物理化学(第五版)复习(5)

2018-11-19 22:51

2、稀溶液的依数性 ; ; ; 。

3、理想稀溶液的定义表述为_______________________ ______________________ 。 4、已知一定温度下A(g),B(g),C(g)三种微溶气体溶于某液体时的亨利常数kb,B分别为50.0×109 Pa·kg·mol-1,1.50×109 Pa·kg·mol-1和160×106 Pa·kg·mol-1。则当三种气体在该液体中的质量摩尔浓度bB相同时,它们的平衡气相分压:pA,pB,pC的大小顺序为???????????。 5、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、35?C时,纯CH3COCH3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)

7、已知100℃时,液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的2倍,设A和B形成理想液态混合物,在气液平衡时若液相中A的摩尔分数为0.2,则气相中A的摩尔分数为????? 四、计算题

1、两液体A与B形成的理想液态混合物,在一定温度下液态混合物上的平衡蒸气压为53.30 kPa , 测得蒸气中组分A的摩尔分数yA = 0.45, 而在液相中组分A的摩尔分数xA= 0.65 , 求在该温度下两种纯液体的饱和蒸气压。

2、 20℃下HCl溶于苯中达到气液平衡。液相中每100 g苯含有1.87 g HCl , 气相中苯的摩尔分数为0.095。已知苯与HCl的摩尔质量分别为78.11 g·mol?1与36.46 g·mol?1。20℃苯饱和蒸气压为10.01 kPa。试计算20℃时HCl在苯中溶解的亨利系数。

3、乙醇与甲醇组成理想液态混合物,在20℃时纯乙醇的饱和蒸气压为5.93 kPa,纯甲醇的饱和蒸气压为11.83 kPa 。

( 1 ) 计算甲醇与乙醇各100 g所组成的理想液态混合物中两种物质的摩尔分数; ( 2 ) 求与上述组成的理想液态混合物成平衡的蒸气总压力及两物质的分压力;

( 3 )求与上述组成的理想液态混合物成平衡的蒸气中甲醇的摩尔分数。 甲醇在乙醇的摩尔质量分别为32.0 g·mol?1与46.1 g·mol?1。)

4、20 ℃时,乙醚的蒸气压为59.00 kPa。今有100.0 g乙醚中溶入某非挥发性有机物10.00 g , 蒸气压下降到56.80 kPa , 则该有机物的摩尔质量为多少 ? (已知乙醚的摩尔质量为74 g·mol

?1)

5、35℃时,纯丙酮的蒸气压力为43.063 kPa。今测得氯仿的摩尔分数为0.3的氯仿-丙酮溶液上,丙酮的蒸气分压力为26.77 kPa,问此混合物是否为理想液态混合物?为什么?

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相平衡练习题

一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画×

1、 纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等。 ( )

2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成xB呈线性关系。( )

3、 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、 二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二的蒸气压之间。 ( )

5、在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。6、 恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而( )

7、 在一个给定的体系中,特种数可以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、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。( ) 10、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量。( ) 二、选择题

1、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:( )。

(1)必低于373.2 K; (2)必高于373.2 K;

(3)取决于水与有机物的相对数量; (4)取决于有机物相对分子质量的大小。

2、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精馏可以得到:( )。

(1)两个纯组分; (2)两个恒沸混合物;(3)一个纯组分和一个恒沸混合物。 3、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B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。

(1)大于;(2)小于;(3)等于;(4)不能确定。

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纯组分

到平衡( ) 改变。

4、 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?( ) (1) 3种; (2) 2种; (3) 1种; (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存 5、对恒沸混合物的描写,下列各种叙述中哪一种是不正确的? (1) 与化合物一样,具有确定的组成; (2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变; (3) 平衡时,气相和液相的组成相同; (4) 其沸点随外压的改变而改变。

6、 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F为:( )。

(1)C=2,F =1; (2)C=2,F=2;

(3)C=1,F=0; (4)C=3,F=2。

7、 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)则该系统的自由度数为:( )。

(1)F=1; (2)F=2; (3)F=0; (4)F=3。

8、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:( )。

(1)有最高恒沸点的系统; (2)不具有恒沸点的系统; (3)具有最低恒沸点的系统。 9、克-克龙方程可适用于:( )。

(1)I2(3)I2?s??I2?g?; (2)C?石墨??C?金刚石?;

?g,T,P11??I2?g,T2,P2?; (4)I2?s??I2?l?。

10、压力升高时,单组分体系的沸点将( )。。

(1)升高;(2)降低;(3)不变;(4)不能确定。 11、

进行水蒸汽蒸馏的必要条件是( )

(1) 两种液体互不相溶; (2) 两种液体蒸汽压都较大;

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(3) 外压小于101kPa; (4) 两种液体的沸点相近;

12、氢气和石墨粉在无催化剂时,在一定的温度和压力下不发生化学反应,体系的组分数是 ( )。

(1)2; (2)3; (3)4; (4)5。

13、在上述体系中,有催化剂时可生成n种碳氢化合物,平衡时组分数为( )。

(1)2; (2)3; (3)4; (4)5。

14、相律适用于:( )。 (1) 封闭体系; (2) 敞开体系;

(3) 非平衡敞开体系; (4) 已达平衡的敞开体系。

15、具有最低恒沸温度的某两组分体系,在其T-x相图的最低点有( )。。

(1)F=0; x 3)

?l??x?g?; (2)F=1; x?l??x?g?;

F=0; x?l?

三、填空题

1、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 =______;p =______;F =______。

2、热力学温度T与摄氏温度t的关系为 ,水的三相点的热力学温度为 。

3、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P =______;和自由数F =______。 4、A与B可构成液态部分互溶二组分系统其相图如图所示。今将40 kg B与60 kg A混合加热至53 ?C,系统为______相;若此时,将所得液体?C,系统为_____相,各相的组成分别为______和5、在一钢瓶中装有CO2,温度为10℃,压力为

冷却至20 _______; 4.65MPa

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,则CO2处于_____态。(选填气、液、气+液)。(已知CO2的临界温度为31℃,在10℃时CO2的饱和蒸气压为4.46MPa)

6、已知K-Rb 二组分系统相图如图所示,今将系统S 经精炼分离,则在固相可得到______纯组分,在液相可得到溶体_______。 7、一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯,的____________和____________越大时,提量有机物需用的水蒸气量越少,能量越节省8、CaCO3(s),BaCO3(s),CaO(s),BaO(s)构成一个多相平衡系统,这个系统的组分数;

自由度数为 _。 9、已知Au-Pt 相图如下:

(1)wB=0.40 的合金冷却到1 300℃时,固体合金之组成约为______;

(2)wB=0.60 的合金冷却到1 500℃时,固相组成为______。

10、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。

11、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) 12、问答题。

FeCl3与H2O能形成四种具有相合熔点的水合物FeCl3·6H2O(s),2FeCl3·7H2O(s),2FeCl3·5H2O(s)和FeCl3·2H2O(s)。问该系统组分数是多少?在等压下最多有几相平衡共存? 13、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,那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,yB(g),xB(1),xB(总)的大小顺序为__________。将xB=0.4的溶液进行精馏,塔顶将得到______________。

14、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.摩尔汽化热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。亥姆霍兹函数

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当有机物纯一定质。 和CO2(g)

(独立)为_


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