相平衡
一、判断题：
1、相是指系统处于平衡时,系统中物理性质及化学性质都均匀的部分。 2、依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。 3、依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。 4、双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。
5、不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分离为两个纯组分。 6、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的整齐压之间。
7. 在一个给定的体系中，物种数可以因分析问题的角度不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 8．自由度就是可以独立变化的变量。
9．I2（s）= I2（g）平衡共存，因S = 2， R = 1， R/ = 0所以C = 1。 10．单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 11．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 12．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 13．部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。 14．恒沸物的组成不变。
15．相图中的点都是代表体系状态的点。 16．三组分体系最多同时存在4个相。
17．完全互溶双液系T~x图中，溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。 18．据二元液系的p~x图，可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。 19．二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对Raoult定律产 生负偏差。
20．A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与体系中A的摩尔分数 成正比。
二、填空题：
1、对三组分相图, 最多相数为 ；最大的自由度数为 ,它们分别是 等 强度变量。
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、AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为 ，自由度数为 。
4、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??=________。
5、将Ag2O(s)放在一个抽空的容器中，使之分解得到Ag(s)和O2(g)并达到平衡，则此时系统的组分数（独立）=______；自由度数=________。
6、CH4(g)与H2O(g)反应，部分转化为CO(g)和CO2(g)及H2(g)，并达平衡，则系统的S =______；R =______；R′=______；C =______；? =______；f =______。
7、将一定量NaCl(s)溶于水中形成不饱和溶液，假设NaCl完全电离，H2O(l) 可建立电离平衡，离子无水合反应，则系统的S =______；R =______；R′=______；C =______；? =______；f =______。 8 、已知NaHCO3(s)热分解反应为2NaHCO3 == Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
今将NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一个密闭容器中，当反应建立平衡时系统的R′=______；C =______；? =______；f =______。 9、 450℃时，将与混合，由于的分解，最终得到和平衡共存的系统，则系统的组分数C =______；相数? =______；条件自由度数f’ =______。
10、Na2CO3(s)与 H2O(l) 可生成Na2CO3? H2O (s)、 Na2CO3? 7H2O (s) 、 Na2CO3? 10H2O (s)，则30℃时，与
Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 种。 11、下列化学反应，同时共存并达到平衡（温度在900~1200K）：
CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)； CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)
H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+H2(g)。
该系统的自由度=______。 12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和CO2(g)构成一个多相平衡系统，这个系统的组分数（独立）=______；自由度数=________。
13、 FeCl3与 H2O 可生成四种水合物FeCl3 ?６H2O (s)、 ２FeCl3 ?３H2O (s) 、 ２FeCl3 ?５H2O (s)、 FeCl3 ?２H2O (s) ，这个系统的组分数（独立）=______；在定压下最多有 相平衡共存种。
14、一个达到平衡的系统中有任意量ZnO(s)、Zn(s)、CO(g)、CO2(g)、C(s)五种物质，则这个系统的组分数（独立）=______；自由度数=________。
p一定 t 15、理想液态混合物定温p-xB(yB)相图最显著的特征是液相线为 。 16、一般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯，当有机物的 和 越大时，提纯一定质量有机物需要的水蒸气越少，燃料越节省。 17、右图为两组分具有最高沸点的相图，若有组成为x0的溶液，经过精馏，则在塔顶得到 ，塔底得到 。 18、完全互溶的A，B二组分溶液，在xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值，x0 那么组成xB=0.4的溶液在气-平衡时，yB(g)，xB(1)，xB(总)的大小顺序为A xB B __________。将xB=0.4的溶液进行精馏, 塔顶将得到______________。 19、定压下A，B可形成具有最低恒沸点的系统，最低恒沸点组成为xB=0.475。 若进料组成为xB=0.800的系统，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，塔顶将得到______________。塔底将得到______________。 20、35℃时，纯CH3COCH3的饱和蒸气压力为43.06kPa。 CH3COCH3与CHCl3组成溶液，当CHCl3的摩尔分数为0.30时，溶液上CH3COCH3的蒸气压力为26.77kPa，则该溶液对CH3COCH3为 偏差。（选择正、负）
21、右图是水的相图。 (1)oa是———平衡曲线； ob是———平衡曲线； oc是______平衡曲线； (2)o点称为________点；
oa线中止于a点，a点称为_______点；
C (3)处于d点的水称为______水，它与水蒸气达到的平衡称为_______平衡。 22、乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)在温度时的三组分液态部分互溶系统相图如图所示，则该相图中有 个二相区
23. 在25℃时，A，B，C三种物质(不发生化学反应)所形成的溶液与固相A和
B、C组成的气相呈平衡，则体系的自由度f = 。 A，B，C三物质组成的体系能平衡共存的最大相数是 。 24．在石灰窑中，分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡，则该体系的组分数C= ，相数P = ，自由度数f A B = 。
25．CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)达到平衡时，此体系的相数是 ， 组分数是 ，自由度数是 。
26．纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体，下述各量中增加的量是 ，减少的量是 ，不变的量是 。
A．蒸气压 B．摩尔气化热 C．摩尔熵 D．摩尔焓 E．吉布斯自由能 F．温度 G．外压 H．摩尔体积 I．亥姆霍兹自由能
27．已知水的平均气化热为40.67kJ·mol-1,若压力锅允许的最高温度为423K，此时压力锅内的压力为 kPa.
