物理化学自测题

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第六章 自测题

㈠ 选择题

1. 相律和相图应用于 。

(a) 封闭系统 (b) 开放系统

(c) 未达平衡的开放系统 (d) 已达平衡的多相开放系统

2. 相律和相图之间的关系为 。

(a) 相图由相律推导得出 (b) 相图决定相律 (c) 相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 (d) 相图由实验结果绘制得出,与相律无关

3. 下述说法中错误的是 。

(a) 通过相图可以确定一定条件下系统由几相构成 (b) 相图可表示出平衡时每一相的组成如何 (c) 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短

(d) 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少

4. 单组分系统的固液平衡线的斜率dp/dT的值 。 (a) 大于零 (b) 等于零 (c) 小于零 (d) 不确定

5. 下列相点中自由度为零的是 。

(a) 乙醇—水双液系中的最低恒沸点 (b) 二元固液相图中的低共熔点

(c) 部分互溶双液系溶解度曲线上的点 (d) 水相图中熔化曲线上的点 6. 某纯物质的液体密度大于固体密度,则该液体的凝固点随压力升高而 。 (a) 升高 (b) 降低 (c) 不变 (d) 不能确定

7. 某一固体在25℃和101325 Pa下升华,这意味着 。 (a) 固体比液体密度大 (b) 三相点压力大于101325 Pa (c) 三相点温度小于 25℃ (d) 三相点压力小于101325 Pa

8. 在一定外压下, 多组分系统的沸点 。 (a) 有恒定值 (b) 随组分而变化 (c) 随浓度而变化 (d) 随组分及浓度而变化

9. 已知温度为T 时,液体A的蒸气压力为13330 Pa,液体B的蒸气压为6665 Pa。设A与B构成理想液体混合物,则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,其在气相中的摩尔分数为 。

(a) 1/3 (b) 1/2 (c) 2/3 (d) 3/4

**10. 一定温度下二元理想溶液中,若纯B的饱和蒸气压pB大于纯A的pA,则当xB增

大时,气液两相达平衡时系统压力 。

(a) 不变 (b) 减小 (c) 增大 (d) 不一定

**11. A、B可形成完全互溶系统,在一定温度下,若pB> pA,则当此二组分构成的混合

液处于气液平衡时 。

(a) yB > xB (b) yB < xB (c) yB = xB (d) 均可能

12. A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生 。 (a) 正偏差 (b) 负偏差 (c) 没偏差 (d) 无规则

13. 对于恒沸混合物,下列说法中错误的是 。

(a) 不具有确定的组成 (b) 平衡时气相和液相组成相同 (c) 其沸点随外压的改变而改变 (d) 与化合物一样具有确定组成

14. 物质A与物质B构成的系统可形成低恒沸物E。 已知纯A与纯B的沸点间关系为Tb(B) > Tb(A)。若将任意比例的A+B系统在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物是 ,塔底馏出物是 。

(a) 纯B (b) 纯A (c) 低恒沸物E (d) 不一定

15. 已知温度T时,液体A与液体B部分互溶,构成两个组成不同的平衡液层,该两个不同组成的液层必对应有 组成的平衡气相。

(a) 相同 (b) 不同 (c) 也可能相同也可能不同

16. A-B的气液平衡相图如图。液体A与液体B的关系为 。 (a) A-B完全互溶 (b) A-B完全不互溶 (c) A微溶于B,而B不溶于A (d) A不溶于B,而B微溶于A

17. 二元合金处于低共熔点时系统的条件自由度F为 。 (a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3

18. 固熔体为 相,二组分低共熔混合物为 相。 (a) 一 (b) 二 (c) 三 (d) 不确定

19. 液体A与液体B不相混溶。在一定温度T0下当A(l)、B(l)及其蒸气共存并达到平衡时,液体A的蒸气压应 。

(a) 与系统中A的摩尔分数成比例 (b) 等于T0下纯A?的蒸气压 (c) 大于T0下纯A?的蒸气压 (d) 等于系统的总压力 20. 水与苯胺的相图如图所示,C点为高临界会溶点,温度为 T0。T 若在某项化工工艺中欲用水萃取苯胺中的物质,则操作的最佳温度为 。

