東華大學(xué)物理化學(xué)復(fù)習(xí)

下列說法對嗎？為什么？在一給定的體系中，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是一個(gè)確定的數(shù)。單組分體系的物種數(shù)一定等于1。3相律適用于任何相平衡體系。⑷在相平衡體系中，如果每一相中的物種數(shù)不相等，則相律不成立。 提示解(1)對(2)錯(cuò)，組份數(shù)等于1(3)錯(cuò)。在有電場、重力場、磁場、或滲透質(zhì)存在時(shí)，不適用， 必須加以修正。 (4)錯(cuò)，由相律得出的結(jié)論與每一相中的物種數(shù)無關(guān)。請論證在一定溫度下，某濃度的NaCI水溶液只有一個(gè)確定的蒸氣壓；在一定溫度下，草酸鈣分解為碳酸鈣和一氧化碳時(shí)只能有一個(gè)確定的CO壓力。 提示解(1)濃度、溫度一定，'■=1則f=1-1+仁1(2)f=2-3+2=1當(dāng)T一定時(shí)，f=03?試求下述體系的自由度并指出變量是什么？在廠壓力下，液體水與水蒸氣達(dá)平衡；液體水與水蒸氣達(dá)平衡；25C和”壓力下，固體NaCI與其水溶液成平衡；⑷固態(tài)NHHS與任意比例的H2S及NH3的氣體混合物達(dá)化學(xué)平衡；(5)12(s)與I2(g)成平衡。 提示解(1)f=1-2+仁0,⑵f=1-2+2=1溫度或壓力 (3)f=2-2+0,溫度和壓力⑷f=2-2+2=2,溫度和壓力NaCO與水可形成三種水合物Na2CO?H2O(s)，NqCO?7HO(s)和NaCO?10HO(s)。問這些水合物能否與NazCO水溶液及冰同時(shí)平衡共存? 提示解不能，只能與冰或水或水溶液共存。根據(jù)碳的相圖，回答下列問題：點(diǎn)O及曲線OA,OB和OC具有什么含義？

試討論在常溫常壓下石墨與金剛石的穩(wěn)定性；⑶2000K時(shí)，將石墨變?yōu)榻饎偸枰啻髩毫Γ吭谌我饨o定的溫度和壓力下，金剛石與石墨哪個(gè)具有較高的密度？提示解(1)點(diǎn)0為石墨、金剛石、液態(tài)碳三相平衡點(diǎn)。 0A為石墨與金剛石兩相平衡線，OB0C留給讀者自己考慮。(2)石墨穩(wěn)定(3)約⑷dp/dT>0,△金剛石密度大。在1949?2054K之間，金屬Zr的蒸氣壓方程為-7.3351-2.415x10^7^-31066%請得出Zr的摩爾升華焙-二"：與溫度T的關(guān)系式。并估算Zr在溶點(diǎn)2128K時(shí)的摩爾升華焓和蒸氣壓。 提示答案：(鳥畤■[594825-46240 mo代57389H 初xIO"3Pa)某物質(zhì)的固體及液體的蒸氣壓可分別用下式表示：11.454-1S64.8[^)(固體)(1)11.454-1S64.8[^)(固體)(1)9.870-1453|[^)(液體) ⑵試求其：摩爾升華焓正常沸點(diǎn)9.870-1453|[^)(液體) ⑵試求其：摩爾升華焓正常沸點(diǎn)⑶三相點(diǎn)的溫度和壓力(4)三相點(diǎn)的摩爾熔化熵提示答案：〔(1)35.71kJ答案：〔(1)35.71kJ30.3JK-1mol-1〕-mol-1，(2)298.7K，(3)260.0K,19.13kPa8.在海拔4500m的西藏高原上，大氣壓力只有8.在海拔4500m的西藏高原上，大氣壓力只有57.329kPa，水的沸點(diǎn)為84C,求水的氣化熱答案：(39.45KJ?mol-1)解解一冰溪的厚度為400m,其比重為0.9168，試計(jì)算此冰溪底部冰的熔點(diǎn)設(shè)此時(shí)冰溪的溫度為-0.2C,此冰溪能向山下滑動否？ 提示答案：(-0.26C)下列說法對嗎？為什么？杠桿規(guī)則只適用于T?X圖的兩相平衡區(qū)。兩相的量可以物質(zhì)的量或質(zhì)量表示。