相平衡基礎(chǔ)知識(shí)鞏固練習(xí)

1、相平衡練習(xí)題一、是非題，下列各題的敘述是否正確，對(duì)的畫錯(cuò)的畫×1、 純物質(zhì)兩相達(dá)平衡時(shí)，兩相的吉布斯函數(shù)值一定相等。 （ ）2、理想液態(tài)混合物與其蒸氣達(dá)成氣、液兩相平衡時(shí)，氣相總壓力p與液相組成xB呈線性關(guān)系。是不是？（ ）3、 已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔體，其相圖如右圖，理論上，通過(guò)精煉可以得到兩個(gè)純組分。是不是？（ ）4、二組分的理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓力介于二純組分的蒸氣壓之間。是不是?( )5、在一定溫度下，稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)與其蒸氣達(dá)到平衡時(shí)氣相中的分壓與該組分在液相中的組成成正比。是不是（ ）6、恒沸混合物的恒沸溫度與恒沸組成不隨壓力而改變。是不是?( )二、選

2、擇題1、在p下，用水蒸氣蒸餾法提純某不溶于水的有機(jī)物時(shí)，系統(tǒng)的沸點(diǎn)：（ ）。（1）必低于373.2 K； （2）必高于373.2 K；（3）取決于水與有機(jī)物的相對(duì)數(shù)量；（4）取決于有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的大小。2、二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓力：（ ）。（1）與溶液的組成無(wú)關(guān)； （2）介于兩純組分的蒸氣壓之間；（3）大于任一純組分的蒸氣壓； （4）小于任一純組分的蒸氣壓。3、已知A(l)、B(l)可以組成其t-x(y)圖具有最大恒沸點(diǎn)的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)， 則將某一組成的系統(tǒng)精餾可以得到：( )。（1）兩個(gè)純組分； （2）兩個(gè)恒沸混合物；（3）一個(gè)純組分和一個(gè)恒沸混合物。4、已知A和B 可構(gòu)成固

3、溶體，在組分A 中，若加入組分B 可使固溶體的熔點(diǎn)提高，則組B 在此固溶體中的含量必_組分B 在組分液相中的含量。（1）大于；（2）小于；（3）等于；（4）不能確定。5、硫酸與水可形成H2SO4×H2O(s)，H2SO4×2H2O(s)，H2SO4×4H2O(s)三種水合物，問(wèn)在101325 Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？( ) (1) 3種； (2) 2種； (3) 1種； (4) 不可能有硫酸水合物與之平衡共存6、對(duì)恒沸混合物的描寫，下列各種敘述中哪一種是不正確的？ (1) 與化合物一樣，具有確定的組成； (2) 恒沸混合

4、物的組成隨壓力的改變而改變； (3) 平衡時(shí)，氣相和液相的組成相同； (4) 其沸點(diǎn)隨外壓的改變而改變。 7、將固體NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等溫在400 K，NH4HCO3 按下式分解并達(dá)到平衡： NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C和自由度數(shù)F為：( )。()，F(xiàn) ；()，F(xiàn)；()，F(xiàn)； ()，F(xiàn)。8、在101 325 Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCl4中達(dá)到分配平衡(無(wú)固態(tài)碘存在)則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為：( )。 (1)F=1； (2)F=2； (3)F=0； (4)F=3。9、已知A，B兩液體可組成無(wú)最高或最低恒沸點(diǎn)的液態(tài)

5、完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的溶液蒸餾可以獲得：( )。（1） 一個(gè)純組分和一個(gè)恒沸混合物；（2） 兩個(gè)恒沸混合物；（3） 兩個(gè)純組分。10、組分A(高沸點(diǎn))與組分B(低沸點(diǎn))形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：( )。（1） 有最高恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；（2） 不具有恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)；（3） 具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)。三、填空題1、已知NaHCO3(s)熱分解反應(yīng)為 2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)今將NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一個(gè)密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)建立平衡

6、時(shí), 系統(tǒng)的R=_；C =_；p =_；¦ =_。 2、熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為 ，水的三相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度為 。3、450 °C時(shí)，將NH3(g)與N2(g)混合，由于NH3(g)的分解，最終得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系統(tǒng)，求該系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C =_；相數(shù)P =_；和自由數(shù)F =_。4、A與B可構(gòu)成液態(tài)部分互溶二組分系統(tǒng)其相圖如圖所示。今將40 kg B與60 kg A混合加熱至53 °C，系統(tǒng)為_(kāi)相；若此時(shí)，將所得液體冷卻至20 °C，系統(tǒng)為_(kāi)相，各相的組成分別為_(kāi)和_； 5、在一鋼瓶中裝有CO2，溫度為10，壓力為4.6

