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衡时两相的相对的量。 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．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 。
4．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 。
5．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)，此体系的自由度为：
(A) 1 ； (B) 2 ； (C) 3 ； (D) 0 。
6．对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；
③H2
和O2同时溶于水中达到平衡，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是： (A) ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ； (B) ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ； (C) ①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K = 2，f = 2 ； (D) ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。
7．下列叙述中错误的是：
(A) 水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ； (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变 ； (C) 水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325 Pa ； (D) 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。
8．Na 2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O，在常压下， 将Na2CO3投入冰－水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液， 则另一相是：
(A) Na2CO3 ； (B) Na2CO3·H2O ； (C) Na2CO3·7H2O； (D) Na2CO3·10H2O。
9．如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的 冷却过程：
(A) a点物系 ； (B) b点物系 ； (C) c点物系 ； (D) d点物系 。
10．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图， 当物系的组成为x，冷却到t℃时，固液二相的重 量之比是：
(A) w(s)∶w(l) = ac∶ab ； (B) w(s)∶w(l) = bc∶ab ； (C) w(s)∶w(l) = ac∶bc ； (D) w(s)∶w(l) = bc∶ac 。
11．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物 系点分别处于C、E、G点时，对应的平衡共存的相数为： (A) C点1，E点1，G点1 ； (B) C点2，E点3，G点1 ； (C) C点1，E点3，G点3 ； (D) C点2，E点3，G点3 。
12．在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相： (A) 恒沸点 ； (B) 熔点 ； (C) 临界点 ； (D) 低共熔点 。
13．甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸， 不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为 这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄： (A) 甲最大，乙最小 ； (B) 甲最小，乙最大 ； (C) 丙最大，甲最小 ； (D) 丙最小，乙最大 。
14．如图A与B是两组分恒压下固相部分互 溶凝聚体系相图，图中有几个单相区： (A) (A) 1个 ； (B) (B) (B) 2个 ；
(C) (C) (C) 3个 ； (D) (D) (D) 4个 。
15．A与B可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么A与B的体系可以形成
几种低共熔混合物：
(A) 2种 ； (B) 3种 ； (C) 4种 ； (D) 5种 。
16．如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系 相图，有几个两固相平衡区： (A) 1个 ； (B) 2个 ；
(B) (B) 3个 ； (D) 4个 。
17．如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在几个稳 定化合物：
(A) (A) 1个 ；
(B) (B) (B) 2个 ； (C) (C) (C) 3个 ； (D) (D) (D) 4个 。
18．A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合
物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有几种固相同时析出？ (A) 4种 ； (B) 5种 ； (C) 2种 ； (D) 3种 。
19．在温度为T时，A(l) 与B(l) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa，A与B完全 互溶，当xA = 0.5时，
pA = 10.0kPa，pB = 15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：
