物化第六章-答案

1、布磊Sn/ 第六章相平衡練習(xí)題 -、是非題，下列各題的敘述是否正確，對(duì)的畫V錯(cuò)的畫x 1、 純物質(zhì)兩相達(dá)平衡時(shí)，兩相的吉布斯函數(shù)值一定相等。（） 2、 理想液態(tài)混合物與其蒸氣達(dá)成氣、液兩相平衡時(shí)，氣相總壓力p與液相組成 XB呈線性關(guān)系。（） 3、已知Cu-Ni可以形成完全互溶固熔體，其相圖如右圖，理論上，通過精煉 可以得到兩個(gè)純組分。（） 4、二組分的理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓力介于二 純組分的蒸氣壓之間。（） 5、在一定溫度下，稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)與其蒸氣達(dá) 到平衡時(shí)氣相中的分壓與該組分在液相中的組成成 正比。（） 6 恒沸混合物的恒沸溫度與恒沸組成不隨壓力而改變。（） 7、在一個(gè)給定的體系中，

2、特種數(shù)可以分析問題的角度不同而不同， 但獨(dú)立組分 數(shù)是一個(gè)確定的數(shù)。（） 8、 自由度就是可以獨(dú)立變化的變量。（） 9、 單組分體系的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。（） 10、 在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計(jì)算兩相平衡時(shí)兩相的相對(duì)量。（） 二、選擇題 1、 在p下，用水蒸氣蒸餾法提純某不溶于水的有機(jī)物時(shí)，系統(tǒng)的沸點(diǎn)：（） （1）必低于 373.2 K; （2）必高于 373.2 K; （3）取決于水與有機(jī)物的相對(duì)數(shù)量； （4）取決于有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的大小。 2、已知A（l）、B（l）可以組成其t-x（y）圖具有最大恒沸點(diǎn)的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)， 則將某一組成的系統(tǒng)精餾可以得到：（

3、）。 （1）兩個(gè)純組分；（2）兩個(gè)恒沸混合物；（3） 一個(gè)純組分和一個(gè)恒沸混合物。 3、已知A和B可構(gòu)成固溶體，在組分A中，若加入組分B可使固溶體的熔點(diǎn) 提高，則組B在此固溶體中的含量必 分B在組分液相中的含量。 時(shí)磊5說- (1) 大于；(2)小于；(3)等于；(4)不能確定。 4、硫酸與水可形成 H2SO4H2OG), H2SO4 2H2O(s), H2SO4 4H2O(s)三種水合物， 問在101325 Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有 多少種？() (1) 3種；(2) 2種；(3) 1種；(4)不可能有硫酸水合物與之平衡共存 5、對(duì)恒沸混合物的描寫，下列各

4、種敘述中哪一種是不正確的？ (1) 與化合物一樣，具有確定的組成； (2) 恒沸混合物的組成隨壓力的改變而改變； (3) 平衡時(shí)，氣相和液相的組成相同； (4) 其沸點(diǎn)隨外壓的改變而改變。 6 將固體NH4HCO3(s)放入真空容器中，等溫在 400 K，NH4HCO3按下式分 解并達(dá)到平衡：NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C和自由度數(shù)F為：()。 (1 )C = 2，F(xiàn) =1;(2 )C = 2，F(xiàn)=2; (3 ) C =1， F=0；(4 ) C = 3，F(xiàn)=2o 7、在101 325 Pa的壓力下，I2在液態(tài)水和CCI4中達(dá)到分配平

5、衡(無固態(tài)碘存在) 則該系統(tǒng)的自由度數(shù)為：()。 (1) F=1；(2)F=2；(3)F=0；(4)F=3o 8、組分A(高沸點(diǎn))與組分B(低沸點(diǎn))形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下， 向純B中加入少量的A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：()o (1) 有最高恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)； (2) 不具有恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)； (3) 具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)。 9、克-克龍方程可適用于：()o (1)12s ? I2g；(2)C 石墨？ C 金剛石； (3)I2g,T,P ?I2g,T,P；(4) I2 S ? I2 lo 10、壓力升高時(shí)，單組分體系的沸點(diǎn)將()。 (1) 升高；(2)降低；(3)不變；(4)不能

6、確定。 時(shí)需Sr彳 11、進(jìn)行水蒸汽蒸餾的必要條件是() (1) 兩種液體互不相溶； (2) 兩種液體蒸汽壓都較大； (3) 外壓小于101kPa； (4) 兩種液體的沸點(diǎn)相近； 12、氫氣和石墨粉在無催化劑時(shí)，在一定的溫度和壓力下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 體系 的組分?jǐn)?shù)是()。 (1 )2；( 2 )3；( 3 )4；(4)5。 13、 在上述體系中，有催化劑時(shí)可生成 n種碳?xì)浠衔?，平衡時(shí)組分?jǐn)?shù)為()。 (1 )2；( 2 )3；( 3 )4；(4)5。 14、相律適用于：()。 (1)封閉體系； (2) 敞開體系； (3) 非平衡敞開體系； (4) 已達(dá)平衡的敞開體系。 15、具有最低恒沸溫度的

