27。60-313K/T 5分 3 分15.15 分 235 答： 2分 2 2分 独立浓度关系为1 电中性关系为1 2分 独立化学平衡关系式 2分 所以，组分数 .5分 物种数 2分 独立化学平衡关系式 2分 电中性条件 2分 所以，组分数 0。5分16. 5 分 36 答

21、:根据克拉贝龙方程： 分 将其移项整理,并在区间进行积分,即 得到 分 故 K 分1.10 分 36 答：1 p215.9k 2 10分18。 10 分 2363 答:在三相点时,43306 KT=27。923754 /T 解得：T12K 2分 将代入液态氨或固态氨的蒸气压与温度的关系式，解得： p=54 a 2分 2将克克方程的不定积分式：lp/=相变m/T同液态氨和固态氨的蒸气压与温度关系式对比，即得： vapHm063KR 2分 sHm=374K= 分 故 2分9。 0 分26 答:1欲把压力单位由mH改为P，应将公式改成 lgp/P=.0+l11325/60-2001K/T 即 lpa

22、=652K/T 5分 将上式两端乘以，变为自然对数，即 ln/31。40-460K/2分 将上式与克克方程的不定积分式 np/PaBvpHm/RT 进行比较，即得： vaHm=68KR 分20. 1 分 65 答:1根据克克方程的不定积分式：pHm RT或写成 apH /+，由该式可见，当增大时,pHm/T 减小,故减小，所以增加。 分 2仍用上式来证明。当增大时，减小，故也减小， 故增加。 3分 3根据克拉贝龙方程：usH /Vm，一般液体与其固体达平衡 时,固体熔化时,fm， Vm 0，故 fusH/Tm，即增大时，也随之增大。 分 水就是例外的一种液体。 1分21。0 分 367 答：在

23、重力场中，高度为h处的大气压力为: 即 1 3分 根据克克方程 lp/p0=vam/R1/T-/Th 2 2分 将1、2两式对比,即得: vapmR11/Th=-Mgh/T 2分 故 h/g/TvH+1/0=59.4 K 3分2。 15 分 236 答：根据克拉贝龙方程:dp/dT=usm/fVmT，当温度变化范围不太大时，fHm和fs均可视作常数，在和间对上式积分得 fln2/T/sVm 4分 如果令，或，当很小时,则 故1式可写成:pT2=pT1+fuHmT2T1/ fuT 24分 usH=fusH M 1分 usVH 3分 故p7265K=p73.5K usHmT2T1fusV T=6。

24、84 MPa3分. 5 分 270 答：OA线为石墨和金刚石的晶型转换时压力随温度的变化曲线；O线为石墨 的熔化曲线;C线为金刚石的熔化曲线. 3分 点是石墨、金刚石、液态碳三相的平衡共存点。 2分 3 ，故石墨稳定。 6分 4金刚石的密度比石墨大，故石墨的摩尔体积大。 分 由图可见，p。 2分24. 15 分 231 答:1p4.6245KTP=0.9 Pa 2分 水蒸气的物质的量为：n=p/RT=0。1136mol 分 故液态水的质量为： m 3分 2因为lnp/Pa=24。68K/=462-4885K/pV/nR 解得：p20 P 5分 故蒸气的温度为：T=V/=96。9 K 分25.

25、2分286答 1 CaC3s = CO s + O2g f = C-+2 1 + 2 = 1 2 NH4Cls N3 + l g f =C2 = 3 2 - 2 + =1 6. 5分 2410 答 Tb2/3673K =44K 0.5分 vapm844 Jmo-1 3。5 kJmol1 1分 dp/d =fus/TV 05分 fuHm= 6.42 kJml1 2分 sH=HfuHm 4。9 kJol1 1分 。 5 分24 答 S = ，R = 1，R = 0，组分数C= 3 1 = 1 3分 f= - = 2 +1 = 温度已经指定 2分 28。 5 分 2416 答 = bexp-a lp

