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物理化学相图试卷.(DOC)

相平衡

一、选择题4

1、（本题2分）用比较准确的语言表达，相图说明的是（）系统。

A.封闭系统

B.已达平衡的多相开放系统

C.非平衡开放系统

D.开放系统

2、（本题2分）在标准压强下，根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大条件自由度数为( )。4

A. 1

B.2

C. 3

D. 4

3、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有( )。6

A.C=2，Φ(P)=2，?=2；

B.C=1，Φ(P)=2，?=1；

C.C=1，Φ(P)=3，?=2；

D.C=1，Φ(P)=2，?=3。

4、（本题2分）二组分合金处于两相平衡时系统的条件自由度数?(F) 为( )。6

A.0；

B.1；

C. 2；

D. 3。

5、（本题2分）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( )。6

A.?’=1；

B.?’=2；

C.?’=0；

D.?’=3。

6、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的( ) 5

A.与化合物一样，具有确定的组成；

B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；

C.平衡时，气相和液相的组成相同；

D.其沸点随外压的改变而改变。

7、（本题2分）硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(s)三种水合物，问在101325 Pa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( ) 6

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。

8、（本题2分）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 + CO(g)；CO2(g) + C(s) 2CO(g)。则该系统的组分数C为( )。 6

A.3；

B.2；

C.1；

D.4。

9、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为( )。4

A.1；

B.0；

C.2;

D. 3

10、（本题2分）图为A，B二组分气液平衡的压力-组成图。

假定溶液的浓度为x B=0.4，则该溶液在25?C时的饱和蒸气压

为：( )。 6

A.75kPa；

B.65kPa；

C.55kPa;

D. 85kPa

11、（本题2分）A、B双组分液态完全互溶系统，若其p-x

图上p-x曲线出现极小值，则其t-x图上，t-x曲线( )。

A.有极大值；

B.有极小值；

C.没有极值；

D.不确定。

12、（本题2分）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( )。6

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;

D.不确定

13、（本题2分）不挥发性的溶质溶于溶剂中形成稀溶液后，将会引起（）。 4

A.熔点升高；

B.沸点降低；

C.蒸气压下降;

D.无变化

14、（本题2分）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( )。 6

A.纯组分A和一个恒沸混合物

B.两个恒沸混合物

C.两个纯组分

D. 纯组分B和一个恒沸混合物

15、（本题2分）已知A(l)，B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的系统蒸馏可以得到( )。6

A.一个纯组分和一个恒沸混合物

B.两个纯组分

C.两个恒沸混合物

D.一个纯组分

16、（本题2分）已知纯液体A和B，其沸点分别为t*A=116 ?C，t*B=80 ?C，A和B可以形成双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( )。6

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

D.在塔中间得到纯A

17、（本题2分）组分A与B可以形成以下几种稳定化合物：A2B(s),AB(s),AB2(s), AB3(s),

设所有这些化合物都有相合熔点，则此A-B体系的低共熔点最多有（）个。4

A.3

B.4

C.5

D.6

18、（本题2分）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（）。4

A.必低于373.2 K；

B.取决于水与有机物的相对数量；

C.必高于373.2 K；

D.取决于有机物相对分子质量的大小。

19、（本题2分）已知A和B 可构成固溶体，在组分A中，若加入组分B可使固溶体的熔点提高，则组分B在此固溶体中的含量必（）组分B在组分液相中的含量。6 A.大于； B.小于； C.等于； D.不能确定。

20、（本题2分）相图和相律的关系是（）。4

A.相图是通过相律推导得出；

B.相图决定相律；

C.相图由实验结果绘制得出，与相律无关；

D.相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律。

21、（本题2分）已知CO2的相图如下，则在101.3kPa

外压力下，CO2(s)的升华温度最低应为( )。 5

A. -56.6℃；

B. 0℃；

C. -78.5℃;

D. -88.5℃

22、（本题2分）一个含有K+、Na+、NO3-、SO42-四种离子的不饱和水溶液，其组分数为（）4

A.3

B.4

C.5

D.8

23、（本题2分）在水中溶解氯化钾和硫酸钠两种盐，形成不饱和溶液，则系统的组分数为（）4

A.3

B.4

C.5

D.8

24、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有：( )。4

A. C=2，Φ=2，?=2；

B.C=1，Φ=2，?=1；

C.C=1，Φ=3，?=2；

D.C=1，Φ=2，?=3。

25、（本题2分）根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大自由度数为：( )。4

A.2；

B.3；

C.1

D.4

26、（本题2分）二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数?为：( )。4

A. 0；

B. 1；

C.2；

D.3。

27、（本题2分）在101 325 Pa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：( )。5

A.?'=1；

B.?'=2；

C.?'=0；

D.?'=3。

28、（本题2分）将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在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?为：( )。6

A.Ｃ＝２，?＝１；

B.Ｃ＝２，?＝２；

C.Ｃ＝１，?＝０；

D.Ｃ＝３，?＝２。

29、（本题2分）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 + CO(g)

CO2(g) + C(s) 2CO(g)

则该系统的独立组分数C为：( )。 5

A.3；

B. 2；

C. 1；

D. 4。

30、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为：( )。4

A.1；

B.0；

C.2;

D. 3

31、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是正确的( ) 4

A.与化合物不一样，不具有确定的组成；

B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；

C.平衡时，气相和液相的组成相同；

D.其沸点不随外压的改变而改变。

32、（本题2分）由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(g)构成的平衡物系的自由度为（）6

A.2

B.1

C.0

D.3

33、（本题2分）若A，B二组分可形成三个稳定化合物，则A-B的溶液冷却时，最多可同时析出固相的数目为（）6

A.1

B.2

C.3

D.4

34、（本题2分）Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3?H2O (s)、Na2CO3?7H2O (s)、Na2CO3

?10H2O (s)常压下，当将Na2CO3 (s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3 (s)，则另一相是（） 6

A. 冰

B. Na2CO3?10H2O (s)

C. Na2CO3?7H2O(s)

D. Na2CO3?H2O(s)

35、（本题2分）将CaCO3(s)放入一密闭的抽空容器中，一定温度下建立化学平衡，则系统的组分数C =______；相数Φ=_______；条件自由度数?* =________。6