(a) T > T0 (b) T < T0 (c) T = T0 (d) 任何温度均可

水 w/% 苯胺

第20题附图 T0

xB

第16题图

T

p=101325Pa

21. A、B两种液体组成液态完全互溶的气-液平衡系统,已知A的沸点低于B的沸点。在一定温度下向平衡系统中加入B(l),测得系统的压力增大,说明此系统 。

(a) 一定具有最大正偏差 (b) 一定具有最大负偏差 (c) 可能具有最大正偏差也可能具有最大负偏差 (d) 无法判断

22. 在318K下,丙酮(A)和氯仿(B)组成液态混合物的气-液平衡系统,测得xB = 0.3时

*气相中丙酮的平衡分压pA = 26.77 kPa,已知同温度下丙酮的饱和蒸气压pA= 43.063kPa。

则此液态混合物为 。

(a) 理想液态混合物 (b) 对丙酮产生正偏差 (c) 对丙酮产生负偏差 (d) 无法判断

23. 已知A(l)与B(l)形成理想液态混合物的气-液平衡系统,温度T下A(l)与B(l)的饱

**/pB?1/5。若此时气相组成yB = 0.5,则平衡液相组成xB = 。 和蒸气压之比pA(a) 0.152 (b) 0.167 (c) 0.174 (d) 0.185

24. A、B两种液体可形成理想液态混合物,已知A的沸点低于B的沸点。现在体积分别为V1、V2的真空密闭容器中分别放有组成为xB,1和xB,2的液态混合物,且xB,1<xB,2。设某温度下两容器均处于气-液平衡且压力相等,则容器1中的气相组成yB,1 yB,2;容器1中气相量与液相量之比ng,1/nl,1 容器2中气相量与液相量之比ng,2/nl,2。

(a) 大于 (b) 小于 (c) 等于 (d) 可能大于也可能小于

25. A(s)与B(s)构成二元凝聚系统,A(s)与B(s)可以形成四种化合物:A2B(稳定)、AB(稳定)、 AB2 (不稳定) 、AB3(稳定)。则该相图中有 个最低共熔点和 条三相线。

(a) 3,3 (b) 4,4 (c) 3,4 (d) 4,5

㈡ 填空题

1. 多组分多相系统相平衡的条件是 ;在不考虑外界其它因素影响时,Gibbs相律可表示为 。

2. 把任意量的N2(g)、H2(g)与NH3(g)于723 K时放入压力为300×105 Pa的压力反应器内,达到反应平衡后,系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。若开始时只充入NH3(g),则达到反应平衡后上述各量分别为 ; ; ; 。

3. 将NaHCO3(s)放入一抽空的容器内,发生如下反应:

2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

达到平衡时该系统的组分数为 ;自由度数为 。

4. 在80℃下将过量的NH4HCO3(s)放入真空密闭容器中按下式分解达平衡:

NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

则该平衡系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。若在上述已达平衡的系统中加入CO2(g),当系统达到新平衡时,系统的组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。

5. 指出下列平衡系统中的组分数和自由度数。

⑴ 一个瓶中装有常温常压无催化剂时的H2O(l),O2(g)和H2(g),组分数为 ;自

由度数为 。

⑵ 一瓶中装有高温有催化剂的H2O(l),O2(g)和H2(g)的平衡物系,组分数为 ;自由度数为 。

6. C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在1000℃时达平衡时,系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。

7. NaCl和KNO3一起溶于水形成水溶液,组分数为 ,如果不含气相,此系统自由度数为 ,列举出一套独立变量 。

8. 在温度T下,由CaCO3(s)、CaO(s)及CO2(g)构成的平衡系统的压力为p,已知它们之间存在化学平衡:CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g),若向该平衡系统中加入CO2(g),则重新达到平衡时,系统的压力会 。

9. 在纯物质的p - T相图中的三相点附近,其固气平衡线的斜率与液气平衡线的斜率相比较大的是 ,摩尔相变焓绝对值较大的是 。

****10. 温度为T时,液体A及液体B的饱和蒸气压分别为pA和pB,且pB = 5pA,若A

与B形成理想液态混合物,当气液两相平衡时气相中A 和B 的物质的量相等,则A 与B 在液相中的摩尔分数xA= ,xB= 。

11. 处于三相点的水,若加压,则 相消失;若减压,则 相消失;若升温,整个系统变为 ;若降温,整个系统变为 。

12. 若A、B二组分能形成恒沸混合物,则只有在 条件下,该恒沸混合物才有恒定的组成。

13. A-B液态完全互溶系统的沸点-组成图如图。 ⑴ 在图中标出各相区的聚集态(g,l,s)和 成分(A,B,A+B);

⑵ 4 mol A与6 mol B混合时,在70℃时,该系统的相数为 ; 其中 相物质的量n = mol,其中含nA = mol, nB = mol; 相物质的量n = mol,其中含nA= mol, nB = mol。

13题附图

t/℃

p=101325Pa

⑶ xB = 的A,B二组分混合物在101.325 kPa下的沸点为70℃。

⑷ 70℃时,xB = 0.8的混合物组分A的活度系数fA = ,活度aA = 。 已知A(l)的标准摩尔生成焓为300kJ?mol?1, A(g)的标准摩尔生成焓为328.4 kJ?mol?1。

14. 进行水蒸气蒸馏的必要条件是 。

15. A和B能生成二种稳定化合物及一种不稳定化合物,则A和B的T - x图中有 个低共熔点,有 条三相线,有 个转熔温度。

16. A、B和C彼此不发生化学反应,三者混合所形成的溶液与固体A和由B、C组成的气相同时平衡,则该系统的自由度数为 ;平衡共存的最大相数为 ;若在恒温条件下向系统中加入组分A,则系统的压力将 ;若在恒温条件下向系统中

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