7、5MPa，則CO2處于_態(tài)。(選填氣、液、氣液)。(已知CO2的臨界溫度為31，在10時(shí)CO2的飽和蒸氣壓為4.46MPa)6、將一定量的CaCO3(s)放入真空容器中升溫令其建立化學(xué)平衡，則系統(tǒng)的組 分?jǐn)?shù)C=_。相數(shù)P=_。自由度數(shù)F =_。7、已知K-Rb 二組分系統(tǒng)相圖如圖所示，今將系統(tǒng)S 經(jīng)精煉分離，則在固相可得到_純組分，在液相可得到溶體_。8、一般有機(jī)物可以用水蒸氣蒸鎦法提純，當(dāng)有機(jī)物的_和_越大時(shí)，提純一定質(zhì)量有機(jī)物需用的水蒸氣量越少，能量越節(jié)省。9、CaCO3(s)，BaCO3(s)，CaO(s)，BaO(s)和CO2(g)構(gòu)成一個(gè)多相平衡系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)(獨(dú)立)為_(kāi) ；

8、自由度數(shù)為 _。10、已知Au-Pt 相圖如下： （1）wB=0.40 的合金冷卻到1 300時(shí)，固體合金之組成約為_(kāi)； （2）wB=0.60 的合金冷卻到1 500時(shí)，固相組成為_(kāi)。11、Na2CO3(s)與H2O(l)可生成水合物Na2CO3H2O(s), Na2CO3 7H2O(s), Na2CO310H2O則30時(shí)，與Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有_種。12、冰的熔點(diǎn)隨壓力增大而_，苯的熔點(diǎn)隨壓力增大而_。(選填升高、降低)13、問(wèn)答題。 FeCl3與H2O能形成四種具有相合熔點(diǎn)的水合物FeCl3·6H2O(s)，2FeCl3·7H2O(s)，2Fe

9、Cl3·5H2O(s)和FeCl3·2H2O(s)。問(wèn)該系統(tǒng)組分?jǐn)?shù)是多少？在等壓下最多有幾相平衡共存？14、完全互溶的A，B二組分溶液，在xB=0.6處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4的溶液在氣-液平衡時(shí)，yB(g)，xB(1)，xB(總)的大小順序?yàn)開(kāi)。將xB=0.4的溶液進(jìn)行精餾,塔頂將得到_。四、問(wèn)答題。請(qǐng)回答下列各題。1、請(qǐng)論證，恒沸混合物是混合物而不是化合物。 五、填作圖題。 1、已知A, B兩種液體完全互溶，且p*B>p*A，在常壓下具有最低恒沸混合物組成為D。 (1) 試畫出該系統(tǒng)T-x圖，p-x圖的草圖； (2) 若有一組成介于B與D之間的A

10、，B二組分溶液，經(jīng)精餾后，在塔頂和塔底各得什么產(chǎn)物？2、填作圖題。 某二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下； （1）說(shuō)明各區(qū)的相態(tài)及成分； （2）分別繪出a，b，c，d各點(diǎn)開(kāi)始冷卻的步冷曲線，并注明冷卻曲線轉(zhuǎn)折處的相態(tài)變化及曲線各段的相態(tài)。3、填作圖題。 A-B系統(tǒng)的固-液平衡相圖如下： （1）列表指出各區(qū)的相態(tài)及成分； （2）畫出aa,bb,cc 的冷卻曲線的示意圖； （3）欲從a 系統(tǒng)中得最大量的純結(jié)晶A，應(yīng)該采取什么操作條件？4、填作圖題。 (共10分 ) 下列數(shù)據(jù)為乙醇和乙酸乙酯在101.325 kPa下蒸餾時(shí)所得： 溫度 t / 77.15 75.0 71.8 71.6 72.8 76.4 78.

