物理化学(上册)练习题 下载本文

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3. 某系统存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡:

H2O(g) + C(s) ? H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) ? H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s) ? 2CO(g) 则该系统的独立组分数C为:( )。 A. 3; B. 2; C. 1; D. 4。

4. 1mol纯液体在其正常沸点汽化,该过程中增加的量为( )。 A. 蒸气压; B.汽化热; C.熵; D.吉布斯函数。 5. 杠杆规则可适用的条件为:( )。.

A. 任何两相平衡的系统; B. 组分浓度用摩尔分数表示的两相平衡系统;

C. 多相平衡系统; D. 气-液平衡或液-固平衡系统。

6. A和B形成的固-液系统相图中,存在四个稳定化合物,则此相图中的低共熔点有( )个 A. 3; B. 4; C. 5; D. 6。

7. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线:( )。A.p对T ; B. lg(p/Pa)对T ; C. lg(p/Pa)对1/T ; D. 1/p对lg(T/K)。 8. CuSO4 与水可生成CuSO4?H2O, CuSO4?3H2O , CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为:( )。

A. 3种; B. 2种; C. 1种; D. 不可能有共存的含水盐。

9. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K, 乙醇的沸点是351.6K, 两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。 今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为 x2。下列结论何者正确?( )。 A. y2 ? x2 ; B. y2 = x2 ; C. y2 ? x2 ; D. 不确定。

二. 填空题

1. 将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合,放入一密闭容器中,一定温度下建立化学平衡,则系统的组分数C =______;相数??=_______;条件自由度数??=________。 2. 在抽空的容器中放入NH4HCO3(s),发生反应

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

且达到平衡,则这个系统的组分数(独立) =______;自由度数 =_______。 3. 只受温度,压力影响的二组分平衡系统,可能出现的最多相数为______。

4. CaCl2与H2O可形成三种水合物 CaCl2?2H2O, CaCl2?4H2O及 CaCl2?6H2O,恒压下能与 CaCl2水溶液及冰成平衡的盐最多有种。

5. 在101325Pa下,碘在水和二硫化碳中分配达平衡,不存在固态碘及气相,则此系统的自由度数为_______。

6. 恒压下A和B形成具有最低恒沸点的系统,最低恒沸点的组成为xB = 0.475。若进料组成为xB = 0.800的系统,在精馏塔中精馏,则塔顶得到_____ ,塔底得到___________。

三. 分析相图题

???pA1. 已知A, B两种液体完全互溶,且pB,在常压下具有最低恒沸混合物组成为D。

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(1) 试画出该系统的T-x 图,p-x 图;

(2) 若有一组成介于B与D之间的A,B二组分溶液,经精馏后,在塔顶和塔底各得什么产物? 2. 已知某固液系统的相图如下: (1) 试写出1、2、3各相区的稳定相,(2)画出溶液P的步冷曲线(3)写出三相线FHN上稳定的三个相是什么﹖

3. A,B 二组分凝聚系统相图如下:

(1)分别绘出系统a, b, d的冷却曲线(绘于右图相应位置注意温度的对应关系)示意图; (2)写出 ①,②,③ 区(见图)的相态及成分和条件自由度数;

(3)点F,L,G 的组成(wB)分别为0.55 ,0.75,0.95,10 kg系统d冷至温度达L点时,

固体和溶液的质量各为多少千克?上述溶液中还含有多少千克B ?

4. 已知液体A和B可以组成二组分液态部分互溶系统,其相图如下图(图中tA*,tB*)分别为A,B的沸点。

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(1)将图中相区I,II,III,Ⅳ及点E的相数,相态,条件自由度数f '填入表中; (2)若4 mol A与6 mol B混合构成一系统,试将50 ?C,125 ?C,160 ?C,250 ?C时,系统

的相数,相态,f '填入表中; (3)xB = 0.50的A,B混合物,总量为10 mol,t = 50 ?C时,系统为几个相?相组成如

何?各相的量如何? (1)

相区 I II III IV 相数 相态 f ' E点 (2)

相区 50 ?C 125 ?C 160 ?C 250 ?C 相数 相态 f '

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练习题答案

第一章 《热力学第一定律》

选择题: DDDCB / BDADD / BCABC/ DCBCD / AACBB

填空题: 1. 0 0 0 3 kJ 2. = > 3. > = > 4. 降低

5. (2), (4) 理由是:W = p(外)?V >0,Q = 0, 故?U = -W < 0,而U = f (T ) 即温度必然下降,又因H = f (T ),故?H < 0。

6. = = = = 7. > 8. > 9. > 10. = < 11. 任何 等容 12. ?Cp 问答题: (略)

第二章 《热力学第二定律》 选择题: CBADB/DCBDC/CDD

填空题: 1. = 0 < 0 2. = 3. = < 4. = > > 5. = = > 6. = > 7. 封闭系统 等温过程

8. U G U, H, S, A, G S U, H H

问答题: (略)

计算题: 1.(1) ?U =?H = 0 ;Q??4.44kJ;W?4.44kJ;?A=?G = 4?44kJ;

?S (系) = ?14?9J?K?1;?S (隔) = 0。

(2) ?U =?H = 0 ;Q??12.39kJ;W?12.39kJ;?A=?G = 4?44kJ;

?S (系) = ?14?9J?K?1; ?S (隔) = 26.67J?K?1。

2. (1) ?U =?H = 0 ;Q?5230J;W??5230J; ?A=?G = ??????J?;

?S =19.14J?K?1; ?S (环) =?19.14J?K?1。

(2)??U =?H = 0;Q?0;W?0; ?A=?G = ??????J?;??S =19.14J?K?1;

?S (环) = 0。

3. Q = ?H = 83.336kJ; W =?6.205kJ; ?U =75.131kJ;??S =217.97J?K?1; ?A= ??????kJ;??G = 0。

第三章 《化学势》

选择题: BBBBD/DBCBD/DA

填空题: 1. (3) (2) (1) 2. > 3. = > < 4. 氧气 乙炔 5. = = > < 6. 高 7. = > <

8. ?i?RTlnxi ??RTln(f/p)

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