28．在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到 现象，若将容器不断冷却，又可见到 现象。
－－
29．一个含有K+，Na+,NO3,SO42,四种离子的不饱和水溶液，其组分数为 。
30．已知温度T时，液体A的蒸气压为13330Pa，液体B的蒸气压为6665Pa，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0.5时，其在气相中的摩尔分数为 。 31．定温下水，苯甲酸，苯平衡体系中可以共存的最大相数为 。 32．二元液系相图中，共沸点的自由度数f = 。
三、选择题：
1 一个水溶液共有S种溶质，相互之间无化学反应。若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开，当达到渗透平衡时，水面上的外压是pW，溶液面上的外压是ps，则该系统的自由度数为：( ) (A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3
2 NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有：( )。 (A)C=2，f=2，f =2 (C) C=1，f=3，f =2
(B) C=1，f=2，f =1 (D) C=1，f=2，f =3
*
*
3 若A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯A及纯B的饱和蒸气压pＢ＞pA,则当混合物的组成为0＜xＢ＜1时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与pA，pＢ的相对大小为:( ) (A) p＞p
*
Ｂ
** (B)p＜p
*A
(C)pA＜p＜pＢ **
4 对于恒沸混合物，下列说法中错误的是：( )。 (A) 不具有确定组成 (B)平衡时气相组成和液相组成相同； (C)其沸点随外压的变化而变化 (D)与化合物一样具有确定组成
5 已知硫可以有单斜硫，斜方硫，液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种状态____稳定共存。 (A) 能够 (B) 不能够 (C) 不一定
6 二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数为：( )。 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3
7、 A(l)与B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度下，纯A、纯B的饱和蒸气压p*A＞p*B，则在该二组分的蒸气压组成图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有:( ) (A)yＢ＞xＢ (B)yＢ＜xＢ (C)yＢ＝xＢ
8、 在101 325Pa的压力下，I2在液态水和CCl4中达到分配平衡（无固态碘存在）则该系统的条件自由度数为（ ）
(A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3 9 、硫酸与水可形成H2SO42O(s)，H2SO42O(s)，H2SO4
2O(s)三种水合物，问在101 325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？( ) (A) 3种；(B) 2种；(C) 1种；(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 10 、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡： NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数f为：( ) (A) Ｃ＝2，f ＝2； (B) Ｃ＝2，f ＝2； (C)
Ｃ＝2，f ＝0； (D) Ｃ＝3，f ＝2。
11 某系统存在任意量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 + 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 12 已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得：( )。
(A)一个纯组分和一个恒沸混合物 (B) 两个恒沸混合物 (C) 两个纯组分。 13 已知A和B二组分可组成具有最低恒沸点的液态完全互溶的系统，其t-x(y)如图所示。若把xB=0.4的溶液进行精馏，在塔顶可以获得：( )。
(A) 纯组分A(l) (B)纯组分B(l) (C)最低恒沸混合物。
14 已知纯液体A与B，其沸点分别为t*A=116℃， t*B=80℃，A和B可以形成二组分理想液态混合物，将某一定组成的该液态混合物进行精馏（完全分离）时，则（ ）
(A) 在塔顶得到纯B (B) 在塔底得到纯B (C) 在塔中间得到纯B
15 组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( )。
(A) 有最高恒沸点的系统 (B) 不具有恒沸点的系统 (C) 具有最低恒沸点的系统。 16 在p?下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点（ ） (A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K (C)取决于水与有机物的相对数量 (D)取决于有机物的相对分子质量的大小 17 已知A与B可构成固熔体，在组分A中，若加入组分B可使固熔体的熔点提高，则组分B在此固熔体中的含量必（ ）组分B在液相中的含量。 (A)大于 (B)小于 (C )等于 (D)不能确定 18 今有三组分相图，图中三相平衡区为：( )。 ( A) AFE； ( B) CFED； ( C ) AEB。
19 NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三组分系统相图如图，今有系统点a0，向系统中加入水，使系统点a1变为（如图所示），则在a1状态下，可以从系
C(l) 统中分离出纯物质是（ ） (A) C(l) (B) B(s) (C) A(s) 20．水煤气发生炉中共有C（s），H2O（g）,CO(g), CO2(g)及H2(g)五种物
? a1 质，它们之能发生下述反应：CO2（g）+ C(s) = 2CO(g) CO2(g) + H2(g) =
CO(g) + H2O(g)
H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) 则此体系的组分数、自由度数
? a0
为 。
A．5；3 B．4；3 C．3；3 D ．2；2
B(s) A(s) 21．物质A与B可形成低共沸混合物E，已知纯A的沸点小于纯B的沸点，若将任意比例的A+B混合物在一个精馏塔中精馏，在塔顶的馏出物是 。
A．纯A B．纯B C．低共沸混合物 D．都有可能 22．Clapeyron-Clausius方程可适用于 。
A．I2（s）= I2（g） B．C（石墨）= C（金刚石） C．I2（g,T1,P1）= I2(g,T2,P2) D．I2(s) = I2(l)
23．将一透明容器抽成真空，放入固体碘，当温度为50℃时，可见到明显的碘升华现象，有紫色气体出现，若维持温度不变，向容器中充入氧气使之压力达到100p时，将看到容器中 。 A．紫色变深 B．紫色变浅 C．颜色不变 D．有液态碘出现
24．在一定温度下，水在其饱和蒸气压下气化，下列各函数增量中 为零。 A． △U B．△H C．△S D．△G