26、2/p1 1/T1T a=21. K 2分 在3.2 时水的饱合蒸气压2为671。9 a。 分 9。 10分24 答 已知lnpPa = 3116 /T + 27.57 对固气平衡: dlnpPa/dT =submR2 dlnp/Pa/T= 3 K/T2=ubHm/T2 sm 2 906Jmol1 3分 apHm=sHm-uHm 17 50 Jml-1 2分 p/T + B = 311 K + 27。5 = 2。22 3分 所以液体 CO2的蒸气压与温度的经验关系为: /= vapHRT 22。922=2115 /T 22.92 2分 0。 10 分20 答 1 lnp/p1= vaHm/R2

27、- /T21 3分 303。2 K 1 91Pa sbHm TTT2-T1lnp2/p =4 122 Jmo1 4分 3 subHmfuHm+vaHm sbHm=992 Jml-1 3分 31.10分 249答三相点时 p= p,即A1/T/ + 3。162 /T + 5676 K/TA12 =。514 。 2分 pl p/dT vamR2=-A1K/2A1K=- vam/ Rlnps/p/dT sbHm/RT2=A2K/T2AK subm/ R A1- A=1 subHap =fuHm/R = 54.4 4分 代入 1式得 T = 2.5 K 2分 S fusHmT= 2。ml1 2分 32

28、. 0 分 242 答 由 claeyon方程 =78 K, T=26K 三相点时，pl278 K = ps278 所以，268 K时，pl/ps1.173 5分 G= RTlns/pl = 354.9 o1 2。5分 Sm= fsm fusm/T=5。5 JK-1ml-1 。5分 3. 10分 293答 1 在三相点时，ps= pl ， 即 11986 136KT= .29 874 /T 解得三相点,T =3K 2分 由lp三相点Pa= 1.86 1360K/ 5692 分 得 C2三相点的压力:p三相点 。7105Pa 1分 2 由蒸气压方程 lgp/Pa= 常数- H/.3 T 1分 得

29、 subm= 2.338.3141360 o-1= 26 040Jl-1 分 vpm2.3038。144 Jmol-1 16 74 Jml 分 fsHm=subH-vaHm 930mol1 1分 fusSm smT 9300 mol- 215。3 = 43.2 JKmol-1 1分 34.0 分94答 1 三相点时，ps= p,则 1.971210 K/ = 10。87 84 K/ T 27.2 K,p/P 11。971 230/279.2= 。 = 4977Pa 2 l/ = /T +C subHm= 2.303314K1ol-2310K=44。23 kJol vam=。303814JK1m

30、o184 K= 34.16 kJmo1 usHm= suHm vpHm= 0。07 kJmol1 sSm fus/T 36。07JKml1 3。 10分 259答 s斜方 s8单斜 r=cH斜方 cH单斜 =26 7Jmo1-2100 mol1 = 40 Jmo 2分 Cp=0 ,则rHm， rSm不随温度而变化， 在压力，96。下，两种晶型平衡转化，rGm=0 Sm=mT=400 m13699 K08J1ml-1 2分 在 p，100下 rGm=rHTrSm =00 mol-133 1.08 JK-1ml1 =306 Jmol-1 2分 在5p，100下：因为/pT V V=13。80 31

31、3/100g256 gmo1 306m3ml rGm=-306 Jmol-1+ =.6 Jmol1+3.5310-6 m3o-151101 325 N =1。3 Jml1 此过程G0,所以单斜硫是稳定的。 分 6。 0 分220答 由p/dT=H/TV=SV 在4 K, 47 ka下， 可得 dpd=1.50。15=7。6 PaK1 1.5分 dp/d=88208 2.3 MPa 。5分 dpdT=4。003 067 MaK-1 5分 dp/dT=62/0296 PaK-1 在p,3 K下。 1。分 图4分 37。 5 分 21答 三相点下,固态和液态A的蒸气压相等，故 8379 K+2.8=