A. 2, 1, 2

B.1, 1, 2

C.2, 3, 1

D.2, 3, 0

二、填空题

1、（本题1分）单组分系统中能平衡共存的最多相数是_______。4

3 （1分）

2、（本题1分）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

4 （1分）

3、（本题2分）三组分系统的最大自由度数F(f)= ______；平衡共存的最多相数P= ______。4

4 5 （2分）

4、（本题2分）今将一定量的NaHCO3(s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡：

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

则系统的浓度限制条件数R’=_____；组分数C =____；相数P (Φ)=______；自由度数F(f)=______。6

1 2 3 1 （2分）

5、气态的N2 ，O2溶于水中且达到相平衡，此多相系统的组分数为_____；自由度数为____。

3 3 （2分）

6、（本题1分）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_______。4

2 （1分）

7、（本题1分）NH4HS(s) 与任意量的NH3(g)及H2S(g) 达平衡时，系统的自由度数是_______。4

2 （1分）

8、（本题3分）将一定量NaCl(s)溶入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 =____；Φ(P) =____；? (F)=____。6

5 1 2 2 1 3 (3分)

9、（本题3分）450?C时，将NH3(g)与N2(g)混合，由于NH3(g)的分解，最终得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C =____；相数Φ(P) =___；和条件自由

度数?’(F/)=_____。6

2 1 2 (3分)

10、（本题1分）Na2CO3(s)与H2O(l)可生成水合物Na2CO3?H2O(s), Na2CO3?7H2O(s), Na2CO3?10H2O则30℃时，与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有_______种。6

1 （1分）

11、（本题2分）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)为_____；自由度数为_____。5

3 0 （2分）

12、（本题1分）下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900～1200 K 范围内）：CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)，CO2(g) + H2(g) == CO(g) + H2O(g)，H2O(g) + CO(g) + CaO(s) == CaCO3(s) + H2(g)。问该系统的自由度数为________。4

3 （1分）

13、（本题2分）系统内存在如下化学平衡：

FeO(s) + CO(g) == Fe(s) + CO2(g) C(s) + CO2(g) ==2CO(g)

FeO(s) + C(s) == Fe(s) + CO(g) 则此系统的组分数(独立)=___；自由度数=_____。6

3 1 （2分）

14、（本题2分）冰的熔点随压力增大而____，苯的熔点随压力增大而____。(选填升高、降低) 6

降低升高（2分）

15、（本题2分）一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的_______和_______越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，能量越节省。4

饱和蒸气压摩尔质量（2分）

16、（本题2分）Cd(s)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa) =

T K

5693

-6.439

Cd(l)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa) =

T K

5218

-5.772

则Cd的三相点温度为______ K，蒸气压为_______ Pa。6

712.1 35.9 (2分)

17、（本题2分）完全互溶的A，B二组分溶液，在x B=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成x B=0.4的溶液在气-液平衡时，y B(g)，x B(1)，x B(总)的大小顺序为________。将x B=0.4的溶液进行精馏,塔顶将得到_________。 6

y B(g)>x B(总) > x B(1) x B=0.6恒沸混合物（2分）

最低恒沸点的组成为x B=0.475。若进料组成为x B=0.800的系统，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，则塔顶得到______，塔底得到________。6

组成为x

= 0.475的恒沸混合物纯B （2分）

的饱和蒸气压力为43.06 kPa。CH3COCH3与CHCl3组成溶液，当CHCl3的摩尔分数为0.30时，溶液上CH3COCH3的蒸气分压力为26.77 kPa，则该溶液对CH3COCH3为______偏差。(选填正、负) 4

负（1分）

20、（本题1分）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 =______。4

5 （1分）

21、（本题2分）将Ag2O(s)放在一个抽空的容器内,使之分解得到Ag(s)和O2(g)并达到平衡,则此系统的组分数(独立) = ；自由度数= 。6

2 1 （2分）

22、（本题2分）指出在真空中(1)CaCO3(s)部分分解的自由度数?=________(2)NH4Cl(s)部分分解的自由度?=________。6

1 1 （2分）

23、（本题2分）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 =______；Φ=______；?=______。6

0 3 3 2 （2分）

25、（本题2分）450 ?C时，将NH3(g)与N2(g)混合，由于NH3(g)的分解，最终得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C =______；和条件自由数? =______。6

2 2 （2分）

26、（本题1分）理想液态混合物等温p-x B(y B)相图最显著的特征是液相线为_____。4

直线（1分）

27、（本题3分）在A，B 形成的凝聚系统的相图中（如右图所示），条件自由度数为零的部位有_________，___________，_________。6

F点G点CED线段上任意点（3分）

三、判断题

1、（本题2分）双组分相图中恒沸混合物平衡的气相与液相组成相同。( ) 4

√

2、（本题2分）双组分相图中恒沸混合物的沸点与外压力有关。( ) 4

√

3、（本题2分）双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。( ) 6

√

4、（本题2分）恒沸液体是混合物而不是化合物。( ) 4

√

5、（本题2分）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。（）4

√

6、（本题2分）恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。( ) 6

7、（本题2分）二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的蒸气

压之间。( ) 4

√

8、（本题2分）已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体，

其相图如右图，理论上，通过精炼可以

得到两个纯组分。（）4

√

9、（本题2分）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。（）4

√

10、（本题2分）依据相律，纯液体在一定温度时，蒸汽压应该是定值。（）。4

√

11、（本题2分）不可能用简单蒸馏的方法将二组分衡沸混合物分离为两个纯组分（）。4

√

12、（本题2分）浓度限制因素可以在不同相之间存在。6

13、（本题2分）对于一定体系，物种数随研究对象不同是可变的。4

√

14、（本题2分）对于确定体系，组分数随研究对象不同是可变的。4

15、（本题2分）相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律。6

√

16、（本题2分）二组分体系自由度最多等于4。6

17、（本题2分）相数最少不能小于1，自由度最少等于0。4

√

18、（本题2分）二组分体系在低共熔点处条件自由度等于0。4

√

19、（本题2分）一种固溶体是一相。4

√

20、（本题2分）纯组分的步冷曲线上有折点。6

四、相图题

1、（本题8分）62022 固态苯和液态苯的蒸气压p与温度T的关系分别如下所示：

lg(p S/Pa)===11.971-2310 K/T250 K

lg(p l/Pa)====10.087-1784 K/T275 K

试计算：

苯的三相点温度及三相点时的蒸气压；

苯在三相点时的熔化焓及熔化熵。7

解：（1）因为三相点时，p s==p l则11.971-2310 K/T=10.087-1784 K/T

所以T=279.2 K ；lg(p/Pa) = 11.971-2310/279.2 = 3.697

所以p=4977Pa （4分）

（2）lg(p/Pa)=-?H m/RT+C

?sub H m=2.303?8.314 J·K-1·mol-1?2310 K=44.23 kJ·mol-1

?vap H m=2.303?8.314 J·K-1·mol-1?178 4 K=34.16 kJ·mol-1

?fus H m= ?sub H m - ?vap H m =10.07 kJ·mol-1

则?fus S m = ?fus H m / T=36.07 J·K-1·mol-1（8分）

2、（本题8分）固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为：8

ln(p / Pa)=-3116 K/T+27.537

已知熔化焓?fus H m=8826 J·mol-1，三点的温度为217 K。试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。