11、3(C2H5OH) 氣相 0.000 0.164 0.398 0.462 0.600 0.880 1.000 液相 0.000 0.100 0.360 0.462 0.710 0.942 1.000 (1) 依據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制t-x圖(粗略圖)，標(biāo)示出圖中各相區(qū)的相態(tài)及成分； (2)這是一個(gè)什么系統(tǒng)？ (3)將組成x(C2H5OH)=0.75之溶液用精餾塔分離，塔頂、塔底各可得到什么成分？5、問(wèn)答題。 FeCl3與H2O能形成四種具有相合熔點(diǎn)的水合物FeCl3·6H2O(s)，2FeCl3·7H2O(s)，2FeCl3·5H2O(s)和FeCl3·2H2O

12、(s)。問(wèn)該系統(tǒng)組分?jǐn)?shù)是多少？在等壓下最多有幾相平衡共存？6、已知Ag-Cu相圖（液固平衡）如下圖所示：（1）填表（2）今有組成為P的液態(tài)合金，畫出其步冷曲線。 步冷曲線相區(qū) 相數(shù)相態(tài)及成分¦IIIIIIDE線A點(diǎn)P點(diǎn)7、用熱分析法測(cè)得Sb(A) + Cd(B)系統(tǒng)步冷曲線的轉(zhuǎn)折溫度及停歇溫度數(shù)據(jù)如下：w(Cd) ´ 100 0 20.5 37.5 47.5 50 58 70 93 100轉(zhuǎn)折溫度t/ °C 550 460 419 400 停歇溫度t/ °C 630 410 410 410 410 439 295 295 321 （1）由以上數(shù)據(jù)繪制步冷

13、曲線（示意），并根據(jù)該組步冷曲線繪制Sb(A)-Cd(B)系統(tǒng)的熔 點(diǎn)-組成圖； （2）由相圖求Sb和Gd形成的化合物的最簡(jiǎn)分子式； （3）將各區(qū)的相數(shù)及條件自由度數(shù)（¦）列成表。 （已知Cd及Sb的相對(duì)原子質(zhì)量分別為112.4，121.8）8、試畫出水的相圖(p-T示意圖)，標(biāo)出圖中各相區(qū)、相線、三相點(diǎn)的穩(wěn)定相，并計(jì)算這些區(qū)、線、點(diǎn)的自由度。9、A和B二組分的t-xB相圖如下，tA*，tB*分別為純A和B的熔點(diǎn)。（1）試標(biāo)出各相區(qū)的相態(tài)及成分； （2）在t 時(shí)間的坐標(biāo)上畫出系統(tǒng)從狀態(tài)m變化到n的步冷曲線。 10、 下列數(shù)據(jù)為乙醇和乙酸乙酯在101.325 kPa下蒸餾時(shí)所得： 溫度

14、 t / 77.15 75.0 71.8 71.6 72.8 76.4 78.3y(C2H5OH)氣相 0.000 0.164 0.398 0.462 0.600 0.880 1.000 x(C2H5OH) 液相 0.000 0.100 0.360 0.462 0.710 0.942 1.000 (1) 依據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制t-x圖草圖，標(biāo)示出圖中各相區(qū)的相態(tài)及成分； (2) 在溶液組成x(C2H5OH)=0.75時(shí)最初餾出物（氣相）的組成是什么？ (3) 用精餾塔將(2)之溶液分離得到的物質(zhì)是什么？11、由A-B的冷卻曲線得到下列數(shù)據(jù)：w(B) ´ 100 0 20 40 60 80

15、100 轉(zhuǎn)折溫度t / °C無(wú) 400 無(wú) 250 390 無(wú) 停頓溫度t / °C650 150 150 150 150 500 作A-B相圖，并標(biāo)明各區(qū)域中可能存在的相態(tài)成分及自由度數(shù)； 畫出組成為w(B)=0.3, w(B)=0.4, w(B)=1的步冷曲線.12、計(jì)算題。請(qǐng)計(jì)算下列各題。( 本 大 題10分 ) 已知水與甲苯在下列溫度下的蒸氣壓力為： t / °C 83 84 85 86 p*(水) / kPa 53,4 55.4 57.8 60.1p*(甲苯) / kPa43.1 44.3 45.0 47.4試計(jì)算在外壓力為120.0 kPa下用水蒸氣蒸

16、餾甲苯的溫度與餾出物的組成。已知H2O與C6H5CH3的摩爾質(zhì)量分別為18.02 g×mol-1，92.14 g×mol-1。13、填作圖題。 A和B兩種物質(zhì)的混合物在101 325Pa下沸點(diǎn)-組成圖如圖，若將1 molA和4 molB混合，在101325 Pa下先后加熱到t1=200 °C，t2=400 °C，t3=600 °C，根據(jù)沸點(diǎn)-組成圖回答下列問(wèn)題：（1）上述3個(gè)溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是兩相平衡？哪兩相平衡？各平衡相的組成是多少？各相的量是多少(mol)？ （2）上述3個(gè)溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是單相？是什么相？14、圖為A，B二組分凝聚系統(tǒng)平衡相圖。t，t