32、23 663 KT+36。 解得 T02 3分 由 np/P-837T2.8 当T=1092 K时 p=xp379/1092+2。=3711 kPa 分 38 0 分 255 答 根据数据可绘出p-T图如下。 按反应:Ags+/Og=Ag2 空气中O2的分压 21。8 kPa 1由T图查得在1 K时： A2O的分解压：=1723 kPa 所以 mRTnQp/Kp=1/2ln/0 同理 42K时，=. kPa rm=1ln/, 故在423K时不能生成AgO2。 5分 2 欲使A2Os在443K时不分解，则要rGm=1/2Tn/ 即5.kPa 也就是说要增加体系中O2的分压，达到443K时A2O的

33、分解压以上。5分 39 5 分 252 答 近似计算时，用楚鲁顿规则有vapm90 K1mol-1Tb apHm=90 JKml1353 K=3100 Jol 2分 由 np2/103 kPa=31 80Jol-/8。314 Jmol11/33 K-1353K -0。7 2分 = 476 Pa 1分 0。 10 分 528 答 UC4的三相点为 1430 KT=724649K/T T6 K；p=0.2 由 /d=fusHTV， 因为 V很小 ， 所以 p/dT 很大 因此熔点可视为正6 K附近；即 Tf86 K 4分 2 由固气的压力公式：uHm=10 128.314 kJmol1=86。6

34、kJmol1 由液气的压力公式：Hm76498。314 Jol16。6 kJol-1 usm=bHm-vpH=66-66 kJl-23 kol 3分 3 误差:对于1 =1412649/043.24=2763203/31.23 =8661 K 对于2fsm=10 4182.34-76492.14 2305 kmol1 3分 1 5 分 29 答 lnp2/p1=subHm1/1/T2/ n13/。5=subm1/198K1/8/R sb=5880 1 分 n101。328。= subH1/T-1/188 K/R 则 =1945 2分 4 10分 251 答 由 lp2p1 vapHm1/T2-

35、/T1/R =046 gmo 1/95 K1/273/8。314 JK-1ol1 =1.0338 2/10。0332 ； p24.46 P 分 V=0m3min60 mn10600 d3=6m3 m=MpVM/T 13.3 Pa-46Pa6 m461-3 ml-1/314 JK1o-1195K =。1410 分 43。 分 2532 答 二乙醚的汽化热由特鲁德规则估算： vpm=9K1mol137。6 K2770 Jmol-1 2分 ln101013 0 Jmol1/8314 K-1l1T2-/307.6 K 解得 T2=390 K 3分 44 5 分 2537答 根据外压与蒸气压的关系式:

36、lgpg/pg=mlepg/RT 3分 p=pg*explp-g/RT =31674 aexp0。018 kgo-110 g3 11 2 Pa-167.4 Pa8。314 K1ol-1298。5 =3170 Pa 2分 45。10分 2538 答 1 汽化焓 apH=Rdlnp/d1/T=R1568K =8314JK-1ml158K =13 040 Jmol1 2分 同理升华焓 aHm=8.14 JK-1mol-975 K =1640Jol1 2分 熔化焓 fusHm=subm-vpm =16。42 kJol-104 kJmo 3.38kJmol-1 2分 2 三相点时 p=l , 解得 T=

37、109。9K 2分 p=23。34 kP 分 6。 5 分 2539 答 因为dlnp/d=1921/T+1。759290 2分 将该式与克劳修斯克拉贝龙方程比较，即得： vH/R2=191T.51。929-2 2分 所以vaH=191+1.75T19910R 1 1.751693 K-.91069。3 K2 83mol1 =13.4Jmo 分 47 5 分 50 答 根据克劳修斯-克拉贝龙方程 lp/Pa vapHm303R+C 2分 和题中给出的蒸气压公式比较得: apm/2.30R=201K 所以 vp=3038314 JK-mo10 =3830Jol1 分 4。 5 分 241答 根据

38、克劳修斯克拉贝龙方程 dnp/T=T2 所以 np/p1=vapHR1/T1/T2 分 l10.3kP/26.ka=4。203 Jmol18。314 JK1ol1 1/T1-146 K 解得T1=433 K 2分 49.10分 4 答 已知水在373 K时的饱和蒸气压为=01 325 Pa.代入上式 l1 25 /P=A2/3K 得 =1620 2分 lgp/Pa=10692-2121K 在23 时 lgPa=10.620-2121/323=088026 p323 =3348 Pa 4分 按理想气体计算气相中水的物质的量 n=1.002 m313 38 m2/.314 JK1mo-33 K =