解：已知ln(p/Pa)=-3116 K/T+27.537

对固气平衡：[dln(p/ Pa)/d T]=?sub H m/(RT)2

则[dln(p/Pa)/d T]=3116 K/T2=?sub H m/(RT)2

?sub H m=25 906 J·mol-1

?vap H m=?sub H m-?fus H m=17 580 J·mol-1（4分）

-?vap H m/RT+B= -3 116 K/T+27.537 B=22.922

则液体CO2的蒸气压与温度的经验关系为：

ln(p/Pa)= -?vap H m/(RT)+22.922= -2115 K/T+22.922 。（8分）

3、（本题8分）已知固体苯的熔化焓为9870 J·mol-1(可视为常数)，苯的三相点温度为278 K，求在268 K，101 325 Pa下，过冷液体苯的蒸气压(p l)与固体苯的蒸气压(p s)之比p l/p s以及1 mol过冷液体苯凝固过程的?fus G m及?fus S m。 7

解：由克拉贝龙方程

v a p m l

l 11

p R T T

???

==-

；T=278 K ；T'= 268 K

s s u b m

ln p H

p R T T

???

==-

（4分）

三相点时p l(278 K) = p s(278 K)

则268K时p l / p s = 1.173

?fus G m=RT ln(p s / p l) = -354.9 J?mol-1

?fus S m= (?fus H m-?fus G m)/T= -35.5 J?K-1?mol-1。（8分）

4、（本题8分）

A，B液态完全互溶液态混合物对拉乌尔定律产生最大正偏差

（1）指出A，B两个图中哪个图是在一定温度下的压力-组成图(p-x)及一定压力下的t-x图？

（2）写出两个图中各区域稳定存在的相态。 7

解：(1) 图(a)为t一定下的p-x图，

图(b)为p一定下的t-x图。（2分）

(2)

5、（本题8分）

A和B两种物质的混合物在101 325Pa下沸点-组成图如图，若将1 molA和4 molB 混合，在101325 Pa下先后加热到t1=200 ?C，t2=400 ?C，t3=600 ?C，根据沸点-组成图回答下列问题：

（1）上述3个温度中，什么温度下平衡系统是两相平衡？哪两相平衡？各平衡相的组成

是多少？各相的量是多少(mol)？

（2）上述3个温度中，什么温度下平衡系统是单相？是什么相？ 7

解：(1)t 2=400?C 时，平衡系统是两相平衡。此时是液-气两相平衡。各平衡相的组成，如

下图所示，为

x B(l ) =0.88 , y B =0.50

)g ()

l (n n =KL GK =8.088.050.08.0-- n (g)+n (l)=5 mol

解得：n (l)= 4.0mol ；n (g)=1.0 mol （6分）

(2) t 1=200 ?C 时，处于液相；

t 3 =600 ?C 时，处于气相。（8分）

6、（本题14分） 9

1）按下列条件作出A,B 二组分系统相图的示意图：A 的熔点为600℃，B 为1000℃；化

合物AB 2的分解温度为650℃，此时液相组成为x A =0.50，A 和AB 2的最低共熔点400℃，

x A=0.80；固相不互溶，液相完全互溶。

（2）标明相图中各区域存在的相态及成分。

（3）指出相图中在哪些情况下条件自由度数为零，此时各相的组成是什么？

（4）作出x A=0.40的溶液的冷却曲线，在曲线转折点处及各段注明相态及成分的变化。

解：（1）,（2）画图如下。（3分）（6分）

（3）FEL线：

l + s (A）+ s(AB2)三相共存，?'=0 液相组成为l E(E点组成)。 8分

GHK线：

l + s (AB2）+ s(B)三相共存，?'=0 液相组成为l G(G点组成)。10分

M点及N点分别为纯A，B的熔点，均为纯物质的两相平衡

s(A) l(A)

s(B) l(B)

?'=0 （12分）

（4）步冷曲线如右图。（14分）

7、（本题8分）在熔融的金属A，B 以及组成不同的二组分熔融物冷却过程中给出了它们的步冷曲线，曲线上出现转折和水平线段所对应的温度如下表所示。请据表绘出A，B

物，于700℃分解。

图（2分）相态（6分）

8、（本题12分）9

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）内的相态及成分和条件自由度数；

（3）点F，L，G的组成（w B）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 ？

解：(1)

（4分）

（8分）

(3)溶液和固体各为5 kg，溶液中含B 为（5 kg 0.55）=2.75 kg （12分）

9、（本题12分）9

Au(A)和Bi( B)能形成异成分熔化合物（不稳定化合物）Au2Bi . Au和Bi的熔点分别为1336.15℃和544.52℃，Au2Bi 分解温度为650℃，此时液相组成为x B=0.65，将x B=0.86的溶液冷却到510℃时,同时结晶出两种晶体(Au2Bi和Bi)的混合物。

（1）试根据实验数据，绘Au-Bi系统的熔点-组成示意图；

（2）试列表说明每个相区的相数、各相的聚集态及成分、相区的条件自由度数；

（3）画出组成为x(Bi)=0.4 的溶液从1 400 ℃开始冷却的步冷曲线，并标明系统降温冷却过程中，在每一转折点或平台处出现或消失的相。

解：（1）Au-Bi系统的熔点-组成示意图如下：

（5分）

9分）

（3）x B =0.4 溶液的步冷曲线如下图

（12分）10、（本题15分）已知Mg-Ge相图如右图： 10

（1）将图中I，II，III 及B点所代表的相区的相数、相态及成分、条件自由度数?'列表；

（2）Mg-Ge 形成的化合物为_______化合物（填“相合熔点”或“不相合熔点”），其熔点为_______；

（3）共晶温度分别为_____和__________；相应的共晶变化为___________和__________；

（4）从含Ge为x(Ge)=0.80 的液态合金中最多能分离出______kg纯Ge(s)。(设系统总质量为100 kg。)

