二 相平衡
2-1 是非题
1、在一个给定的体系中,物种数可因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。( √ )
2、自由度就是可以独立变化的量。( × )
3、I2(s)?I2(g)平衡共存,因S?2,R?1,R'?0所以C?1。( √ ) 4、单组份体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝隆方程定量描述。( √ ) 5、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。( √ ) 6、对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。( × ) 7、部分互溶双液系总以互相共轭的两相平衡共存。( × ) 8、恒沸物的组成不变。( × )
9、相图中的点都是代表体系状态的点。( √ ) 10、三组分体系最多同时存在4个相。( × )
11、完全互溶双液系T-x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。( × ) 12、根据二元液系的p-x图,可以准确判断该体系的液相是否为理想液体混合物。( √ ) 13、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。( × )
14、A、B两液体完全不互相溶,那么当有B存在时,A的蒸汽压与体系中A的摩尔分数成正比。( × )
15、双组分体系中,易挥发组分在气相中的组成大于其在液相中的组成。
16、二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么在T-x图上必有最高恒沸点。( × ) 17、在水的三相点,冰、水、水蒸气三相共存,此时的温度和压力都有确定值,体系的自由度为0。( √ )
18、将双组分进行连续的部分气化和部分冷凝,使混合液得以分离就是精馏的原理。( √ ) 19、双组分体系中,易挥发组分在气相中的组成大于其在液相中的组成。( √ ) 20、二元体系相图中,物系点移动方向是垂直上下,而相点则水平移动。( × ) 21、确定体系的物种数可以人为随意设定,但是组分数是固定不变的。( × )
22、通过控制体系外压,恒沸混合物是可以通过蒸馏进行分离的。( √ )
23、水的相图包含一个三相点、三条实线射线、一条虚线射线和三个平面区域。( √ ) 24、纯物质的饱和蒸气压较高的液体沸点较高。( × )
2-2 思考题
1、盐AlCl3 溶于水形成不饱和溶液,如该盐不发生水解,则该溶液体系的组分数为多少? 2、家庭使用高压锅时,为什么应在常压下沸腾一段时间后,再盖上限压阀?
3、石灰窑中,CaCO3(s)?CaO(s)?CO2(g)是否存在?CaO???CO2?的条件限制? 4、某物质溶于溶剂中分别形成不饱和溶液与过饱和溶液,两体系的自由度是否相等? 5、判断下列结论是否正确:(1)纯液体在一定温度下其平衡蒸汽压随液体受到的外压的变化而变化;(2)1dm3含有0.2molNaCl的水溶液,在298K时只有一个平衡蒸汽压;(3)1dm3含有0.2molNaCl及任意KCl的水溶液,在一定温度下其平衡蒸汽压并非定值。
6、恒温下,在固体NH4Cl分解达平衡的系统中通入少量HCl气体,系统的压力是否改变? 7、恒温下,在固体CaCO3分解达平衡的系统中通入少量CO2气体,系统的压力是否改变? 8、在定温或定压的双液系相图中,恒沸点的自由度是多少? 9、共沸(熔)物是混合物还是化合物?
10、已知A和B可形成低共沸混合物,纯A的沸点低于纯B的沸点,若将任意比例的A与 B 在精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物是什么?为什么?
