相平衡和化學(xué)平衡(含答案)

物理化學(xué)習(xí)題三《相平衡、化學(xué)勢(shì)與化學(xué)平衡》部分一判斷題1、二組分完全互溶雙液系理想溶液，若PA*>PB*則YA<XA()2、等溫等壓條件下，的化學(xué)反應(yīng)一定不能進(jìn)行。()3、一個(gè)含有K+、Na+、NO3-及SO42-離子的不飽和水溶液，其組分?jǐn)?shù)K為4。()4、拉烏爾定律和亨利定律既適合于理想溶液，也適合于稀溶液。()5、在水的三相點(diǎn)，物種數(shù)S和組分?jǐn)?shù)C相等，都等于1，自由度數(shù)等于F=0。()6、定溫、定壓及W/=0時(shí),化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡,反應(yīng)物的化學(xué)勢(shì)之和等于產(chǎn)物的化學(xué)勢(shì)之和。()7、由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、及CO2（g）構(gòu)成的平衡物系的自由度為0。()8、I2（s）=I2（g）平衡共存，因S=2，R=1，R/=0所以C=1。()9、對(duì)于放熱反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率的方法只能降低溫度或減小壓力。（）10、下列反應(yīng)的平衡常數(shù)為為；為；為，則三個(gè)平衡常數(shù)間的關(guān)系為：。（）11、某化學(xué)反應(yīng)，，則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，且隨溫度升高而減小。（）12、反應(yīng)的平衡常數(shù)與分解壓力P的關(guān)系為P/2。（）=-8805.23J·mol-1,減小H2的壓力，可獲得更大13、反應(yīng)，在873K時(shí)的的平衡產(chǎn)率。（）14、二元溶液中A組分若在某濃度區(qū)間內(nèi)服從拉烏爾定律，B組分也必在該濃度區(qū)間內(nèi)服從拉烏爾定律。()15、理想溶液中，溶劑服從亨利定律，溶質(zhì)服從拉烏爾定律。()二、單選題1．下列化學(xué)勢(shì)是偏摩爾量的是。A．B.C．D．2、如右圖所示，當(dāng)水處在三相點(diǎn)平衡時(shí)，若系統(tǒng)發(fā)生絕熱膨脹，水的相態(tài)將如何變化？A.氣相、固相消失，全部變成液態(tài)；B.氣相、液相消失，全部變成固態(tài)；C.液相消失，固相、氣相共存；D.固相消失，液相、氣相共存3．已知718K時(shí)，的分解壓力20974.3KPa，則此時(shí)分解反應(yīng)的為kJ/mol.A.–217.24．冬季建筑施工中，為了保證施工質(zhì)量，常在澆注混凝土?xí)r加入鹽類，其主要作用是A．增加混凝土的強(qiáng)度；B．防止建筑物被腐蝕；C．降低混凝土的固化溫度；D．吸收混凝土中的水分。5、已知純A和純B的飽和蒸氣壓PA*<PB*，且A和B所組成的體系具有最高恒沸點(diǎn)。向A中B.–15.92C.–19.73D.–31.83。不斷加入B，則溶液的蒸氣壓6、下圖為氣液平衡相圖，圖中M點(diǎn)A.代表壓力為p1時(shí)氣相的組成A.不斷增大B.不斷減小C.先增大后減小D.先減小后增大B.代表壓力為p1時(shí)液相的組成C.是壓力為p1時(shí)氣相中物質(zhì)B的物質(zhì)的量D.是壓力為p1時(shí)液相中物質(zhì)B的量7．溫度為T時(shí)，純液體A的飽和蒸汽壓為PA*，化學(xué)勢(shì)為μA*，在1p⊕時(shí)，凝固點(diǎn)為，向A中加入少量溶質(zhì)形成稀溶液，該溶質(zhì)是不揮發(fā)的，則pA、μA、Tf的關(guān)系是。A．pA*＜pA，μA*＜μA，＜Tf；C．pA*＞pA，μA*＜μA，＞Tf；B．pA*＞pA，μA*＜μA，＜Tf；D．pA*＞pA，μA*＞μA，＞Tf。8．已知某溫度下反應(yīng)H2O(g)=H2(g)+O2(g)的CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的和反應(yīng)CO2(g)=CO(g)+O2(g)的，則反應(yīng)的為.A.=+B.=C.=/D.=/9．在α、β兩相中含A、B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)平衡時(shí)，正確的是。A．B．C．10．水煤氣發(fā)生爐中共有C（s），H2O（g）,CO(g),CO2(g)及H2(g)五種物質(zhì)，它們之能發(fā)生下述反應(yīng)：CO2（g）+C(s)=2CO(g)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),H2O(g)+C(s)=H2(g)+CO(g)則此體系的組分?jǐn)?shù)、自由度數(shù)為。