解：（1）

（6分）（2）相合熔点，1115 ?C （9分）

（3）680 ?C , 635 ?C , l D s(B)+ s(C),

l E s(A)+ s(C) （13分）

（4）m(Ge,s ) =

100

8.0

=49 kg （15分）

11、（本题12分）盐MA及其水合物MA?3H2O的相图如右图所示：

（1）标各相区的相态及成分；

（2）若把组成为P的溶液，一直冷到完全固化，叙述其相变化；

（3）叙述组成为P的溶液，在50 ?C时蒸发至干的相变化过程。 9

解：

（4分）

（2）若把组成为P的溶液一直冷却到完全固化，其相变过程为：当由P冷至A时析出s(MA?3H2O)，由A至B区为s(MA?3H2O)与溶液两相平衡，到B为冰+ s(MA?3H2O)+溶液三相平衡，至C为冰和s(MA?3H2O)两相平衡。（8分）

（3）组成为P的溶液，在50 ?C时等温蒸发，当由P至Q时，出现s(MA?3H2O),由QR时为s(MA?3H2O)和溶液两相平衡，由R至V时，溶液浓度不断增加，V与U之间为溶液和s(B)两相平衡，至V则完全成纯s(B)。（12分）

12、（本题12分）A-B系统的固-液平衡相图如下： 8

（1）列表指出各区的相态及成分；

（2）画出aa',bb',cc' 的冷却曲线的示意图；

（3）欲从a系统中得最大量的纯结晶A，应该采取什么操作条件？

（3）欲从a系统中得到最大量纯结晶A，应该使温度降低至接近三相线MED。

（12分）

13、（本题12分）A，B二组分凝聚系统的相图如右图所示。

（1）指出1～4区的相态和成分及条件自由度数；

（2）作溶液P的冷却曲线，标明曲线转折点处的相态及成分的变化；

（3）说出E，F，G 三点的意义；

（4）指出有哪几条三相平衡线。9

解：（1）

（4分）（2）

Pa?? l（A+B）一相

a ?? s ( B ) 析出

ab?? l + s (A+B）二相

b?? s ( AB2 ) 析出

c b?? l + s (B）+ s (AB

）三相

c??消失

c以下?? s ( AB2 ) + s ( B ) 二相（8分）

（3）E点??化合物A2B的熔点

F 点??化合物A2B与AB2的低共熔点

G点??化合物AB2分解所得液相组成（10分）

（4）图中三相平衡线有GMC，HMD，HJK三条。（12分）

14、（本题12分）

已知铝-钙二组分系统的熔点-组成图。列表指出各相区中具有的相态及成分。若将w B=0.25 的溶液由高温冷却，试述在温度降低到600 ?C 以下时，降温过程中系统的相态及成分的变化情况。8

解：各相区中的相态及成分列表如下：

（6分）w B=0.25 的溶液降温过程的描述：

溶液降温至t1，开始有化合物s(Al2Ca)析出，此时系统为两相平衡[即l(A+B).+.s(Al2Ca)两相]，系统的条件自由度数为?'=1，温度可继续降低，s(Al2Ca)的质量在不断增加；降温至t2有化合物s(Al3Ca)析出，系统转为l(A+B)，s(Al2Ca)，s(Al3Ca)三相平衡，?'=0 ，直至s(Al3Ca)全部消失，?' =1，温度开始下降离开t2，系统转折为l(A+B)，s(Al3Ca)两相平衡?' =1，温度可继续下降至600 ?C 时有s(Al)析出，系统转为三相平衡?'=0，温度保持不变，待l(A+B)消失后, ?' =1则温度继续下降，系统转为s(Al)，s(Al3Ca)两相平衡?' =1。（12分）

物理化学相图试卷

相平衡一、选择题4 1、（本题2分）用比较准确的语言表达，相图说明的是（）系统。 A.封闭系统 B.已达平衡的多相开放系统 C.非平衡开放系统 D.开放系统 B 2、（本题2分）在标准压强下，根据吉布斯相律，双组分平衡系统的最大条件自由度数为( )。4 A. 1 B.2 C. 3 D. 4 B 3、（本题2分）NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有( )。6 A.C=2，Φ(P)=2，?=2； B.C=1，Φ(P)=2，?=1； C.C=1，Φ(P)=3，?=2； D.C=1，Φ(P)=2，?=3。 A 4、（本题2分）二组分合金处于两相平衡时系统的条件自由度数?(F) 为( )。6 A.0； B.1； C. 2； D. 3。 B 5、（本题2分）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( )。6 A.?’=1； B.?’=2； C.?’=0； D.?’=3。 D 6、（本题2分）对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的( ) 5 A.与化合物一样，具有确定的组成； B.恒沸混合物的组成随压力的改变而改变； C.平衡时，气相和液相的组成相同； D.其沸点随外压的改变而改变。 B 7、（本题2分）硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(s)三种水合物，问在101325 Pa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( ) 6 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。 C 8、（本题2分）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：H 2O(g)+C(s) H2(g) + CO(g)；CO2(g)+H2(g) H2O + CO(g)；CO 2(g) + C(s) 2CO(g)。则该系统的组分数C为( )。 6 A.3； B.2； C.1； D.4。 A 9、（本题2分）当水、冰、水蒸气三相平衡共存时，系统的自由度数为( )。4