11、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。( ) 12、依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。( ) 13、依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。( ) 14、双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。( )
15、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。( ) 16、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的整齐压之间。() 17. 在一个给定的体系中,物种数可以因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。( )
18.自由度就是可以独立变化的变量。( )
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19.I2(s)= I2(g)平衡共存,因S = 2, R = 1, R= 0所以C = 1。( ) 20.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。( ) 21.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。( ) 22.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。( ) 23.部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。( )
24.恒沸物的组成不变。( )
25.相图中的点都是代表体系状态的点。( ) 26.三组分体系最多同时存在4个相。( )
27.完全互溶双液系T~x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。( ) 28.据二元液系的p~x图,可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。( ) 29.二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对Raoult定律产 生负偏差。( )
30.A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与体系中A的摩尔分数 成正比。( )
2-3 选择题
1、水煤气发生炉中共有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)及H2(g)5种物质,它们能发生下述反应:CO2(g)?C(s)?2CO(g),CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g),
H2O(g)?C(s)?H2(g)?CO(g),则此体系的组分数、自由度为( C )
A.5、3 B.4、3 C.3、3 D.2、2
2、物质A与B可形成低共沸混合物E,已知纯A的沸点小于纯B的沸点,若将任意比例的A+B混合在一个精馏塔中精馏,则塔顶的馏出物是( C )
A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能 3、克拉贝隆-克劳修斯方程适用于( C )
A.I2(s)?I2(g) B.C(石墨)?C(金刚石) C.I2(g,T1,p1)?I2(g,T2,p2) D.I2(s)?I2(l)
4、将一透明容器抽成真空,放入固体碘,当温度为50℃时,可见到明显的碘升华现象,有紫色气体出现。若温度维持不变,向容器中充入氧气使之压力达到100kPa时,将看到容器中( C )
A.紫色变深 B.紫色变浅 C.颜色不变 D.有液态碘出现 5、在一定温度下,水在其饱和蒸汽压下汽化,下列各函数增量中那一项为零( D ) A.?U B.?H C.?S D.?G 6、在一定外压下,多组分体系的沸点( D )
A.有恒定值 B.随组分而变化 C.随浓度而变化 D.随组分及浓度而变化 7、压力升高时,单组份体系的沸点将( A )
A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定 8、进行水蒸气蒸馏的必要条件是( A )
A.两种液体互不相容 B.两种液体蒸汽压都较大 C.外压小于101kPa D.两种液体的沸点相近
9、液体A与液体B不相混溶。在一定温度T,当有B存在时,液体A的蒸汽压为( B ) A.与体系中A的摩尔分数成比例 B.等于T温度下纯A的蒸汽压 C.大于T温度下纯A的蒸汽压
D.与T温度下纯B的蒸汽压之和等于体系的总压力
10、氢气和石墨粉在没有催化剂时,在一定温度下不发生化学反应,体系的组分数是( A ) A.2 B.3 C.4 D.5
11、上述体系中,有催化剂存在时可生成n种碳氢化合物,平衡是组分数为( A ) A.2 B.4 C.n+2 D.n 12、相率适用于( D )
A.封闭体系 B.敞开体系 C.非平衡敞开体系 D.以达到平衡的多向敞开体系 13、某物质在某溶剂中的溶解度( C ) A.仅是温度的函数 B.仅是压力的函数 C.同是温度和压力的函数
D.除了温度压力以外,还是其他因素的函数
14、在实验室的敞口容器中装有单组份液体,对其不断加热,则看到( A ) A.沸腾现象 B.三项共存现象 C.临界现象 D.生化现象 15、相图与相率之间的关系是( B ) A.相图由相率推导得出
B.相图由实验结果绘制得出,不能违背相率 C.相图决定相率
D.相图由实验结果绘制得出,与相率无关 16、下述说法中错误的是( C )
A.通过相图可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.相图可表示达到相平衡所需时间的长短 D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量
17、三组分体系的最大自由度及平衡共存的最大相数为( D ) A.3;3 B.3;4 C.4;4 D.4;5
18、定容条件下NH4HS(s)的分解压力为1p?时,反应NH4HS(s)?NH3(g)?H2S(g)的标准平衡常数是( C )
A.1 B.1/2 C.1/4 D.1/8
19、水的三相点附近其蒸发热为44.82kJ?mol,熔化热为5.99kJ?mol,则在三相点附近冰的升华热约为( B )
A.38.83kJ?mol B.50.81kJ?mol C.-38.83kJ?mol D.-50.81kJ?mol 20、在相图上,当物系点处于哪一点时,只存在一个相( C )
A.恒沸点 B.熔点 C.临界点 D.最低共沸点 21、具有最低恒沸温度的某两组份体系,在其T-x相图的最低点有( A ) A.f?0;xg?xl B.f?1;xg?xl C.f?0;xg?xl D.f?1;xg?xl
22、80℃时纯苯的蒸汽压为0.991p,纯甲苯的蒸汽压为0.382p,若有苯-甲苯气、液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为y苯?0.30则液相组成x苯接近于( D ) A.0.85 B.0.65 C.0.35 D0.14 23、体系处于标准状态时,能与水蒸气共存的盐可能是: C
A. Na2CO3 B. Na2CO3Na2CO3?H2O Na2CO3?7H2O C. Na2CO3Na2CO3?H2OD. 以上全否
24.一个水溶液共有S种溶质,相互之间无化学反应。若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时,水面上的外压是pW,溶液面上的外压是ps,则该系统的自由度数为:(D )
(A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3 25, NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有:( A )。
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