通過精餾的方法總可以將二元互溶液系分離成兩個(gè)純組分。—般有機(jī)物可以用水蒸氣蒸餾法提純，當(dāng)有機(jī)物質(zhì)的飽和蒸氣壓和摩爾質(zhì)量越大時(shí)，提純一定質(zhì)量有機(jī)物需用的水蒸氣量越少，燃料越省。恒沸物是化合物。因?yàn)槠浣M成不變。 提示解(1)對(2)錯(cuò)，若形成共沸物，則無法完全分離。(3)對,提示為什么水和三乙基胺部分互溶體系會出現(xiàn)低臨界溶解溫度?提示解低溫時(shí)，易形成分子間氫鍵或弱鍵絡(luò)合物已知甲苯、苯在90r下純液體的飽和蒸氣壓分別為54.22kPa和136.12kPa。兩者可形成理想液態(tài)混合物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于帶活塞的導(dǎo)熱容器中，始態(tài)為一定壓力下90r的液態(tài)混合物。在恒溫90C下逐漸漸低壓力，問：壓力降到多少時(shí)，開始產(chǎn)生氣相，此氣相的組成如何？壓力降到多少，液相開始消失，最后一滴液相的組成如何？壓力為92.00kPa時(shí)，體系內(nèi)氣、液兩相平衡，兩相的組成如何？兩相的物質(zhì)的量各為多少？ 提示答案：〔(1)98.54kPa,yB=0.7476，(2)80.40kPa,X=0.3197yb=0.6825,Xb=0.4613,nG=1.709mol,m=3.022mol〕2四氫萘C10H2在207.3r、-下沸騰。假定可以使用特魯頓規(guī)則、即摩爾蒸發(fā)熵為88J?K-1?mol-1。試粗略估計(jì)在］下用水蒸氣蒸餾四氫萘?xí)r,每100g水將帶出多少克四氫萘？ 提示答案：(34g)熱分析法繪制相圖的原理是什么？如何從冷卻曲線的形狀來斷別體系的相變情況？實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意哪些問題？ 提示

試用Cd-Hg二元體系相圖說明在常溫下，韋斯登標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢只與溫度有關(guān)。 提示解16.熱分析方法測得Ca，Mg二組分體系有如下數(shù)據(jù):Wca 0轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度 /T1/K水平線的溫度T2/K9240.10.190.460.550.650.790.901.00883787 973 994 923 739 1028/787787 787 994 739 739 739111617.根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出相圖，在圖上標(biāo)出各相區(qū)的相態(tài)；若相圖中有化合物生成時(shí)，寫出化合物的分子式(相對原子質(zhì)量Ca:40，Mg:24);將含Ca為0.40(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的混合物700g加熱熔化后，再冷卻至787K時(shí)，最多能得純化合物若干克？ 提示解NaCI—H2O所組成的二組分體系在-21C時(shí)有一個(gè)低共熔點(diǎn)，此時(shí)冰。NaCl-2HO(s)和濃度為W=0.223的NaCI水溶液平衡共存。在-9C時(shí)，不穩(wěn)定化合物NaCI-2H2O分解，生成無水NaCI和W=0.27的NaCI溶液。已知無水氯化鈉在水中的溶解度受溫度的影響很小， 當(dāng)溫度升高時(shí)，略有增加。根據(jù)以上條件繪出NaCI—HO系統(tǒng)的固液平衡相圖，并標(biāo)出各部分存在的相。若以冰鹽水作致冷劑，能獲得的最低溫度是多少？若需-10C的冰鹽水，應(yīng)配制的NaCI水溶液的濃度為多少？