20．两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：
(A) 恒大于任一纯组分的蒸气压 ； (B) 恒小于任一纯组分的蒸气压 ； (C) 介于两个纯组分的蒸气压之间 ； (D) 与溶液组成无关 。
21．设A和B可析出稳定化合物AxBy和不稳定化合 物AmBn，其T～x图如图所示，其中阿拉伯数字代 表相区，根据相图判断，要分离出
纯净的化合物AmBn，物系点所处的相区是： (A) 9 ； (B) 7 ； (C) 8 ； (D) 10 。
22．水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的： (A) 完全互溶双液系 ； (B) 互不相溶双液系 ； (C) 部分互溶双液系 ； (D) 所有双液系 。
23．A与B是两种互不相溶的两种液体，A的正常沸点80℃，
B的正常沸点120℃。把A、B混合组成一个体系，那么这个混合物的正常沸点为： (A) 小于80℃； (B) 大于120℃； (C) 介于80℃与120℃之间 ； (D) 无法确定范围 。
24．金(熔点1063℃)与铜(熔点1083℃)形成合金；取含金量 50％的固熔体冷却，首先析出固溶体的含金量是： (A) 大于50％ ； (B) 小于50 % ； (C) 等于50％ ； (D) 不一定 。
25．分配定律不适用下列哪个体系： (A) I2溶解在水与CCl4中 ；
(B) Na2CO3溶解在正庚烷和二乙二醇醚中 ； (C) NH4Cl溶解在水与苯中 ； (D) Br2溶解在CS2与水中 。
三、多选题：
1．通常所说的水的冰点为0℃的含义是什么？
(A) 在101.33kPa压力下，冰和纯水平衡时的温度 ； (B) 冰、水、水蒸气三相平衡时的温度 ； (C) 冰的蒸气压和水的蒸气压相等的温度 ；
(D) 压力为101.3kPa下被空气饱和了的水和冰平衡的温度 ；
(E) 压力在101.3kPa时，冰、水、水蒸气三相共存时的温度 。
2．下列系统Φ = 1的是：
(A) Pb－Sn－Sb形成的固溶体 ； (B) α-SiO2和β-SiO2 ；
(C) 左旋葡萄糖和右旋葡萄糖 ；(D) 氯化钠和蔗糖溶于水 ；(E) 白糖与面粉混合物 。
3．克－克方程可适用于下列哪些体系？ (A) I2(s) ?? I2(g) ； (B) C(石墨) ?? C(金刚石) ； (C) I2(s) ?? I2(l) ； (D) I2(l) ?? I2(g) ； (E) I2(g)(n,T1,p1) ?? I2(g) (n,T2,p2) ； (F) I2(l) + H2 ?? 2HI(g) 。
4．对于两组分凝聚体系的步冷曲线形状，下列判断正确的是： (A) 步冷曲线上，一定存在“拐点” ；
(B) 一条步冷曲线上有平台，就一定有“拐点” ； (C) 一条步冷曲线上有“拐点”，就一定有“平台” ； (D) 一条步冷曲线上可以有“拐点”而无“平台” ； (E) 一条步冷曲线上可以有“平台”而无“拐点” 。
5．在CaF2－CaCl2的凝聚系统相图中，物系点为a，当 降低系统温度时，不正确的是： (A) (A) a点Φ = 1，f* = 2 ；
*
(B) b点Φ = 1，f = 1 ；
(B) (B) c点Φ = 2，f* = 1 ；
*
(C) (C) d点Φ = 2，f = 1 ； (E) c点Φ = 3，f* = 0 。
6．关于杠杆规则的适用性，下列说法错误的是：
(A) 适用于单组分体系的两个平衡相 ； (B) 适用于二组分体系的两相平衡区 ； (C) 适用于二组分体系相图中的任何区 ；(D) 适用于三组分体系中的两个平衡相 ； (E) 适用于三相平衡线上的任意两个平衡相 。
7．加压于冰，冰可部分熔化成水，这是什么原因？ (A) 加压生热 ； (B) 冰的晶格受压崩溃 ； (C) 冰熔化时吸热 ； (D) 冰的密度小于水 ； (E) 冰的密度大于水 。
8．A和B二元凝聚系相图如图所示，在下列叙述中错误的是： (A) 1为液相，Φ = 1，f = 2 ；
(B) 要分离出纯A，物系点必须在3区内 ； (C) 要分离出纯AmBn，物系点必须在6区内 ； (D) J、F、E、I和S诸点f = 0 ；
(E) GC直线、DI直线上的点，f = 0 。
9．20℃时苯和甲苯的蒸气压分别为9959.2Pa和2973.1Pa，苯(A)和甲苯(B)形成的溶液 近似于理想溶液，当x(苯) = 0.5时，气相中苯的分压p(苯) = 4979.6Pa，甲苯的分压 p(甲苯) = 1486.6Pa，在图中，p～x图和T～x图正确的是：
10．下述说法中，哪一个是错误的？
(A) 通过相图可以确定一定条件下体系由几相构成 ； (B) 相图可表示出平衡时每一相的组成如何 ； (C) 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短 ；
(D) 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少 ； (E) 相图上物系点与相点都是分开的 。
四、主观题：
1．在25℃时，A、B、C三种物质(相互之间不发生反应)所形成的溶液与固态A和由B、 C组成的气相同时达到平衡，问：
(1) 此体系的自由度为多少？ (2) 此体系中能平衡共存的最多有几相？
2．滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm，宽为0.00245cm。
(1) 若滑冰者体重为60kg，试求施于冰面的压强为多少？(双脚滑行) (2) 在该压强下，冰的熔点是多少？巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1，冰的密度为
0.92g·cm-3，水的密度为1.0 g·cm-3 。
3．乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂，它的蒸气压方程为： lnp = -5960/T + B，p的单位是Pa，此试剂在正常沸点181℃时 部分分解，但在70℃是稳定的，可在70℃时减压蒸馏提纯， 压强应降到多少？该试剂的摩尔气化热是多少？
4．液体A与B形成非理想溶液，在一定温度下，蒸气总压与溶 液组成的关系图如右：
(1) 粗略画出pA～xB 、pB～xB线 ；