化学平衡及相平衡.doc

温州大学试卷纸

　温州大学单元测试试卷
学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------
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2009/2010学年第 二 学期
考试科目
物理化学
考试成绩

测试单元
第五章和第六章
考试形式
闭卷
考试对象
08材料本

注：答案请写在答题纸上，否则不给分。考试完毕试卷与答题纸一起上交。
一、选择题 (2分×5 = 10分)
1．将固体 NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到1000K，NH4HCO3分解并达到平衡：NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)，体系的组分数C和自由度数f为
(A) C= 2，f= 1 (B) C= 2，f= 2
(C) C= 1，f= 0 (D) C= 3，f= 2
2．在三相点附近，水的蒸发热和熔化热分别为44.82和5.99 kJ mol-1。则在三相点附近冰的升华热约为多少 kJ mol-1？
(A) 38.83 (B) 50.81 (C) -38.83 (D) -50.81
3．若298K时反应N2O4(g)=2NO2(g)的=0.1132，则当p(N2O4)=10 kPa，p(NO2)=1 kPa时，反应将
(A) 向生成NO2的方向进行 (B) 向生成N2O4的方向进行
(C) 正好达到平衡 (D) 难于判断其进行方向
4．FeCl3和H2O能形成四种固体水合物：FeCl3·6H2O (s)，2FeCl3·7H2O(s)，2FeCl3·5H2O(s)，FeCl3·2H2O(s)，该液固系统平衡时共存的最多相数为
(A) 2 (B) 3 C) 4 (D) 5
5. 已知Hg(s)+S(s)=HgS(s)的△rGm（298K）= - 48.7kJ.mol-1，试判断该反应的方向性
(A)反应向左进行 (B) 反应向右进行 (C) 反应达到平衡 (D)无法确定

二、判断题 (1分×10=10分)
1. 双组分体系的物种数可能等于3。
2. 单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙-克罗修斯方程定量描述。
3. 化学反应aA+bB = gG+hH在恒温恒压条件下进行，其达到平衡的条件是：
4. Kp是反应达到平衡时气体分压商，所以随反应压力变化而改变。
5. 恒沸物是混合物而不是化合物，恒沸物的组成不变。
6. 常温常压下熵增加的吸热反应是自发的化学反应。
7. 单组分体系最多三相共存，但可有多个三相点。
8. 在1 atm下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点必低于 373.2K。
9．CaCO3(s)，CaO(s)，BaCO3(s)，BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系，其组分数为3。
10．压力升高时，单组分体系的熔点也将上升。
三、简答题 (3小题，共20分)
1、（10分）运用所学知识，试解释什么是水的三相点和冰点。另根据实验已知水的三相点温度为273.16K、压力为610.62Pa，而水的冰点为273.15K，试解释原因？

2、(本小题5分) H2 (g) 与O2(g)的反应化学计量方程式写成如下：
H2 (g) +O2 (g) == H2O (g) ①
2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ②
它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K(1)，K(2)及DrG(1)，DrG(2)，试写出它们之间的关系。

3、(本小题5分)已知二组分A，B 系统的相图如下：
标出各区的相态，水平线 及垂线 上系统的条件自由度数是多少？

五、计算题（60分）
1．（10分）液体苯(A)和甲苯(B)可以形成理想混合物，在20ºC时，纯液体的饱和蒸气压分别是pA*=9.959 kPa，pB*=2.973 kPa。取1mol A和4mol B置于带活塞的气缸中，恒温20ºC条件下，调节体系压力使达到气液两相平衡，若液相组成xA=0.1，求体系中气液两相的物质的量。
2．（10分）反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)，在200℃时，＝0.308。试计算：
（1）200℃及105Pa时的解离度；
（2）若将压力改为106Pa，结果又如何？

2．（15分）HAc及C6H6的固液相图如下图
（1）指出各区域所存在的相和自由度数；
（2）试问将含苯75%和25%的溶液各100g由20°C冷却时，首先析出的固体为何物？计算最多能析出固体的质量。
WB%
T
HAc
C6H6
64
-8 °C
15 °C
25
8 °C
-2 °C
75
o
（3）叙述将含苯75%和25%的溶液冷却到-10 °C时，此过程的相变化，并画出其步冷曲线。

4．（15分）在100~300K温度范围内，反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)的平衡常数
ln=37.32-21020/T
(1) 计算200K时反应的、、。
(2) 在200K，若反应起始时只有NH4HS(s)放在一真空容器内，求平衡时NH3(g)的分压及体系的自由度数。

5．（10分）某盐B（相对分子量为103，熔点为173℃）和水可形成水合物B·2H2O，熔点为65℃。向水中加入该盐，当质量分数时，体系凝固点出现最低值(-10℃)。向该盐中加入水，当时，体系温度降至48℃，便呈三相平衡。试：(1) 绘制出温度－组成（）示意图； (2) 说明图中有多少两相区、三相线、最低共熔点。

08材料/08化工本《物理化学》答卷纸
姓名 学号 班级 成绩

一、选择题（每题2分，共10分）
题号
1
2
3
4
5
答案

二、 判断题（每题1分，共10分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

三、简答题（3小题，共20分）

5