大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

相平衡练习题1.在定压下，NaCl晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度F：答a；(a)C=3，F=1(b)C=3，F=2(c)C=4，F=2(d)C=4，F=3注意：如果上述题目改为：在定压下，NaCl晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时，相律还是否适用？2.NaCO可形成三种水合盐，NaCOHO,NaCO7HO及NaCO10HO，常压下将投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是NaCO水溶液，一相是NaCO(s)，NaCO(s)则另一相是：答d；（a）冰（b）NaCO10HO(s)（c）NaCO7HO(s)（d）NaCOHO(s)3.假设A、B二组分混合物可以形成理想液态混合物，则下列叙述中不正确的是：（a）A、B分子间的作用力很微弱（b）A、B都遵守拉乌尔定律（c）液态混合物的蒸气压介于A、B的蒸气压之间（d）可以用重复蒸馏的方法使A、B完全分离。答a4．自由度为零，意味着：答（c）（a）体系独立组分数C等于相数P（b）体系的状态不变（c）确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零（d）三相共存5.在一定压力下，在液态混合物中增加某组分后，液体的沸点下降，则该组分在气相中的相对含量（）它在平衡液相中的相对含量。答aa.大于b.小于c.等于d.不确定6.BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(g)三种物质处于化学平衡时，体系自由度F是答aa.0b.1c.2d.47．在一定压力下，某二组分系统能形成最低恒沸物，该恒沸物的组成（c）a.与系统组成有关b.与温度有关c.与压力有关，压力一定时为定值d.恒定不变，是化合物8.在一定压力下，A和B能形成最低恒沸物C，设恒沸物的组成为x，则对组成为xB(xB>x)的混合物进行普通精馏，最后得到（c）a.A和Bb.A和Cc.B和Cd.无法确定例1在101.325kPa下，A~B系统的相图如图所示。由相图回答：（1）系统中x（A）﹦0.68时：开始沸腾的温度约为℃，最初馏出物中B的摩尔分数约图16为。蒸馏到最后一滴液体时，溶液中B的摩尔分数约为。（2）如将组成为xB﹦0.85的A~B混合液进行精馏，则在塔顶得到，在塔釜得到。（大连理工大学2003年）答7.（1）79℃,0.6,0.1；(2)x0.7的恒沸物，纯B例2NaCl~H2O所组成的二组分系统，在-21℃时有一个低共熔点，此时冰、NaCl~2H2O(s)和（质量百分比）浓度为23.3%的NaCl水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定化合物NaCl2H2O(s)分解，生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）（1）试绘出相图，并标出各部分存在的相态（2）若有1000克28%的NaCl溶液，由160℃冷却到-10℃，问此过程中最多能析出多少纯NaCl?解：10.（1）不稳定化合物NaCl2HO(s)中NaCl的质量分数为：W/W=58.5/94.52100%=61.9%相图及各部分存在的相态见图23－21℃时有三相平衡线：(H2O(s)+NaCl2H2O(s)－9℃时有三l(xNaCl=0.223));相平衡线：(NaCl(s)+NaCl2H2O(s)l(xNaCl=0.27));图23例3苯(A)和二苯基甲醇(B)的正常熔点分别为6℃和65℃，两种纯态物不互溶，低共熔点为1℃，低共熔液中含B为0.2(摩尔分数)，A和B可形成不稳定化合物AB2（即AB2熔融时固液相组成不一致），它在30℃时分解。(1)根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的T~X示意图；(2)标出各区域的相态；(3)说明含B的摩尔分数为0.8的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。[答](1)图如下。(2)各区域的相态在下图中标出。(3)含B为0.8的不饱和溶液为P(如图)冷却到P1时有纯固相B析出，继续冷却固相不断析出，溶液组成沿P1D曲线变化，当冷到30℃时，发生下列反应：溶液(组成为D)+固相B→固体AB2(不稳定化合物)。