7、某兩組分體系，在其 T-x相圖的最低點(diǎn)有()00 (1)F=0; xl ? x g；(2)F=1;xl ? x g； 3)F=0; x x g ；(4)F=1;xl V 3 V4V5 V6、X7V8、X9V10、V 二、選擇題答案 時(shí)磊忖呎 1、（ 1） 2、 ， 3、（ 1）4、（ 3）5、 （1）6、 (3 )7、(2) 8、(3)9、(1) 10、 （1）11、（1） 12、 (1) 13、 （2） 14、(4) 15、( 1) 三、填空題答案 1、解：0 3 3 2 2、解: T / K = t / C+ 273.15 273.16 K 3、解: 2, 1, 2 4、解: 1 ； 2

8、;l1,w(B)=0.20 ,|2,w(B)=0.80 5、液態(tài) 6、解: K ； C。 7、解: 飽和蒸氣 摩爾質(zhì)量 8、解: 30 9、解: wb=0.60 wb=0.80 10、解: 1 11、解： 降低 升高 12、 解：S = 6, R = 4, R= 0C = S R R 2，在等壓下C + 1,因 0時(shí)相數(shù)最多因此在等壓下最多有三相平衡共存。 13、 解：yB（g）XB（總） XBXB=0.6恒沸混合物 14、解 C.D.H I A.B.E.F.G 15、臨界三相共存 四、問答題。請(qǐng)回答下列各題。 1、解：恒沸混合物的組成隨壓力的改變而改變，故其是混合物而不是化合物。 五、填圖題

9、 1、 解：如圖（4分） （2）塔頂，恒沸混合物 D 塔底B（ 2分） 2、 填作圖題。（本大題13分） 解: （1） 相區(qū) 1 2 3 4 5 6 時(shí)閭 解 tTC D $ 1 ) 相態(tài)及成分 l(A+B) l+s(A) l+s(C) l+s(B) s(A)+s(C)s(C)+s(B) “ A丄Rj 2）析出 liA+BJ 】5冊(cè)先、 屛C、析岀 KA)# i同時(shí)析出 _? MAir.ffi/ 1 +昭O三4U I冊(cè)頭 CAI+mCCI L1 * (A十 HJU + HC二相鞏G二刪 3、填作圖題。（本大題13分） 相區(qū) 相態(tài)及成分 l(A+B) s (A)+l s (A)+s (AB) s

10、 (A)+l s (AB)+l s (AB)+ s (B) (6分) （2）步冷曲線如圖。（8 分） 4填作圖題。（本大題10分） （2）此系統(tǒng)為具有最大正偏差的系統(tǒng) （3）塔頂、塔底各可得到恒沸物和純B（ 2分） 5、問答題。（本大題7分） 解：S = 6，R = 4，R= 0 KA+B) （B）欲從a系統(tǒng)中得到最大量純結(jié)晶 (12 分) 解：（1）如右圖所示: (6分) A，應(yīng)該使溫度降低至接近三相線 MED。 o 0.20,40.6 a a i.o 渙Z如陽一 由圖知，形成化合物的總組成w（Cd） 0.85，據(jù)此組成，以及 Sb及Cd的摩爾質(zhì)量, C = S R R 2, 在等壓下C +

11、 1, 因0時(shí)相數(shù)最多因此在等壓下最多有三相平衡共存。（6分） 6、填作圖題。（本大題14分） 解: （1） 相區(qū) 相數(shù) 相態(tài)及成分 c I 2 1 (Ag+Cu), s (Ag+Cu) 1 II 2 1 (Ag+Cu), s (Ag+Cu) 1 III 2 S1 (Ag+Cu), s 2 (Ag+Cu) 1 DE線 3 lc , S1 , S2 0 A點(diǎn) 2 s (Ag), l (Ag) 0 P點(diǎn) 1 l (Ag+Cu) 2 (05 18=9 分) (2) 7、填作圖題。（本大題13分） 解：（1 ）繪制的步冷曲線及熔點(diǎn)-組成圖如下: (6分) 可確定該化合物的分子式: 1 n(Cd) =

12、0.58 g /112.4 g mol n(Sb) = 0.42g /121.8g mol 1 所以該化合物的分子式為Sb2 Cd3。 (9分) 相區(qū) 相數(shù) 條件自由度數(shù) （ I 1 2 II 2 1 III 2 1 IV 2 1 V 2 1 VI 2 1 VII 2 1 列成下表: 各相區(qū)的相數(shù)及條件自由度數(shù)（ 8、填作圖題（本大題11分） OC線: 固一氣 OA線: 固液 （3分） OB線: 液氣 三相點(diǎn) 0點(diǎn)：固，液，氣 （1分） 自由度：相區(qū): F=1-1+2=2,相線： F=1-2+2=1,三相點(diǎn) F=1-3+2=0 （3分） 圖（4分） 9、計(jì)算題（本大題12分） 每空2分，冷卻曲線2分 相區(qū) 相的聚集態(tài)及成分 l（A+B） s（A）, l（A+B