39、0。0471 ml 所以,容器内剩余液态水为 =10g18 gmol-0.09 71m=9。105g 4分 0 分 2547 答 由 lnpp=vapR1/11/2 分 ln23kP/101。3kPa40 670mol-1/8。14 JKmol-11/37K-1/T 解得 T298.5 2分 51. 5 分 2557 答:蒸馏塔的压力应等于时苯乙烯的蒸气压，它可由克克方程求得，即 5分52。 5 分8 答：液体的沸点是其饱和蒸气压与外界压力相等时的温度。根据所给公式，则 即 5分3. 5 分2 答：在三相点时，因，即 =2943.895K/T 解得:T 2。分 三相点的压力为： Ta146。2

40、 kPa .分4。 分 25答以 代表有机物,90时，p*2 013 kPa =1032 - 0.1ka 31.2 Pa 2分 取气相总质量为0 g，则 = 4 mB= 10 - 240g 70 g 1分 MB= 分 55。 0 分 259答 1 相图绘制如下. 2 设 70时,g的质量为 x，则固体化合物的质量为 50 g x， 根据杠杆规则:x。1 0 = 500 83 0。1 x= 327.3g 5分 6 10 分 253 纯固态 i 与熔液 wZn =13%达平衡 Bis= Bil , Bi =Bil+RTlnBi 分 以纯固态 Bi 为标准态 Bi=*Bi +TlnBi B=1 K

41、时 l1与 2达平衡 Bil1=Bil2 *Bi l+RTlnBi，1 =*Bil RTlnai，2 aBi，1=aBi,2 但两者的浓度并不等,因活度系数也不等 3分 7 1分 255 答 1 如以下图。 分 2气相可得恒沸混合物,液相可得丙醇. 2分 3 丙=丙*丙 =2013P/2901 P= 。69 丙= 丙/丙= 0.99/0.6 = 15 丙丙/kx = 丙/= 0069 90 分 丙= 0。060/0。 。165 8.10 分 7 答 各区域相态如下： 。 l 熔液 2. sA 3 。 l + sC C 为不稳定化合物 sB . sA+ C sC+ B 3分 EF、GH线上:*=

42、 C + 1 = = 0 CD 线上：*= C + 1 =1 1 - = 2分 2 低共熔温度时，T，pT，p,d= d S，dT=-SdT+ RTln 1usSRT =dlnA sm/R2dT = dlnaA T H10K += 15 250+5 2 T1= 610,T2= T 将2 式代入1 式并积分得 A 04979,A a/xA= 03 5分 59 分2598 答 1 .不稳定化合物aCl2H2中aCl的质量分数为 mNC/NaCl+ = 619 b.-21有三相平衡线 冰，不稳定化合物和 22.3 aC 水溶液平衡共存 c. 时有三相线 无水 aCl，不稳定化合物和 27 NaCl

43、水溶液 绘制相图如下，各区相态为： . l； 2s+l； . ls; 4。 l+ sNaCl; 5. s+ s; 6。 ssNaCl 5分 1000 g 28% 的 Nal 溶液冷却到-10 最多可析出NaC为 waCl 克 l2827= wNaCl10028 wl= 0 g wNaCl wNaC 137 g 4分 3 -21 1分 0. 5 分 2614 答 p/=p/=n =m/mM =0。10 g0.254 kgmol-/。089 kg008 02gol- =1721 3分 p+p101 325 Pa 0 32 Pap/p=7。21 554 61。 1 分 261答 Bi和Cd不形成化合

44、物，也不形成固熔体。它们形成具有一个低共熔点的简单相图。 它的tx相图可由凝固点降低定律绘制. 对于理想溶液，凝固点降低的积分式如下： lgx=usH1T1Tf2.303R 2分 对于，有lgd607 kmo11/54K1/Tf /2。08314 J1mol-1 可得如下结果： xCd： 1.,。9,0.8 ， .7 , 0.6 f : 594 ， 57 ， 503 ， 0 ,42 分 对于B,同理有： xBi: 1。, 0.9 , 08, 0.7， 0.6 , 。5 Tf： 545 , 52 , 98 , 44, 449 ， 43 2分 由上述数据作图如下,由相图得出低共熔点温度为15,低共

