1、物理化學(xué)練習(xí)(多組分體系、相平衡)2008.5.27一、選擇題(共20題)在溫度T時(shí)，純液體A的飽和蒸氣壓為p*化學(xué)勢(shì)為；，并且已知在p壓力下的凝固點(diǎn)為T,當(dāng)A中溶入少量與A不形成固態(tài)溶液的溶質(zhì)而形成為稀溶液時(shí)，上述三物理量分別為pA，A，Tf，貝I()P：Pa，Aa，T*Pa，Aa，T*TfPAPa，ATfPAPa，Aa，T*Tf凝固點(diǎn)的描述可圖示如下，其中哪一個(gè)是錯(cuò)誤的pt:丨2i:i切!:-T字TOf$TT?TT(A)(B)(C)(P)3.DCuSO4與水可生成CuSO42OUCuSO4H2OUCuSO4H2O三種水合物口則在一定壓力下，與CuSO4水溶液及冰共存的含水鹽有：DDDDDD

2、DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD3種0DDD2種BDDD1種0DDD不可能有共存的含水鹽DDDDDDDDDDDDDDDDDTOC o 1-5 h z用什么儀器可以區(qū)分固溶體和低共熔混合物？()(A)放大鏡(B)超顯微鏡(C)電子顯微鏡(D)金相顯微鏡在恒溫抽空的玻璃罩中封入兩杯液面相同的糖水(A)和純水(B)。經(jīng)歷若干時(shí)間后,兩杯液面的高度將是：()A杯高于B杯A杯等于B杯A杯低于B杯視溫度而定(1)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加入少量鹽類，其主要作用是？()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)吸收混凝土中的水份(

3、2)為達(dá)到上述目的，選用下列幾種鹽中的哪一種比較理想？()(A)NaCl(B)NH4Cl(C)CaCl2(D)KCl某一水溶液中有n種溶質(zhì)，其摩爾分?jǐn)?shù)分別是x1，2.若使用只允許水出入的半12n透膜將此溶液與純水分開當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)水面上的外壓為p溶液面上外壓為p，則該ws體系的自由度數(shù)為/(/(f=(n+C2)f=(n+D3)相律在下列體系中何者不適用？()NaCl水溶液NaCl飽和水溶液NaCl過飽和水溶液NaCl水溶液與純水達(dá)滲透平衡1000g水中加入0.01mol的食鹽，其沸點(diǎn)升高了0.01K,則373.15K左右時(shí)，水的蒸氣壓隨溫度的變化率dp/dT為：()(A)1823.9PaKi

4、(B)3647.7PaKi(C)5471.6PaK1(D)7295.4PaK-1二級(jí)相變符合的愛倫菲斯方程式是：()dp/dTC/(!)Vdp/dTC/(TV)pdln(p/p)/dTC/(TVBB)Vdln(p/p)/dTC/(TVHB)pCaCO3(s)CaO(s)BaCO3(s)BaO(s)及CO2(g)構(gòu)成的一個(gè)平衡物系其組分?jǐn)?shù)為：12.液體B比液體A易于揮發(fā)，在一定溫度下向純A液體中加入少量純B液體形成稀溶液,下列幾種說法中正確的是：()該溶液的飽和蒸氣壓必高于同溫度下純液體A的飽和蒸氣壓該液體的沸點(diǎn)必低于同樣壓力下純液體A的沸點(diǎn)該液體的凝固點(diǎn)必低于同樣壓力下純液體A的凝固點(diǎn)(溶液凝

5、固時(shí)析出純固態(tài)A)該溶液的滲透壓為負(fù)值13.設(shè)373K時(shí)，液體A的飽和蒸氣壓為1333kPa,液體B為6666kPa，貝I：若A和B形成理想液體混合物，當(dāng)A在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為05時(shí)，在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為。若A和B完全不互溶，當(dāng)由2molA和3molB在恒溫下構(gòu)成雙液體系時(shí)，體系的總蒸氣壓為kPa水與苯胺的最高臨界溶點(diǎn)溫度為T。在某工藝中需用水萃取苯胺中的某物質(zhì)時(shí)，操作的最佳溫度應(yīng)該是：()(A)TT0(B)TT0(C)T=T0(D)視具體情況而定已知苯一乙醇雙液體系中苯的沸點(diǎn)是353.3K乙醇的沸點(diǎn)是351.6K兩者的共沸組成為含乙醇47.5%摩爾分?jǐn)?shù)沸點(diǎn)為341.2K今有含乙醇77.5%的