A．5；3B．4；3C．3；3D．2；211．物質(zhì)A與B可形成低共沸混合物E，已知純A的沸點(diǎn)小于純B的沸點(diǎn)，若將任意比例的A+B混合物在一個(gè)精餾塔中精餾，在塔頂?shù)酿s出物是。A．純AB．純BC．低共沸混合物D．都有可能12．在某一溫度下，以真空容器中，引入(NH4)2CO3固體，將發(fā)生反應(yīng)：(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)，其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為K。設(shè)各種氣體都是理想氣體，總壓力為p，欲使固體停止分解，K必須.A.>1/8B.>1/64C.<1/8D.<1/6413．已知水的三相點(diǎn)溫度為273.16K,壓力為611Pa,若將已經(jīng)凍結(jié)的蔬菜放入不斷抽氣的真空容器中，使蔬菜中的冰升華來生產(chǎn)干燥蔬菜，則容器的T,P范圍是。A．T>273.16K,P>611PaC．T<273.16K,P<611Pa14、克拉佩龍方程表明B．T>273.16K,P<611PaD．T<273.16K,P>611PaA.兩相平衡時(shí)的平衡壓力隨溫度而變化的變化率B.任意狀態(tài)下壓力隨溫度的變化率C.它適用于任何物質(zhì)的兩相平衡D.以上說法都不對(duì)15．在298K條件下，，，則的分解壓力為A.B.C.D.三多選題1、在下圖中，Q點(diǎn)(A.為相點(diǎn))B.為物系點(diǎn)C.所代表的體系是由a點(diǎn)的液相和b點(diǎn)的氣相所組成D.所表示的體系的組成為兩相的組成a和b的總和E.確定后，一定溫度下，兩相的質(zhì)量之比為常數(shù)2、當(dāng)水處在三相點(diǎn)處，系統(tǒng)發(fā)生絕熱壓縮，溫度改變0.1K，水的相態(tài)將如何變化()A.變?yōu)橐幌郆.變?yōu)閮上喙泊鍱.固相消失C.液相消失D.壓力會(huì)升高或降低3、氣相反應(yīng)CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)的ΔrGm?與溫度T的關(guān)系為：ΔrGm?=-21660+52.92T，下列說法正確的是()A.∵ΔrHm?<0，升高溫度反應(yīng)正向進(jìn)行B.∵ΔrHm?<0，降低溫度反應(yīng)正向進(jìn)行C.升高溫度，K?減小D.升高溫度，K?增大E.降低溫度，K?減小4、對(duì)于已達(dá)到平衡的化學(xué)反應(yīng)正確的關(guān)系式是：(A.ΔrGm<0B.ΔrGm>0C.ΔrGm=0D.ΔrGm=-RTlnK?E.ΔrGm=-RTlnKa)5、反應(yīng)Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)為吸熱反應(yīng)，在383K時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)為Kp=96Pa，在CO2分壓為1013Pa的烘箱中烘干時(shí)(溫度為383K)，()A.Ag2CO3發(fā)生分解B.Ag2CO3不發(fā)生分解D.升高溫度有利Ag2CO3分解C.Ag2CO3分解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)E.增大CO2分壓有利于Ag2CO3分解6、由A、C兩種組分組成的液態(tài)理想混合物，有(A.任意一組分的化學(xué)勢(shì)為：μi=μI*(T，p)+RTlnxi)B.A與C兩種組分的分子間作用力為零C.其中只有一種組分服從拉烏爾定律D.混合過程中，體系的熱力學(xué)性質(zhì)均沒有改變E.ΔH(混合)=0，ΔV(混合)=0，ΔG(混合)＜0，ΔS(混合)＞07、理想混合物的形成過程中()A.ΔH(混合)=0D.ΔV(混合)=0B.ΔS(混合)=0E.ΔA(混合)=0C.ΔG(混合)=08、判斷化學(xué)反應(yīng)在等溫等容條件下能自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)是()A.ΔS>0B.ΔG<0C.ΔA<0D.∑μidni<0E.ΔA>－W＇四、填空題1.理想溶液混合時(shí)，mixV,mixS,mixG,mixH(填>0、<0或=0)。2.NH4Cl(s)分解反應(yīng)NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),在700K時(shí)分解壓力為600kPa，那么該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ為____________。