45、熔物组成为 xBi=0。43 , d=0。57。 4分 6。 10分 22 答 ，如下表： 3H2O,107 H2O含aI 0%的溶液,-.7 As=Al T,p+RnaA lnAT As /T/T =1/Gm/=-m/RT2 dlaAHm/RTd 取0纯水的活度为1,积分上式: lnaA=H/R 积分区间:0到laA lnaA=60。8 Jmo1/8.31JK-mol1/262。5 K-1/273.15 K .0078 =983 5分 6。 5分 26 答:依题给数据绘制相图如下： 分64。 5分 2651 答：依题给数据绘制相图如下： B 4分从相图可以看出,组成为的固溶体刚刚熔化时,平衡

46、液相的组成为. 1分65. 5分 252 答:设馏出物的质量为，其中硝基苯的质量为,水的质量为1 gmB。根据公式 mH2/m=p2OMH2OpB 故解得 mB=20。g 4分所以,馏出物中硝基苯的质量分数为：wB=m/mH2OmB=0.202 1分66 5 分 263 答：已知：馏出物中有机液体的wB=70 pHO=7。1 ka 外压p=97.9 kP 1p=pH2O=27。8 kPa 2分 MB=MH2O*H2OmB/pmH2=106 go-1 分67。 5分 2654答:如图。为物系点,分别为相点,体系总质量为m,气、液两相的质量分别为m和ml.体系中含B的质量应等于气、液两相中含B的质

47、量之和。设体系中含B的质量分数为wB，气、液相中含B的质量分数分别为1B和w2B,又因为m=m+l，故 +mlwB=mw1B+mlw2B 分将该式展开,移项整理，即得： mgwB-w1B=mlw2B-B 2分或写成： 分此式即组成的坐标以质量分数表示时的杠杆规则。68. 5 分 2655 答：=HO pH2OmB/pm2O =H2OpH2Ow/pH2=26 gmo- 5分. 5 分 2656 答:根据题给数据绘制相图如下： B 5分70. 0 分 266 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 ，乙 0。21 ，水= 0.832

48、 3 连结Wa，交曲线于aa2 分 a1点中:水= 水/水 甲+ 乙 水= 。45 ol 体系从 a 点移至 a点需加水：水 = 4。3 g 同理:a2点中,水023 mol,体系从 a点移至 a2点需加水 4。8 1. 10 分 2673 答 1 MH2O=0。01kgo；L2SO40.10gmol1 wHO=0。08 kl-/0。10 kgml-10。08 kgol-1 =0。41=4.1 所以水合盐为:Li2SOH2O 1分 同理：WNH42SO。132 kgmol1/012kgl10。08 kgol1 =54。5 所以 复盐为：NH42SO4i2S4 1分 2 各区存在的相： 为不饱和

49、溶液的单相区； 为1与其饱和溶液的两相区; 为s1，ss2和组成为F的饱和溶液的三相共存； 为s2与其饱和溶液的两相区； 为1，s2H2O和其饱和溶液E三相共存； 为s2H2O与其饱和溶液两相共存； 为s2， 2, s2H2O三固相共存区。 分 3X，所代表的物系在298 恒温蒸发时，分别首先析出的是:s1,s1s2, s2H2O。 1分 7。 5 分2680 答： 设O,D，E三点所代表的体系的质量分别为。则 就组分来说，体系中的总质量应等于和中所含的质量之和,即 或 重排后得：亦即 5分7。 15 分 2685 答： 化合物中各物的含量换成摩尔分数后，从图中可知，其组成即为D点。联D ，