⑷為了將含2.5%地NaCI的海水淡化，先將海水降溫，使冰析出，將冰溶化而獲得淡水。問冷到什么溫度時(shí)獲得的淡水最多？若有100gW=0.28的NaCI溶液由160C冷卻，問當(dāng)溫度降到多少度時(shí)析出的NaCI最多，為多少克？ 提示答案：〔(2)-21C，(3)約10%(4)-21C，(5)-9?-10C之間，13.7g〕某A—B二組分凝聚體系相圖如下圖：指出各相區(qū)穩(wěn)定存在時(shí)的相；指出圖中的三相線。在三相線上哪幾個(gè)相成平衡？三者之間的相平衡關(guān)系如何？繪出圖中狀態(tài)點(diǎn)為a、b、c三個(gè)樣品的冷卻曲線，并注明各階段時(shí)的相變化。 提示KNO—NaNOHO體系在5°C時(shí)有一三相點(diǎn)，在這一點(diǎn)無水KNQ和無水NaNO同時(shí)與一飽和溶液達(dá)到平衡。已知此飽和溶液含KNQ為9.04%（重量），含NaNQ為41.01%（重量）。如果有一70gKNQ和30gNaNQ的混合物，欲用重結(jié)晶方法回收純KNQ,試計(jì)算在5C時(shí)最多能回收KNQ若干克？ 提示答案：（63.9g）22.25C時(shí)，苯—水—乙醇體系的相互溶解度數(shù)據(jù)（頰量）如下：苯0.10.41.34.49.212.817.520.030.0水80.070.060.050.040.035.030.027.720.5乙醇19.929.638.745.650.852.252.552.349.5苯40.050.053.060.070.080.090.095.0水15.211.09.87.54.62.3 0.80.2乙醇44.839.037.232.525.417.79.24.823.（1）繪出三組分液-液平衡相同；⑵在1kg質(zhì)量比為42:58的苯與水的混合液（兩相）中，加入多少克的純乙醇才能使系統(tǒng)成為單一液相，此時(shí)溶液的組成如何？（3）為了萃取乙醇，往1kg含苯60%、乙醇40%（質(zhì)量）的溶液中加入1kg水，此時(shí)系統(tǒng)分成兩層。上層的組成為：苯95.7%，水0.2%，乙醇4.1%。問水層中能萃取出乙醇多少克？萃取效率（已萃取出的乙醇占乙醇總量的百分?jǐn)?shù)）多大？ 提示答案：（2）W（乙醇）=1.101kg;X萃=19.6%;X（水）=28.0%;X（乙醇）=52.4%）（3）W（乙醇）=0.375g;萃取效率：93.8%測試I選擇題（共15小題,每題2分）高溫下CaCQ分解為CaQ（s）及CQ（g）并達(dá)分解平衡，其組分?jǐn)?shù)C為c C C C1 B.2 C.3 D.4NHHS（s和任意量的NHa（g）及H2S（g）達(dá)平衡時(shí)有廠A.C"W2 廠B.C=2^=3J=2

D.C-3,^=2,f=3固體Fe、FeOFeaQ與氣體COCO達(dá)平衡時(shí)，其獨(dú)立化學(xué)平衡數(shù)R組分?jǐn)?shù)C和自由度數(shù)f分別為cKR=3,c=2J=0rB.^=4?C=1t/=1廠C.R=\C=4J^2rD.R= \4.NaCI水溶液和純水經(jīng)半透膜達(dá)滲透平衡時(shí)，該體系的自由度是:廠A.1 廠B.2 廠C.3 廠D.4硫酸與水可形成H2SQ?H2O(s)、HSQ?2HO(s)、HSQ?4HO(s)三種水合物，問在101325Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰共存的硫酸水合物最多可有多少種？廠A.3種 廠B.2種 廠C.1種 廠D.零6.當(dāng)乙酸與乙醇混合反應(yīng)平衡后，體系的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C和自由度f應(yīng)分別為廠A.C=2，f=3rB.C=3，f=3廠C.C=2，f=4rD.C=2，f=27.