物理化学课程指导书(含答案)定稿 下载本文

1.填空题

1) 石灰窑中分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已达平衡,则该体系的组分数

C= , 相数P= ,自由度数F= 。

2) 已知A、B两种液体完全完全互溶,在常压下具有组成为D的最低恒沸混合

物。若有一组介于B与D之间的A,B两组分溶液,在常压下经精馏后,在塔顶得产物 ,在塔底得产物 。

*3) 在一定温度下,p*?pBA,由纯液态物质A和B形成理想液态混合物,当气

—液两相达到平衡时,气相的组成yB与液相组成xB的关系为yB xB 。 4) 已知温度T时,液体A的饱和蒸气压为13330Pa,液体B的饱和蒸气压为

6665Pa,设A与B形成理想液态混合物,则当A在液相中的摩尔分数为0.5时,其在气相中的摩尔分数为 。

5) CaCO(s),CaO(s),BaCO(s),BaO(s)和CO(g)达到平衡时,此体系的相数

3

3

2

是 ,组分数是 ,自由度数是 。

6) 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.摩尔气化热 C.摩尔熵 D.摩尔焓 E.吉布斯函数 F.温

7) 物质A与B可形成最低恒沸混合物E,已知纯A的沸点小于纯B的沸点,

若将任意比例的A、B混合物在精馏塔中精馏,则塔顶馏出物是 。 8) 二组分气液平衡相图中,共沸点的自由度数f = 。

9) 氢气和石墨粉在没有催化剂存在时,在一定温度和压力范围内不发生化学反

应,体系的组分数是 ,相数是 ,自由度数是 。 10) 压力升高时,单组分体系的沸点将 。

答案:(1)2;3;1 (2)D;B(3)> (4)0.67(5) 5; 3;0 (6)C,D;无;E,A,B, F (7)E (8)0 (9)2;2;2 (10)升高 2.选择题

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1) NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时:

A C=2 P=2 f=2 B C=1 P=2 f=2 C C=3 P=2 f=2 D C=2 P=3 f=2 2) 下列叙述错误的是:

A水的三相点的温度是273.15 K,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273.15K,压力是101325 Pa。 D 水的三相点F = 0,而冰点F = 1。 3) 二组分系统最多可平衡共存的相数为:

A 2 B 3 C 4 D 5 4) 若A和B的组分仅能形成两种稳定的化合物AB和AB2,则在A、B组成的

二组分凝聚系统相图中,可形成的低共熔混合物的个数为: A 1 B 2 C 3 D 4 5) 相图与相律之间是:

A 相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律。 B相图由相律推导得出。

C相图由实验结果绘制得出,与相律无关。 D相图决定相律。

6) 对恒沸混合物的描述,下列各种叙述中不正确的是:

A与化合物一样,具有确定的组成; B不具有确定的组成;

C平衡时,气相和液相的组成相同 ; D其沸点随外压的改变而改变。

7) 400K时液体A的蒸气压为40kPa,液体B的蒸气压为60kPa,两者组成理

想液体混合物,平衡时液相中A的摩尔分数为0.6,气相中B的摩尔分数为: A 0.31 B 0.40 C 0.50 D 0.60 8) 进行水蒸气蒸馏的必要条件是:

A 两种液体互不相溶; B 两种液体蒸汽压都较大;

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C 外压小于 101.325kPa; D 两种液体沸点接近。

9) Na2CO3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 Na2CO3·7H2O C NaCO3·10H2O D Na2CO3·H2O

10) 在相图上,当体系处于下列哪一点时只存在一个相:

A 恒沸点 B 熔点 C 临界点 D 低共熔点 11) 下述说法中错误的是:

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长短;

D 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量。 12) 三组分体系的最大自由度数及平衡共存的最大相数为:

A 3,3 B 3,4 C 4,4 D 4,5 答案:(1)-(5) A;A;C;C;A (6)-(10) B;D;A;C;C; (11)-(12) C;D 三、计算题(参看书后习题) 四、复习总结思考题 1. 下列说法对吗?为什么?

(1)在一给定的体系中,组分数是一个确定的数。 (2)单组分体系的物种数一定等于1。 (3)相律适用于任何相平衡体系。

(4)在相平衡体系中,如果每一相中的物种数不相等,则相律不成立。 2.根据水的相图,对单相区、两相线、三相点及其自由度进行分析。 3. 下列说法对吗?为什么?

(1)杠杆规则只适用于T~X 图的两相平衡区。两相的量可以物质的量或质量表示。

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(2)通过精馏的方法总可以将二组分互溶系统分离成两个纯组分。

(3)一般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯,当有机物质的饱和蒸气压和摩尔质量越大时,提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少,燃料越省。 (4)恒沸物是化合物 ,因为其组成不变。

4. 热分析法绘制相图的原理是什么?如何从冷却曲线的形状来判断体系的相变情况?

5.使用杠杆规则时需注意哪些问题? 6.相图学习过程中总结了哪些识图规律? 五、研究性学习作业题目

请查阅文献、参考书,阐述相图在精馏、水蒸气蒸馏、区域熔炼中的实际应用。

第七章 电化学

一、预习思考题

1. 电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别是什么?为什么在原电池中负极是阳极而正极是阴极?

2. Faraday电解定律的基本内容是什么?这个定律在电化学中有何用处? 3、离子迁移数是如何定义的?为什么要引入离子迁移数的概念?

4、离子迁移数的测定最常用的方法有几种?希托夫(Hittorf)法中必须采集的数据有哪些?如何计算离子迁移数?

5、电导、电导率和摩尔电导率是如何定义的?有什么物理意义?

电导率和摩尔电导率有何区别与联系?电导率和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系有何不同?

6、怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率?为什么要用不同的方法?

7、有了离子活度和活度因子的定义不就行了吗?为什么还要定义离子平均活度和平均活度因子?

8、电解质与非电解质的化学势表示形式有何不同?活度因子的表示式有何不同?

9、为什么要引进离子强度的概念?离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响?

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