6、苯溶液在達(dá)到氣液平衡后氣相中含乙醇為y2液相中含乙醇為x2。問下列結(jié)論何者正確?y2x2(A)y(2=Bx2)若將上述溶液精餾,則能得到純苯(A)純苯和恒沸混合物已知A和B可構(gòu)成固溶體，在A中，若加入B可使A的熔點(diǎn)提高，則B在此固溶體中的含量必B在液相中的含量。大于小于等于不能確定在相圖上,當(dāng)體系處于下列哪一點(diǎn)時(shí)只存在一個(gè)相?恒沸點(diǎn)熔點(diǎn)臨界點(diǎn)低共熔點(diǎn)將A1C13溶于水中全部水解，此體系的組分?jǐn)?shù)是：19.p寸，A液體與B液體在純態(tài)時(shí)的飽和蒸氣壓分別為40kPa和4665kPa，在此壓力下，A和B形成完全互溶的二元溶液。在xA05時(shí)，A和B的平衡分壓分別是1333kPa和20kPa，則此二元物系常

7、壓下的T-x圖為下列哪個(gè)圖：20.將N2H2NH3三種氣體充進(jìn)773K32424kPa的合成塔中，在有催化劑存在的情況下，指出下列三種情況時(shí)該體系的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C1C2C3各為多少進(jìn)入塔之前在(塔2內(nèi))反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)若只充入nh3氣，待其平衡后3二、計(jì)算題(共10題)10分25C時(shí)甲烷溶在苯中，當(dāng)平衡濃度x(CH4)=0.0043時(shí),CH4在平衡氣相中的分壓為245kPa。試計(jì)算25C時(shí)當(dāng)x(CH4)=0.01時(shí)的甲烷苯溶液的蒸氣總壓p。與上述溶液成平衡的氣相組成y(CH4)。已知25C時(shí)液態(tài)苯和苯蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)生成焓分別為48.66和82.93kJnol-1，苯在101325Pa下的沸點(diǎn)為80.1C

8、。5分Ag2O分解的計(jì)量方程為1AgO2Ag(s)-O(g)222當(dāng)用Ag2O(s)進(jìn)行分解時(shí)，體系的組分?jǐn)?shù)、自由度和可能平衡共存的最大相數(shù)各為多少？15分0.645g萘(C10H8)溶于43.25g二氧雜環(huán)己烷心電人。？的正常沸點(diǎn)為100.8C時(shí)，沸點(diǎn)升高0.364C，當(dāng)0.784g聯(lián)苯酰(C6H5CO)2溶于45.75g二氧雜環(huán)己烷時(shí)沸點(diǎn)升高0.255C，計(jì)算：（1）沸點(diǎn)升高常數(shù)Kb；（2）二氧雜環(huán)己烷的摩爾汽化熱；（3）聯(lián)苯酰的摩爾質(zhì)量。10分29815K丙醇和水二組分氣一液平衡時(shí)蒸氣壓與液相組成的關(guān)系如表和圖所示:r冋00.050.200.400.600.800.901.00n/Pa1

9、440181318332013237325S42P01pjk/Pa31633053290628932653178710840pd/Pa3168453347194786466641603dd829011在圖）中畫出蒸氣壓與氣相組成的關(guān)系曲線,注明各區(qū)的相態(tài)；將含丙醇x06的水溶液進(jìn)行精餾，氣相可得到液相可得到若以29815K純丙醇為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，求x丙06的水溶液中丙醇的活度及活度系數(shù)。若以符合亨利定律的假想的純液態(tài)丙醇為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，求上述溶液中丙醇的活度及活度系數(shù)。15分（1）硝基苯和水組成的體系可看作完全不互溶雙液系，在101.325kPa下，其沸點(diǎn)為372.15K,已查得272.15K時(shí)水的蒸氣壓為

10、97.730kPa。若將此混合物進(jìn)行水蒸氣蒸餾以除去不溶性雜質(zhì)，試求餾出物中硝基苯所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2）若在合成某一化合物后，進(jìn)行水蒸氣蒸餾，混合物的沸騰溫度為368.15K,那天的氣壓為99.190kPa,餾出物經(jīng)分離、稱量后知水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45，試估計(jì)此化合物的摩爾質(zhì)量。已知水在368.15K時(shí)的飽和蒸氣壓為84.526kPa。10分水和溴苯可形成完全不互溶的體系，該體系在外壓為101.325kPa時(shí)，其沸點(diǎn)為95.4C，此溫度下溴苯的飽和蒸氣壓為15.700kPa。計(jì)算：（1）在95.4C時(shí)，對(duì)溴苯進(jìn)行水蒸氣蒸餾的餾出物中，溴苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（CHBr）；（2）蒸出10kg溴苯時(shí)，需消

11、耗水65蒸氣多少公斤？15分25C時(shí)，1dm3CHC13中含1.00mol的SO2,此液面上SO2的平衡壓力為5.37104Pa,當(dāng)1dm3水中含1.00molSO2時(shí)，水溶液液面上SO2的平衡分壓為7.09104Pa，此時(shí)SO2在水中有13%解離成H+和HSO3-。現(xiàn)將SO2通入一含有1.0dm3CHCl3和1.0dm3水的容積為5.0dm3的容器中（不含空氣），在25C時(shí)達(dá)平衡，1dm3水中含SO2為0.200mol，同時(shí)水層中的SO2有25%解離，求通入SO2的總量為多少摩爾？5分在1013102kPa下，HgI2的紅、黃兩種晶體的晶型轉(zhuǎn)變溫度為400.2K,已知由紅色HgI2轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色