50、CD即完成该相图。各区域的相态如下: 5分 相区 相 态 1 l溶液、单相区 3 l1组成为E+l组成为F+化合物 4 5 组成为E+ 6 组成为F+ 7 b含的物系位于图中S点，根据背向性规则，蒸发过程沿AS变化，当进入区域4时开始析出固体K,呈固液两相平衡，继续蒸发水分进入区域，开始析出固体化合物D,呈一液二固平衡.当物系进入区域7时,固态I2开始析出.此时物系全部凝固.呈三个固相平衡。 5分 c当上述体系蒸发至x时，位于图中点，处于二相平衡区，连x交该区液线为，该点组成为,该平衡的固液二相的相对含量可以用杠杆规则求算: mKI=ml 即固态K和饱和KI溶液的相对含量为。 5分74. 15

51、 分 66 答：的乙醇水溶液用D点表示,加入010 kg苯后物系点沿DC变化,其组成为: 苯=80 ， w乙=9。0，w=1。8 此点组成恰好落在C线与连结线F的交点O上,应用杠杆规则 。2 gF3。2=w.5 wF=0.1067 kg苯层F点组成从图上查得: w苯=95。0,w乙=4.%，wH2O=0%萃取出乙醇的质量为0.1067kg4。8%=5.13kg 15分7 1 分 687 答：1根据题给数据作图如下: 5分 2依题意,首先算出新体系的组成： wH2O=。93， CH5H=0.00 , w乙酸乙酯=。7 即得新体系的物系点,过点作结线的平行线,得和两点,代表水层，代表乙酸乙酯层组成

52、，从图中和的坐标可看出: 水层的组成为:wH2=。895 ， wC25OH=0.033 ， w乙酸乙酯0。2 乙酸乙酯层组成为：w2O=0.070， wCH5OH=0。00 ,w乙酸乙酯=0。910 5分欲求出乙酸乙酯层中各组分的质量,必须先求出该层的总质量，根据杠杆规则: 故 解得： m酯层3。 g所以乙酸乙酯各组分的质量分别为:m水=5。1 g , m乙醇1. , 乙酸乙酯=66.6 g 00g共沸物中含乙酸乙酯的质量为:0 g。32=82 g所以，损失的质量:m酯损失=3 g66。g16.6 g 分76。 15 分2688 答：1绘制相图如下: 分 2各相区存在的相及自由度列于下表： 3

53、5分 相区 相 态 自由度 1 不饱和溶液，单相 2 饱和溶液 1 3 饱和溶液 1 复盐s+饱和溶液 5 复盐s饱和溶液 0 6 复盐s饱和溶液 0 复盐 0 因为该体系中各物质的质量分数分别为: N2SO430% ， wH2O=20,Al2SO4=50%,其物系点为相图中的O点，故该相图中存在、和复盐三个相。由杠杆规则可求得各物质的质量。 ，AmB+mS10 g将以上三式联立求解，得 A=8。 g， B=3 g,mS=5. 3。5分 4由相图可以看出，欲从物系点为O的体系中制得纯复盐，可以向该体系中逐渐加水,这时物系点将沿直线OC方向移动,当移到CSD两相区后，体系中只有复盐和饱和溶液存在

54、，当物系点进入该两相区内，且靠近CS线时,体系中所含的复盐最多，将湿固体过滤出,将表面附着的溶液洗掉，干燥即得复盐。 3分7 5 分269 答：1绘制相图如下： 8分 2由相图可看出:在A点形成水合物。点对应的组成为： wO=453% , FeSO4。 设以体系总质量为0 g作为计算基准,并设FeSO为1 mol与x mol H2形成了该水合物,则有：5. g11。9 gl1:453 g/18gmol-=1 mol：x ml 3。5分解得： ，故形成的水合物的分子式为：。在B点形成复盐。根据点的组成：wFeO4=38 ， wH42SO4=37 , wH2O=27.5,算得各物质的化学计量数之比