物理化学练习题十一

物理化学练习题十一一、单选题 1．对于孤立体系中发生的实际过程，下列关系中不正确的是：（） A ΔU ＝0 B W ＝0 C Q ＝0 D ΔS ＝0 2．当以 5mol H 2气与 4mol Cl 2气混合，最后生成 2mol HCl 气。若反应式写成： H 2(g) + Cl 2(g) ─→ 2HCl(g) 则反应进度ξ为：（） A 1 mol B 2 mol C 4 mol D 5 mol 3．25.0g 乙醇在其正常沸点时蒸发为气体，乙醇的蒸发热为 857.72Jg -1，故该过程的ΔH 为：（） A 39.5 kJ B 21.4 KJ C 19.8 kJ D 4288.6 kJ 4．下列偏微商中，不是偏摩尔量的是: （） A )(,,)( B C C n P T B n U ≠?? B )(,,)(B C C n V T B n G ≠?? C )(,,)( B C C n P T B n H ≠?? D )(,,)(B C C n P T B n S ≠?? 5. 单原子理想气体的 nC pm - nC vm 应等于：（） A nR B R C 3nR D 5R 6. 下列叙述不正确的是： ( ) A 一切自发过程的共同特征是其不可逆性 B 一切自发过程的不可逆性均可归结为热功转换过程的不可逆性 C 一切实际过程都为热力学不可逆过程 D 一切不可逆过程都是自发过程 7. 以下四组等式中，正确的是：（） A P T G )( ??＝S 、 T P G )(??＝V B P T G )(??＝-S 、T V G )(??＝P C P T A )(??＝S 、)(P A ??＝V D P T A )(??＝-S 、T V A )(??＝P 8. 可逆热机的效率最高，当其他条件均相同时，可逆热机拖动的列车速度如何：（） A 可逆机比不可逆机快 B 可逆机比不可逆机慢

物理化学试题及答案

物理化学试题之一一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B

物化网络试题

、选择题( 10 小题，每题 2分，共 20 分) 1. 下列关于生成焓的叙述中 ,哪条是不正确的 ? A. 化合物的生成焓一定不为零 . B. 在 298K 的标准态下，任何单质的生成焓规定为零 . C. 不是所有化合物的生成焓都用实验方法直接测定的 . D. 热力学数据表上所列某温度下化合物的标准生成焓数据，实际上都是一种相对值 2. 在263K 和101325Pa 下，1mol 的过冷水结成冰，则过程中 3. 在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是 H 2O+HD=HDO+H 2 K p (3)=3.40 则 H 2O +D 2 = D 2O+H 2 的 K p 为 ( ) A. 3.06 B. 11.89 C. 35.36 D. 3.50 7. 电解AgNO 3水溶液时，当通过的电量为 2F 时，在阴极上析出 Cu 的量为() A. 0.5mol B. 1 mol C. 1.5mol D. 2mol 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有 A 表面能 B 表面张力 C 比表面 D 液面下的附加压力 9. 下面描述的平行反应(A kB B, A kc C)的特点，哪一点是不正确的？() A. k B 和 k C 比值不随温度而改变 B. 反应的总速率等于两个平行的反应速率之和 C. 反应产物 B 和 C 的量之比等于两个平行反应的速率比 D. 反应物消耗的速率主要决定于反应速率大的一个反应 10. 某反应物在一定时间内完全转化为产物，则反应的级数为 A. △S 系 >0 B. △ S 环 <0 C.( △ S 系+ △ S 环)>0 D.( △ S 系 + △ S 环 )<0 A. 挥发性物质 B. 电解质 C. 非挥发性物质 D. 气体物质 4. 已知 373K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 5 kPa ,液体B 的饱和蒸气压为 10kPa ， A 和 B 构成理想液体混合物，当 A 在溶液中的物质的量分数为 0.5 时，气相中 B 的物质的量分数为 A. 1/1.5 B. 1/2 C. 1/2.5 D. 1/3 5．某系统存在 C(s)、H 2O(g)、CO(g)、平衡： H 2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) CO 2(g)、 H 2(g) 五种物质，相互建立了下述三个 CO 2(g) + H 2(g) = H 2O(g) + CO(g) 6. CO 2(g) + C(s) = 2CO(g) A. C=3 B. C=2 C. C=1 293K 时反应 H 2+D 2=2HD 则该系统的独立组分数 C 为: D. C=4 K p (1)=3.27 H 2O+D 2O=2HDO K p (2)=3.18

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

物理化学期末复习一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0

(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0

物理化学考试题库及答案(5)

物理化学试题及答案一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为（） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确（） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为（） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是（） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为（） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为（） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存（） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为 0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液：（） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是：（） (A) y A = 0.5 (B) y A < 0.5

大学物理化学5-相图课后习题及答案

相图一、是非题下述各题中的说法是否正确正确的在题后括号内画“”,错的画“”。 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。( ) 二、选择题选择正确答案的编号，填在各题题后的括号内。 1NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有：( )。 (A)C=2，=2，f =2；(B) C=1，=2，f =1； (C) C=1，=3，f =2；(D) C=1，=2，f =3。 2已知硫可以有单斜硫，正交硫，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。 3硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(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。 4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。 5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： H 2O(g)+C(s) H2(g) + CO(g) CO 2(g)+H2(g) H2O + CO(g) CO 2(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。三、计算题习题1 A，B二组分在液态完全互溶，已知液体B在80C下蒸气压力为 kPa，汽化焓为 kJ·mol-1。组分A的正常沸点比组分B的正常沸点高10 C。在下将8 mol A和2 mol B混合加热到60 C产生第一个气泡，其组成为y B=，继续在 kPa 下恒压封闭加热到70C，剩下最后一滴溶液其组成为x B=。将7 mol B和3 mol A气体混合，在 kPa下冷却到65C产生第一滴液体，其组成为x B=，继续定压封闭冷却到55C时剩下最后一个气泡，其组成为y B=。 (1) 画出此二组分系统在下的沸点一组成图，并标出各相区； (2) 8 mol B和2 mol A的混合物在 kPa，65 C时， ①求平衡气相的物质的量；

物理化学练习题

计算、分析与证明题 *1. 设有300K的1mol理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa，终态体积为10 dm3。试计算该过程的Q,W及气体的ΔU，ΔH。 2、在水的正常沸点（373.15K，101.325Kpa）,有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g)，已知水的 △Vap H=40.69kJ·mol-1，请计算该变化的Q、W、△U、△H各为多少？ 3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应焓为：（1）CH3COOH(l)+2O2==2CO2+2H2O(l) Δr H m(l)=-870.3 kJ·mol-1 （2）C(s)+O2(g) == CO2Δr H m(l)=-393.5 kJ·mol-1 O2(g) ==H2O(l) （3）H2+ 1 2 Δr H m(l)=-285.8 kJ·mol-1 试计算反应：（4）2C(s)+2H2(g)+O2== CH3COOH(l)的Δr H mθ（298K）。 4、在P及298K下，反应： (1) CuSO 4 (s) + 800H2O (l) ─→ CuSO4.800H2O，Δr H (1)=-68.74kJ.mol-1 (2) CuSO 4.5H2O (s) + 795H2O (l) —→ CuSO4.800H2O，Δr H (2)=10.13 kJ.mol-1 求反应： (3) CuSO 4(s) + 5H2O (l) ─→ CuSO4.5H2O的热效应Δr H（3）