12、HgI2的轉(zhuǎn)變熱H1.250kJno，摩爾體積變化22trsmV5.410?dm3noli，試求壓力為1.013104kPa時(shí)晶型的轉(zhuǎn)變溫度。trsm10分液體A和B可形成理想溶液，已知某溶液含有25%（摩爾分?jǐn)?shù)）的A,在298K時(shí)與溶液平衡的蒸氣含有50%的A,又知A的H$=20.9kglhol-1,B的H$=29.26kglhol-1。求：vapmvapm（1）298K時(shí)純A蒸氣壓與純B蒸氣壓之比；（2）373K時(shí)兩者蒸氣壓比值（可只列方程）。10分試計(jì)算氣溫為273.15K時(shí)，h=4km高處水的沸點(diǎn)。已知h=0處的壓力（即地面的大氣壓力）po=101.325kPa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M=

13、29lOMkgnol，設(shè)04km之間空氣的溫度一致，水的摩爾蒸發(fā)熱H40.67kJnol，重力加速度g9.81m赳。vapm三、問答題（共10題）5分試計(jì)算氣溫為273.15K時(shí)，h=4km高處水的沸點(diǎn)。已知h=0處的壓力（即地面的大氣壓力）po=101.325kPa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M=29lOMkgnol，設(shè)04km之間空氣的溫度一致，水的摩爾蒸發(fā)熱H40.67kJnol，重力加速度g9.81m。vapm15分在鋅汞齊中，Zn的活度系數(shù)和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系式服從公式=1-3.92x2，試求：22（1）ZnHg齊中Hg的活度系數(shù)與x2的關(guān)系式；（2）x2=0.6時(shí)Hg的活度a1和活度系數(shù)；

14、（3）x2=0.6時(shí)Zn的活度a2和活度系數(shù)10分101.325kPa下，H2O-KCl-NaCl在兩個(gè)不同溫度時(shí)的相圖如圖所示?，F(xiàn)有一組成為x的混合鹽礦。利用該相圖進(jìn)行提純分離。10分苯A和二苯基甲醇B的正常熔點(diǎn)分別為6C和65C,兩種純態(tài)物不互溶，低共熔點(diǎn)為1C,低共熔液中含為02摩爾分?jǐn)?shù)，A和B可形成不穩(wěn)定化合物AB2,它在30C時(shí)分解。根（據(jù)1以，上數(shù)據(jù)畫出苯-二苯基甲醇的T-x示意圖；（標(biāo)出2各，區(qū)域的相態(tài)；說（明3含，B的摩爾分?jǐn)?shù)為0.8的不飽和溶液在冷卻過程中的變化情況。3510分已知Na2CO3Na2SO4H2O的三元相圖如下現(xiàn)有含Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的Na2CO3和N

15、a2SO4的機(jī)械混合物若干其物系點(diǎn)為P現(xiàn)欲將其分離提純?cè)囋O(shè)計(jì)工藝路線。圖中實(shí)線是290K時(shí)的相圖；虛線為373K時(shí)的相圖。10分下圖是SiO2-Al2O3體系在高溫區(qū)間的相圖，本相圖在耐火材料工業(yè)上具有重要意義，在咼溫下，SiO2有白硅石和鱗石英兩種變體，AB是這兩種變體的轉(zhuǎn)晶線，AB線之上為白硅石，之下為鱗石英。1）指出各相區(qū)有哪些相組成；2）圖中三條水平線分別代表哪些相平衡共存3）畫出從x，y，z點(diǎn)冷卻的步冷曲線。（莫萊石的組成為2Al2O33SiO2）10分在p下，Na與Bi的熔點(diǎn)分別為371K和546K，Na與Bi可生成兩種化合物。NaBi的熔點(diǎn)為1048K，NaBi于719K分解成熔液與Na3Bi（s）,有兩個(gè)低共熔點(diǎn)，其溫度分別為370K和491K。各固態(tài)之間都不互溶，而液態(tài)則完全互溶。請(qǐng)（大1致）畫出該體系的等壓相圖；請(qǐng)（標(biāo)2出）各個(gè)相區(qū)的相態(tài)及自由度；與能否一同結(jié)晶析出10分在p$下，Ca和Na在1423K以上為完全互溶的溶液，在1273K時(shí)部分互溶。此時(shí)兩液相的組成為33%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的Na與82%的Na，983K時(shí)含Na14%與93%的兩液相與固相Ca平衡共存，低共熔點(diǎn)為370.5K，Ca和Na的熔點(diǎn)分別為10