55、为： 故分子式为： 。5分78. 10分 74 答:1根据两相在等温等压下比体积相等平衡时,则在时,在时，,故.由于，所以 2分 同理 故上两式右端相等，经整理后,得： 分 当两相平衡时，,又因,故 同理 由于上两式右端相等，经整理后,即得： 4分7 10 分 902 答： 5分 p2OpI2=10.325 ka pI2 5分80。 10 分90 答： 因为 分 分81 10 分 9405 答：1设A相的质量为A，B相的质量则为B=150g-A，根据杠 杆规则: mA040.16815 g0.50. 解得： m=5.1 g mB=5 g59.1 g=90。9 3分 2设最少应向体系再加入水的质

56、量为m2O,则 m酚/00 g+mH0。55 即 mH2O=0551 解得：mH4.2 g 3。5分 3设应向2中体系内再加入水的质量为，则 =0。1 解得： 3。5分82。 0 分 9406 答:1作图如下： 1萘胺A 酚B 分 2当含酚的摩尔分数为的熔体P点冷却至Q点之前为液相单相,到 达Q点时将有化合物C析出，再继续冷却化合物逐渐增多，液相组成由Q 点向低共熔点变化,当温度降到R点时，熔体中除析出化合物C外，对 A也达饱和,A同时析出,再往下冷却，则液相消失,得到固体A和固体 C的混合物,直至冷却到10C. 5分83. 1 分 407 解:依题给数据绘制相图如下： 6分各相区的相数、相态

57、、自由度列于下表: 4分 相区 2 3 4 相数 1 2 2 相态 熔化物 l+Pbs lSbs PbsSb 自由度 2 1 分 08 答:1根据道尔顿分压定律，气相中溴苯和水的摩尔分数分别为： yC6H5B=p65B/p=0.1549 y2O=-yC6HBr=0。84 3分 所以，馏出物中溴苯的质量分数为: w65BryC5r MC65Br/yH2O M2OyCHB MC6H50.154分 2欲蒸出10 kg溴苯,需消耗水蒸气的质量为： 3分8. 10 分 909 答：依题给数据绘制相图如下: Ag x C 4分 2各相区的相态如下表所示： 3分 相区 1 2 3 5 6 相态熔液l 固溶体

58、 固溶体 3根据杠杆规则 3分8。 10 分 10 答：绘制相图如下： 间二甲苯 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,液相组成为对二甲 苯,设此时析出的对二甲苯的质量为,则液相的质量应为0 g， 根据杠杆规则： m.0-。70=100 kgm。00。5 解得：m=31.8 kg 2分3设析出纯对二甲苯的质量为ms，则液相的质量l=100kgms,则s 00-0。7100g-m 0。00。13 解得：ms=6.4 kg 故 =100 kg65.4 kg3。 kg 分87 10 分411 答：1绘制相图如下： Hg w Tl 4分 相区： 1区：为熔化物,单相区,

59、 2区7区：为两相平衡共存区, 水平线：FG和I为三相平衡共存线, 交点:E1和E2为最低共熔点，三相平衡共存， 和分别为Hg和Tl的熔点， 点为化合物的相合熔点， 4分 3为扩大测温范围，所采用混合物的熔点越低越好，由相图可知，选HgTl 混合物的组成应为Tl8%最合适. 2分8.0分 9412 答:1根据公式 lnxAfuHmA TfTf/RTf* 故Pb=xpfusHmPbTfTf*TfTf*=0。9636 Ag=1-xPb=0。0364 4分 2绘制bg二组分体系x图如下： Pb xAg A 4分 各相区存在的相列于下表: 2分 相区 1 2 3 4 相 熔化物 89。 10 分 91

60、 答：1依题给数据绘制相图如下：4分2步冷曲线画在图的右侧。2分 Cu g 在绘制相图之前,首先分别计算化合物MCu和Mg2Cu中M的质量分数： gCu中：w Mg2中:w 2分 3由图可见,可得到化合物MCu。 设降温在无限接近时,析出MgCu的质量为ms，则液相质量为 g-m，根据杠杆规则,有 ms5-0。161=1kgs.330.5 解得: ms.47kg 2分9010分 41 答：10 g水和0 酚组成的体系,酚的质量分数为： 60g0g+60 g=0.00 1分 设A,B两液相的质量分别为mA和mB=150 g-A,根据杠杆规则，有 mA0。400-0168=15gA0.1-.40