*5、1mol单原子理想气体在298K、1×106Pa下，绝热可逆膨胀到1×105Pa。计算系统在此过程中的W、Q、△U、△H。 6、在P下，把25g、273K 的冰加到200g、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。已知水的比热为4.18 kJ·kg-1.K-1，冰的熔化焓为333 kJ.kg-1，设它们为常数。 7、某化学反应在等温、等压下（298K,Pθ）进行，放热40.00kJ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热4.00kJ。（1）计算该化学反应的Δr S m；（2）当该反应自发进行时（即不做电功时），求环境的熵变及总熵变（即Δr S m，体+Δr S m，环）；（3）计算系统可能做的最大电功为多少？ 8、请计算1mol苯的过冷液体在-5℃，pθ下凝固的ΔS和ΔG。（已知：-5℃时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为 2.25kPa和2.64kPa；-5℃，pθ时，苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol-1） *9、苯的正常沸点为353K，摩尔气化焓是Δvap H m＝30.77 kJ·mol-1，今在353K ，pθ下，将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。（1）计算该过程中苯吸收的热量Q和做的功W；（2）求苯的摩尔气化自由能Δvap G m和摩尔气化熵Δvap S m；（3）求环境的熵变；（4）可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否？并判别之。 10、已知298K下，CO2(g)、CH3COOH(l)、H2O（l）的标准生成焓

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行4、如图，将CuSO4 电解，可以看作封闭体系的是( )。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“?”，错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分，共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中，表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) A. G=H，TS B. G=A，PV C. A=U，TS C. H=U—PV 5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么( )。( )

A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位置。(每小题3分，共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 1. 一定压力下，当2 L理想气体从0?升温到273?时，其体积变为( )。 9、下述说法中，哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1

物理化学试卷

成绩物理化学(本科)试卷试卷号：B260002 校名___________ 系名___________ 专业___________ 姓名___________ 学号___________ 日期___________ （请考生注意：本试卷共页）大题一二三四五六七八九十十一十二十三十四成绩一、填作图题。 ( 本大题2分) 用等边三角形表示出A，B，C三组分系统，在图中找出x A=0.30，x B=0.30，其余为C 的系统点P。二、填空题。在题中“____”处填上答案。 (本大题共3小题，总计3分) 1、(本小题1分) 右图为两组分，具有最高恒沸点的相图，若有组成为x0 的溶液，经过精馏，则在塔顶得到__________，塔底得到 ___________。 2、(本小题1分) 热力学第三定律能斯特说法的数学表达式为????????????????。 3、(本小题1分) 理想气体节流膨胀时，[ () ] ? ? pV p H 0。（选填>，=，<）三、填空题。在题中“____”处填上答案。 (本大题共8小题，总计16分) 1、(本小题2分) 当稀溶液中所含溶质为不挥发性溶质、以及凝固时析出纯溶剂，则此稀溶液的依数性质有：________；________；________；_________ 。

2、(本小题2分) 一系统经过一个不可逆循环后，环境的熵变 0，系统的熵变 0。（选填< ，= ，>） 3、(本小题2分) 在一个温度恒定为100℃，体积恒定的容器中，装有2 mol ，100 kPa 的N 2( g )。若向其中注入100℃的水0.2 mol 并迅速达到平衡。设水蒸气为理想气体。此过程：（1）?S （H 2O ）；（2）?G （H 2O ）；（3）?A （H 2O ）；（4）?G （N 2）。（选填> 0 ， < 0 ，= 0或无法确定） 4、(本小题2分) 2 kg 空气与某恒温热源相接触，从1000 kPa 恒温可逆膨胀到200 kPa ，空气的平均摩尔质量M = 29 ? 10- 3 kg ·mol -1，且可视为理想气体，则 ?S (空气) = ，?S (热源) = 。 5、(本小题2分) 写出理想稀溶液中溶质B 的化学势表达式，其中B 的摩尔分数用x B 表示，μB =_______。 6、(本小题2分) 一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的____________和_______________越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，能量越节省。 7、(本小题2分) 2C(s) + O 2(g) == 2CO(g)反应的?r G 与温度关系为?r G =（－ 232 600－167.8 T /K ）J ·mol -1。据此式可求出反应在400 K 下的?r S 。（填入具体数值） 8、(本小题2分) 某气相反应A ==Y+ Z 是吸热反应, 在 25 ℃时其标准平衡常数K =1 , 则25 ℃时反应的?r S ?????0，此反应在40 ℃时的K ?????25 ℃时的K 。 (选填 > ，=，<) 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。 (本大题分5小题, 每小题1分, 共5分) 1、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。是不是?( ) 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋∑=1 B B μd n B ，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。是不是? （） 3、 CO 2(g)的?f H (500 K) = ?f H (298 K) +C T p ,m 2K K (CO )d 298500? 。是不是？（） 4、在等温等压条件下，?G > 0的过程一定不能进行。是不是？（） 5、理想混合气体中任意组分B 的逸度~p B 就等于其分压力~p B 。是不是?（）五、问答题。请回答下列各题。 ( 本大题3分 ) 在真空绝热箱中，有互相接触的两个导体（如图），有热量自温度为T 1的物体传到温度为T 2的物体（T 1>T 2)，若：

大学物理化学试题及答案

大学物理化学试题及答案一. 填空题（每题2分，共14分） 1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为kPa. 2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm ，并放热10 kJ，此过程的ΔS = J.K . 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是或 . 4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数C = , 自由度数f = . 5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg 的Na2SO4水溶液, 平均活度系数为γ ，该溶液的平均活度a ＝ γ . 6. 已知25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ /(S.cm .mol ): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ = S.cm .mol . 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与成正比, 与成反比。二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分) 1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 .

A. 气体节流膨胀过程 B. 封闭系统的任何可逆过程 C. 封闭系统的任何循环过程 D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K 表示,温度和压力对Ky和K 的影响为 . A. 温度和压力对Ky, K 均有影响 B. 温度和压力对Ky, K 均无影响 C. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky无影响而对K 有影响 D. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky有影响而对K 无影响 3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 . A.亨利定律 B.沸点升高定律 C.凝固点下降定律 D.渗透压定律. 4. 用等体积、等摩尔浓度的LiCl, NaCl, CaCl2和AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 . A. 正 B. 负 C. 中性 D 不确定 5. 用96485 C电量最多可从CuSO4溶液中电解出Cu 克(Cu的摩尔质量为63.54 g/mol). A. 16 B. 32 C. 64 D. 128. 6. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为级反应. A. 2 B. 1.5 C. 0.5 D. 零 7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势于水溶液中糖的化学势. A.等 B. 高 C. 低 D. 无法判断.