（體系中氣體視為理想氣體）3.在一定的溫度及壓力下，某物質(zhì)液汽兩相達(dá)平衡，則兩相的化學(xué)勢(shì)μB(l)與μB(g)___；若維持壓力不變，升高溫度，則μB(l)和μB(g)都____；但μB(l)比μB(g)___(填>、<或=)。4.理想溶液中任意組分B的化學(xué)勢(shì)：μB=_______________。5.298K、101.325kPa，有兩瓶萘的苯溶液，第一瓶為2升，溶有0.5mol萘，第二瓶為1升，溶有0.25mol萘，若以μ1和μ2表示兩瓶中萘的化學(xué)勢(shì)，則它們的關(guān)系為___。6.在25℃時(shí)，A，B，C三種物質(zhì)(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))所形成的溶液與固相A和B、C組成的氣相呈平衡，則體系的自由度f=。A，B，C三物質(zhì)組成的體系能平衡共存的最大相數(shù)是。7.在石灰窯中，分解反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已平衡，則該體系的組分?jǐn)?shù)C=，自由度數(shù)f=。，相數(shù)P=8.CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)達(dá)到平衡時(shí)，此體系的相數(shù)是，組分?jǐn)?shù)是，自由度數(shù)是。9.純液體在其正常沸點(diǎn)下沸騰變?yōu)闅怏w，下述各量中增加的量是，減少的量是，不變的量是。A．蒸氣壓B．摩爾氣化熱C．摩爾熵D．摩爾焓E．吉布斯自由能F．溫度G．外壓H．摩爾體積I．亥姆霍茲自由能10．已知在1120℃下，反應(yīng)：FeO(s)+H2(g)=H2O(g)+Fe(s)，=0.8522H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，則在相同溫度下，反應(yīng)FeO(s)4=Fe(s)+1/2O2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)11.由反應(yīng)，知化學(xué)反應(yīng)的平衡條件是______________。12．一個(gè)含有K+，Na+,NO3－,SO42－,四種離子的不飽和水溶液，其組分?jǐn)?shù)為=3.4×10-13=__________。13．已知溫度T時(shí)，液體A的蒸氣壓為13330Pa，液體B的蒸氣壓為6665Pa，設(shè)A與B構(gòu)成理想液體混合物，則當(dāng)A在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)0.5時(shí)，其在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為。14.某反應(yīng)，則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)KΘ為____________。15.Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)，已知__________。，則在298K，該反應(yīng)的KΘ=五、簡(jiǎn)答題1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的化學(xué)反應(yīng)：aA(g)+bB（g）=dD(g)+eE(g)的uB☉應(yīng)指什么？若本題中反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體，則反應(yīng)體系的總壓力為多少？2、在一個(gè)真空容器中，分別使NH4HS(s)和CaCO3(s)加熱分解，兩種情況的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是否都等于1？3、指出下列體系的自由度，并說明變量是什么？(1)在101325Pa的壓力下，水與水蒸氣達(dá)平衡；(2)液態(tài)水和水蒸氣達(dá)平衡；(3)在101325Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCl4中的分配已達(dá)平衡（無固體碘存在）；(4)NH3（g）、H2（g）、N2（g）已達(dá)平衡。六、計(jì)算題1、有一水蒸氣鍋爐，耐壓1524kPa，問此鍋爐加熱到什么溫度有爆炸的危險(xiǎn)？已知水的氣化熱為2255J·g-1，并看作常數(shù)。2、(NH4)2SO420℃時(shí)在水中的溶解度為43.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。