水的三相點(diǎn)溫度T1與冰的熔點(diǎn)溫度T2比較。「A.T2rB.「＞丁2廠C.「vT2rD.無法確定8.二組分體系等溫或等壓相圖中，體系點(diǎn)與相點(diǎn)一致的是廠A.單相區(qū)rB.兩相平衡區(qū)D.不存在C.D.不存在物質(zhì)A與B可形成低共沸混合物E。已知純A的沸點(diǎn)小于純B的沸點(diǎn)。若將任意比例的A+B混合物在一個(gè)精餾塔中精餾，在塔頂?shù)酿s出物是純B 廠B.純A 匸C.低共沸物 匚D.都有可能關(guān)于恒沸混合物的描述，下列哪一點(diǎn)是不正確的？沸騰時(shí)其氣液相組成相同當(dāng)壓力一定時(shí)，其組成一定恒沸混合物的組成固定不變?nèi)艉惴谢旌衔锏暮惴悬c(diǎn)在T?X圖上是最高點(diǎn)，則在p?X圖上是最低點(diǎn)。在相圖上，當(dāng)系統(tǒng)處于下列哪一點(diǎn)時(shí)只存在一個(gè)相？CA.臨界點(diǎn) 廠B.熔點(diǎn) 廠C.恒沸點(diǎn) 廠D.低共熔點(diǎn)12.實(shí)驗(yàn)上繪制水?鹽體系的相圖，一般常采用的方法是rA.熱分析法 廣B.溶解度法 廣C.蒸氣壓法 廠D.熔點(diǎn)法當(dāng)用三角形坐標(biāo)法來表示三組分體系時(shí)，若某體系的組成在平行于底邊BC的直線上變動，則該體系的特點(diǎn)是A.B的組成不變B.A的組成不變-一C.C的組成不變D.B和C的組成之比不變

右圖為一個(gè)三組分體系的相圖，在區(qū)域U內(nèi)是單一溶液區(qū)域由液層B(l)和C(l)組成的兩相區(qū)由圖體B和右圖為一個(gè)三組分體系的相圖，在區(qū)域U內(nèi)是單一溶液區(qū)域由液層B(l)和C(l)組成的兩相區(qū)由圖體B和C組成的兩相平衡區(qū)由固體B、C和溶液組成的三相平衡區(qū)15.下圖為一三液體系相圖,個(gè)相區(qū)所存在的相數(shù)為a.I區(qū)i,n區(qū)i,m區(qū)1C.I區(qū)2,n區(qū)2,m區(qū)2bd和ac把相圖分為三個(gè)相區(qū)I、Um,每b.I區(qū)i,n區(qū)3,m區(qū)2d.I區(qū)i,n區(qū)2,m區(qū)1正確答案:1:B、2:A、3:D4:C、5:C6:A、7:B、8:A、9:C、10:C11:A、12:B、13:B、14:B15:D測試n

選擇題(共12小題,每題2分)1.磷酸在水中可發(fā)生電離，生成H+,HHPO4,HPO-和PO4體系的組分?jǐn)?shù)為，磷酸水溶液的物種數(shù)和獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是體系的組分?jǐn)?shù)為A.5，3B.6，A.5，3B.6，2C.6，3D.5，22.一體系如圖所示，其中半透膜a只允許O2(g)通過，請選擇正確答案:02(g)CCl4(g)A.2B.3C.D.102(g)CCl4(g)A.2B.3C.D.14.(2)體系的相數(shù)為A.3 廠B.4rC.55.(3)體系的自由度為A.1 廠B.2rC.3D.202(g)Ag(s)Ag20(s)NaCO可形成三種水含鹽：NaC0?HON@CO?7H0及Na2C0?10HO,常壓下當(dāng)將Na2CO(s)投入其水溶液中，待達(dá)三相平衡時(shí)，一相是NazCO水溶液，一相是NazCO(s)，則另一相是：C.NaCO-7HO(s)C.NaCO-7HO(s)NaCO?10HO(s)NaCO?HO(s)已知苯-乙醇雙液體系中，苯的沸點(diǎn)是353.3K，乙醇的沸點(diǎn)是351.6K,兩者的共沸組成為：含乙醇47.5%(摩爾分?jǐn)?shù))，沸點(diǎn)為341.2K