大学物理化学5-相图课后习题及答案

相图一、就是非题下述各题中得说法就是否正确?正确得在题后括号内画“√”,错得画“?”。 1.相就是指系统处于平衡时，系统中物理性质及化学性质都均匀得部分。（) 2.依据相律，纯液体在一定温度下,蒸气压应该就是定值。( ) 3.依据相律,恒沸温合物得沸点不随外压得改变而改变。（) 二、选择题选择正确答案得编号,填在各题题后得括号内。 1NH4HS(s)与任意量得ＮH3(g)及H2 S(ｇ)达平衡时有:( )。 (A）C=2,φ＝２，f ＝2;?（B) Ｃ=1,φ=２,f =1; (C）Ｃ=1,φ=3，f=２; (D) C=１,φ＝2,f ＝3。 2已知硫可以有单斜硫，正交硫,液态硫与气态硫四种存在状态。硫得这四种状态___＿稳定共存。 (A)能够;??（B) 不能够;?(C）不一定。 3硫酸与水可形成H2SO4?Ｈ2O（ｓ),H2SO４?2H2O(s)，Ｈ2SO4?４Ｈ2O（ｓ)三种水合物，问在1０1 ３25Ｐａ得压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存得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。 4将固体NH４ＨＣO3(s)放入真空容器中，恒温到40０K,NH４HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(ｓ) ===NH３(g) ＋Ｈ2O(g)+ CO２(ｇ）系统得组分数Ｃ与自由度数f 为：() (A)?C=2,f =2;? (B) C=2,ｆ=２; （Ｃ)?C＝2,f =0; ?(D) Ｃ＝３,f =2。 5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＋CO(g) CＯ２（g）＋C（s)2CＯ(ｇ) 则该系统得独立组分数C为:（?）。 (A) 3; (B)2; ?(C）1；?(D）４。三、计算题习题1 A，Ｂ二组分在液态完全互溶,已知液体B在80?Ｃ下蒸气压力为1０1、325 kPa,汽化焓为３０、7６ｋJ·ｍoｌ-1。组分A得正常沸点比组分B得正常沸点高１0 ?Ｃ。在１01、325kPａ下将8mol Ａ与2 ｍｏl B混合加热到60 ?Ｃ产生第一个气泡，其组成为y =0、4，继续在1０1、325kPａ下恒压封闭加热到Ｂ 70?C,剩下最后一滴溶液其组成为ｘB=0、1。将7mｏl B与3 ｍol A气体混合，在10１、３２５ｋPａ下冷却到65?C产生第一滴液体，其组成为x B=0、9,继续定压封闭冷却到5５?C时剩下最后一个气泡,其组成为ｙB=0、6。（1）画出此二组分系统在101、32５kPa下得沸点一组成图，并标出各相区; (2) ８ｍoｌＢ与2mol Ａ得混合物在101、３２5 ｋPa，６５?Ｃ时, ①求平衡气相得物质得量;

大学-物理化学试题及答案

物理化学试题 2分，共32分） 1、用Ag 电极电解AgNO 3溶液，在一定温度和外加压力下，用希托夫法测定AgNO 3水溶液通电一定时间后，阴极区Ag +量减少了0.605g ，阴极析出Ag 为1.15g ，则Ag +的迁移数为：（） a 0.474 b 0.526 c 0.516 d 0.484 2、用Pt 电极电解CuSO 4溶液，通过的电流为20A ，经过15min 后，在阴极上析出铜为：（） a 5.9克 b 2.95克 c 11.8克 d 8.2克 3、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间关系的是（） a 欧姆（Ohm ）定律 b 法拉第（Faraday ）定律 c 离子独立运动定律 d 能斯特（Nernst ）定律 4、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol.m -3和0.1 mol.m -3的不同电解质溶液,电阻分别为1000Ω及500Ω,则其摩尔电导之比（） a 5:1 b 1:5 c 1：20 d 20：1 5、某反应速率常数k 为0.107min -1,则反应物浓度从1.0mol.L-1变到0.7 mol.L -1和浓度从0.01mol.L -1变到0.007mol.L -1所需时间的比值为（） a 10 b 100 c 1 d 0.01 6、0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液其平均活度系数γ±=0.219，则离子平均活度α±为（） a 4 10476.3-? b 2 10964.6-? c 2 10 476.3-? d 2 10386.1-?

7、某化学反应其反应物消耗43所需的时间是它消耗掉21 所需时间的2倍,则反应的级数为（） a 零级 b 三级 c 二级 d 一级 8、已知25℃时NH 4Cl 、NaOH 、NaCl 的无限稀摩尔电导分别为： 12122210265.110487.210499.1-----??Ω???mol m 、、。则NH 4OH 的无限稀时的摩尔电导：（） a 277.0121210---?Ω?mol m b 251.5121210---?Ω?mol m c 253.2121210---?Ω?mol m d 721.21 21210---?Ω?mol m 9、.当表面活性剂加入到溶剂中产生的结果是：（） a 表面张力降低、产生正吸附； b 表面张力上升、产生负吸附； c 表面张力降低、产生负吸附； d 表面张力上升、产生正吸附； 10、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（） a 向右移动； b 向左移动； c 不动； d 难以确定。 11、某反应的速度常数为4.62ⅹ10-2min -1,若其反应物的初始浓度为0.1mol.L -1,则反应的半衰期t 1/2为（） a 216min b 30min c 15min d 1.08min 12、若某反应的活化能为80kJ ·mol -1, 则反应温度由20℃增加到30℃时, 其反应速度常数约为原来的（） a 2倍 b 5倍 c 4倍 d 3倍 13、胶体粒子处于等电态时，电泳电渗的速率：（） a 必然为零 b 一定增加 c 一定减少 d 无法确定 14、已知某复合反应的反应历程为 A B ；B + D k 2 ? →?Z 则 B 的浓度随时间的变化率 d d B c t 是：（）。