現(xiàn)將純度為94%的粗鹽100g溶于100g水中，然后降溫至20℃，得到多少結(jié)晶?3、在100℃時(shí)，己烷A.的蒸氣壓是2.45×105Pa，辛烷B.的蒸氣壓是4.72×104Pa。這兩種液體的某一混合物在100℃、1.013×105Pa時(shí)沸騰，假定該混合物是理想溶液，求（1）己烷在液體混合物里的摩爾分?jǐn)?shù)；(2)己烷在蒸氣里的摩爾分?jǐn)?shù)。4、在298.15K，1p0下，1mol苯與1mol甲苯形成理想溶液，試求此過程的ΔmixV,ΔmixH,ΔmixΔmixG和ΔmixF。S,rm?=160.44J·K-1·mol-1；CaCO(s)、CaO(s)、35、已知298K時(shí)反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；ΔSCO2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱依次為-1206.87kJ·mol-1、-635.09kJ·mol-1、-393.51kJ·mol-1，估算CaCO3(s)的轉(zhuǎn)折溫度。6在石灰窯中欲使石灰石以一定的速度分解，CO2的分壓不應(yīng)低于P☉,試計(jì)算窯溫至少應(yīng)維持多少？（設(shè)此反應(yīng)的⊿rCpm=0），已知298K時(shí)有如下數(shù)據(jù)：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)-1206.875⊿fHm☉（KJ.mol-1）⊿fGm☉(KJ.mol-1)七、綜合題-635.55-393.514-394.384-1128.76-604.171、水的相圖如下，敘述點(diǎn)K代表的物系在等溫降壓過程中的狀態(tài)，相數(shù)及自由度數(shù)的變化。2、FeCl3和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(s)，問該體系的組分?jǐn)?shù)是多少?該體系恒壓條件下最多能有幾相共存?有幾個(gè)低共熔點(diǎn)?rm?=-30.56kJ·mol-1，3、試計(jì)算550℃時(shí)，反應(yīng)2Ag(s)+1/2O2(g)→Ag2O(s)的ΔrGm?。已知反應(yīng)的ΔHΔrSm?=-66.21J·K-1·mol-1，各物質(zhì)的平均熱容Cp(J·K-1·mol-1)為O2：31.35，Ag2O：65.63，Ag：26.75。物理化學(xué)習(xí)題三答案《相平衡、化學(xué)勢(shì)與化學(xué)平衡》部分一、判斷題1．×2．×3．×4．×5．×6．×7．√8.×9.×10.×11.×12.×13.√14.×15×二、單選題1．B2．C3.B4．C５D６B7．D8．D14．A15．C9．B10．D11．C12．D13．C三、多選題四、填空題12345678BEBCBCCEBDAEADCD1．=0，＞0，＜0，=0。2．9.003．μB(l)=μB(g)；減小，減小得慢5．μ1=μ24．μB=μB*(T,p)+RTlnxB6．1,57．2,3,18．5,3,09．C,D,H;I;A,B,E,F,G10．4.968×10-712．411．產(chǎn)物的化學(xué)勢(shì)之和等于反應(yīng)物的化學(xué)勢(shì)之和13．2/314．115．6.11×1022五、簡(jiǎn)答題1、組分B在T,PΘ下的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)；4PΘ2、不是，NH4HS(s)加熱分解生成NH3(g)和H2S(g),C=3-1-1=0;而CaCO3(s)加熱分解生成CaO(s)和CO2(g),C=3-1-0=23、（1）S=1（H2O）,R=0R`=0,C=S-R-R'=1,P=2（氣,液）則F=C-P+1=1-2+1=0無變量（2）S=1（H2O）,R=0R`=0,C=S-R-R`=1,P=2（氣、液）則F=C-P+2=1-2+2=1變量為溫度或壓力（3）S=3（I2、H2O、CCl4）,R=0R`=0,C=S-R-R`=3,P=2（液、液）則F=3-2+1=2變量為溫度T或I2在其中一個(gè)液相中的濃度。（4）C=3（H2、N2、NH3）,R=1R`=0,C=S-R-R`=2,P=1則F=C-P+2=2-1+2=3變量為溫度T，壓力P和任意一種物質(zhì)的濃度。六、計(jì)算題1、解：ln(p2/p1)=ΔvapHm?(T2-T1)/(2.303RT1T2)ln(1520/101.3)=2255×18(T2-273)/(2.303×8.314×373T2),T2=471K2、解：溶液的組成為：100×94%/(100+100)=0.47根據(jù)杠桿規(guī)則：ml(0.47-0.43)=ms(1-0.47)即(200-ms)×0.04=ms×0.53∴ms=14.0g，固析出晶體14.0g