物理化学试卷及答案3套

三、计算题( 共5题60分) 21. 10 分(0824) 计算1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。 He (101.325 kPa,473 K)??→He (101.325 kPa,673 K) 已知：C p, m [He(g)] = (5/2)R，473K 时S m$[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1。 22. 15 分(1104) 某气体状态方程为pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。 23. 10 分(1809) 两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸气压为：5.33×104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104 Pa。 (1) 计算纯液体的蒸气压p A*，p B*； (2) 理想液体混合物I的平衡气相组成y B； (3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化Δmix G m； (4) 若在理想液体混合物II中加入3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？ 24. 15 分(2419) 固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为： ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537 已知熔化焓?fus H m= 8326 J·mol-1，三相点的温度为217 K。试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。 25. 10 分(2965) 3H2+ N2= 2NH3在350℃的K p= 6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08 的NH3，压力至少要多大？ 26. 13 分(0957) 4 g Ar（可视为理想气体，其摩尔质量M(Ar)=39.9 5 g·mol-1）在300 K时,压力为506. 6 kPa，今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。试分别求下列两种过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔF和ΔG。（1）若变化为可逆过程；（2）若变化为不可逆过程。 27. 8 分(1822) 液体A和液体B形成理想混合物,含40%(摩尔分数)A的混合蒸气被密封在一带活塞的圆筒中,恒温T下慢慢压缩上述混合蒸气。已知T时两液体的饱和蒸气压为p A*=0.4p?,p B* =1.2p?。 (1) 求刚出现液体凝结时体系的总压p及液体的组成x A； (2) 求正常沸点为T时溶液的组成x'A。 28. 9 分(2491) 某物质的熔化热为4526 J?mol-1，其液态和固态的蒸气压方程分别为: ln(p i/p?) = A1/(T/K) +3.162 ln(p s /p?) = A2/(T/K)+5.676 求该物质三相点的温度及三相点的熔化熵。

物理化学第五章相平衡练习题及答案

第五章相平衡练习题一、判断题： 1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 2．单组分系统的物种数一定等于1。 3．自由度就是可以独立变化的变量。 4．相图中的点都是代表系统状态的点。 5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。。 10．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11．二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12．恒沸物的组成不变。 13．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15．三组分系统最多同时存在5个相。二、单选题： 1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是： (A) K = 3 ；(B) K = 5 ；(C) K = 4 ；(D) K = 2 。 2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求： (A) 大于临界温度；(B) 在三相点与沸点之间； (C) 在三相点与临界温度之间；(D) 小于沸点温度。 3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则： (A) V m(l) = V m(s) ；(B) V m(l)＞V m(s) ； (C) V m(l)＜V m(s) ；(D) 无法确定。 4．蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热，可用来： (A) 可使体系对环境做有用功；(B) 可使环境对体系做有用功； (C) 不能做有用功；(D) 不能判定。 5．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化： (A) 升高；(B) 降低；(C) 不变；(D) 不一定。6．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种： (A) 1 种；(B) 2 种；(C) 3 种；(D) 0 种。 7．在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在)，此体

物理化学试卷及答案

1. 某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是 A 。 A. Q = 0 B. ΔS = 0 C. ΔU = 0 D. ΔH = 0 2. 已知CH 3COOH(1)、CO 2(g )、H 2O(1)的标准摩尔生成焓f m H ?(298 K ) / kJ·mol -1分别为-484.5，-39 3.5，-285.8。则 CH 3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓c m H ?(298 K ) / kJ·mol -1为 C 。 A. -484.5 B. 0 C. -873.5 D. 194.8 3. 工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率为 A 。 A. 20 % B. 25 % C. 75% D. 100 % 4. 理想气体自状态p 1、V 1、T 等温膨胀到p 2、V 2、T ，则此过程的A ?与G ?的关系为 B 。 A. A ?＞G ? B. A ?=G ? C. A ?＜G ? D. 不能确定 5. 在400 K 时，液体A 的蒸气压为4×104 Pa ，液体B 的蒸气压为6×104 Pa ，两者组成理想液体混合物，平衡时，溶液中A 的摩尔分数为0.6，则气相中B 的摩尔分数为 B 。 A. 0.60 B. 0.50 C. 0.40 D. 0.31 6. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？ D 。 A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料 B. 20%葡萄糖水 C. 含兴奋剂的饮料 D. 含适量维生素的等渗饮料 7. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ B 。 A. 与化合物一样，具有确定的组成 B. 不具有确定的组成 C. 平衡时，气相和液相的组成相同 D. 其沸点随外压的改变而改变 8. 相图与相律之间的关系为 A 。 A. 相图由实验结果绘制得出，不能违背相律 B. 相图由相律推导得出 C. 相图由实验结果绘制得出，与相律无关 D. 相图决定相律 9. 液体A 与B 形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是 D 。 A. 恒沸混合物 B. 纯A C. 纯B D. 纯A 或纯B 10. 下列各系统中属于近独立粒子系统的是 B 。 A. 绝对零度的晶体 B. 理想气体混合物 C. 理想液体混合物 D. 纯气体 1. 当某实际气体的压缩因子大于1时，表明该气体比理想气体难压缩。（填易、难） 2. 对实际气体，经节流膨胀后，Q = 0，ΔH = 0，Δp < 0。要达到降温制冷的目的，需要μJ-T > 0。 3. 水在273.15 K ，p 下凝结成冰，下面各热力学量Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG ，ΔA 中哪些为零 ΔG 。 4. 一切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行，而熵函数则可以作为系统混乱度的一种量度。 5. 在等温、等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其吉布斯自由能的减少。 6. 0.1 kg H 2O 中含有0.0045 kg 某纯非电解质的溶液，于272.685 K 时结冰，则该溶质的摩尔质量为 0.18 kg·mol -1。已知水的凝固点降低常数K f 为1.86 K·mol -1·kg 。 7. 摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293.15 K 和标准大气压下，每摩尔溶液的体积为2.83×10-5 m 3·mol -1，甲醇的偏摩尔体积为3.95×10-5 m 3·mol -1。把1 mol 的甲醇加入上述大量溶液中，体积增加 3.95×10-5 m 3，加入1 mol 水后体积增加 1.71×10-5 m 3。 8. CuSO 4与水可生成CuSO 4·H 2O 、CuSO 4·3H 2O 、CuSO 4·5H 2O 三种水合物，该体系的C = 2 ，最大自由度等于