物理化学习题答案（二） 一. 选择题
1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：( C )
(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变
(C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少 2. 水的三相点，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。则在三相点冰的升华热约为：( B )
(A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1(C) -38.83 kJ?mol-1 (D) -50.81 kJ?mol-1
3. 已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K，乙醇的沸点是351.6K，两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。问：下列结论何者正确？(C )
(A) y2> x2(B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定 4. 如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：(D )
(A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物 5. 绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化? （B ）
(A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定
6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4，其组分数C为：( B )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
7. 在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A )
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3
8. 在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：(D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
9. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(B )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
10. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：( C)
(A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0 (D) f = 3
11. N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2, 就必须：( D) (A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度
12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(C)
(A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K) 13. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在二个相：(A ) (A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点
14. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在一个相：(C ) (A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点
15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A ) (A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对
16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C)
(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶剂的性质无关
(C)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(D)所有依数性都与溶质的性质有关
17.两只各装有1kg水的烧杯，一只溶0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温，则：(A）
(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰 (C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定
18. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律（C ）。 (A)N2(B)O2(C)NO2(D)CO
19. 已知硫可以有单斜硫，斜方硫，液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种状态( B)稳定共存。
(A)能够(B)不能够(C)不一定
20. 在NaCl饱和水溶液中，固体NaCl的化学势与溶液中NaCl的化学势相比，大小关系如何？( C )
(A) 固体NaCl的大(B) 固体NaCl的小(C) 相等(D) 不能比较 21. 固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系式为lg(p/Pa) = 10.65 - 2560/(T/K)，则其平均升华热为：(B )
(A) 2.128 kJ?mol-1(B) 49.02 kJ?mol-1(C) 9.242 kJ?mol-1(D) 10.33 kJ?mol-1
22. 在0℃到100℃的范围内液态水的蒸气压p与T的关系为：lg(p/Pa)= -2265k/T +11.101，某高原地区的气压只有59995Pa，则该地区水的沸点为：( A )
(A) 358.2K (B) 85.2K (C) 358.2℃(D) 373K
23. 一个水溶液包含n个溶质，该溶液通过一半透膜与纯水相平衡，半透膜仅允许溶剂水分子通过，此体系的自由度为：（D ）
(A) n (B) n－1 (C) n＋1 (D) n＋2
24. 某一固体在25℃和pθ压力下升华，这意味着：( B) (A) 固体比液体密度大些(B) 三相点的压力大于pθ(C) 固体比液体密度小些(D) 三相点的压力小于pθ
25. 碘的三相点处在115℃和12kPa上，这意味着液态碘：( D ) (A)比固态碘密度大(B)在115℃以上不能存在(C)在pθ压力下不能存在(D)不能有低于12kPa的蒸气压
26. 二元恒沸混合物的组成（C）
(A）固定(B) 随温度而变(C) 随压力而变(D) 无法判断 27. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（B） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0
28. 用相律和Clapeyron方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是（D）
(A) 在每条曲线上，自由度f=1 (C) 在水的凝固点曲线上，ΔH
m(相变)和ΔV m的正负号相反
(B) 在每个单相区，自由度f=2 (D) 在水的沸点曲线上任一点，压力随温度的变化率都小于零
29. 关于杠杆规则的适用对象, 下面的说法中不正确的是（B） (A) 不适用于单组分系统(B) 适用于二组分系统的任何相区 (C) 适用于二组分系统的两个平衡相(D) 适用于三组分系统的两个平衡相
30.右图中，从P点开始的步冷曲线为：（D）
上图中，区域H的相态是：（C ）
(A)溶液 (B)固体CCl4 (C)固体CCl4 +溶液 (D)固体化合物+溶液
31. 两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*A> p*B ，则：（A ）
(A)y A > x A(B) y A > y B(C)x A > y A(D) y B > y A 32.关于亨利系数，下列说法中正确的是：(D )
(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关
(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关
33.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的分数为：(B )
(A) 1 (B) 2/3 (C) 1/2 (D) 1/3
34.下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质(D )
(A) 与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性
35. 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为
1.79? 10-5m3·mol-1,
2.15? 10-5m3·mol-1, 则混合物的总体积为： (C )
(A) 9.67?10-5m3(B) 9.85?10-5m3 (C) 1.003?10-4m3 (D) 8.95?10-5m3
36. 现有4种处于相同温度和压力下的理想溶液： (1) 0.1mol蔗糖溶于80mL水中，水蒸气压力为p1 (2) 0.1mol萘溶于80mL苯中，苯蒸气压为p2 (3) 0.1mol葡萄糖溶于40mL水中，水蒸气压为p3 (4) 0.1mol尿素溶于80mL水中，水蒸气压为p4 这四个蒸气压之间的关系为：( B) (A)p1≠p2≠p3≠p4
(C)p1=p2=p4=(1/2)p3(D)p1=p4<2p3≠p2
37. 沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：(B )
(A)升高(B)降低(C)相等(D)不确定
38. 液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是： (C )
(A)该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。 (B)该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。
(C)该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。
(D)该溶液的渗透压为负值
39．在373.15K和101325Pa?下水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A )
(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽) (C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定 40．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性（D ）
(A) 凝固点降低（B）沸点升高(C) 渗透压（D）蒸气压升高 41．真实气体的标准态是：（D ）
(A) f = pθ的真实气体(B) p = pθ的真实气体(C) f = pθ的理想气体(D) p = pθ的理想气体42．以下各系统中属单相的是（C ）
(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物(B) 漂白粉(C) 大小不一的一堆单
(B)p2≠p1=p4>p3
斜硫碎粒(D) 墨汁43．NaCl(s)，NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度（B ）
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3
44．对于相律, 下面的陈述中正确的是（B ）
(A) 相律不适用于有化学反应的多相系统(B) 影响相平衡的只有强度因素
(C) 自由度为零意味着系统的状态不变(D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确45．关于三相点, 下面的说法中正确的是（D ）
(A) 纯物质和多组分系统均有三相点(B) 三相点就是三条两相平衡线的交点
(C) 三相点的温度可随压力改变(D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点46．二组分系统的最大自由度是（C ）
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
47．区别单相系统和多相系统的主要根据是（D ）
(A)化学性质是否相同(B)物理性质是否相同(C)物质组成是否相同(D)物理性质和化学性质是否都相同48．Clapeyron方程不适用于（D ）
(A) 纯物质固(α)＝纯物质固(β)可逆相变(B) 理想溶液中任一组分的液-气可逆相变
(C) 纯物质固-气可逆相变(D) 纯物质在等温等压下的不可逆相变 49．对于下述结论, 正确的是（D ）
(A) 在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质 (B) 任何纯固体物质都有熔点
(C) 在一定温度下, 纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关 (D) 纯固体物质的熔点可以有很多个因熔点是与压力有关。 50．下面的表述中不正确的是（C ）
(A) 在定压下, 纯固体物质不一定都有确定的熔点 (B) 在定压下, 纯液态物质有确定的唯一沸点
(C) 在定压下, 固体混合物都不会有确定的熔点 (D) 在定温下, 液体
的平衡蒸气压与外压有关
答案：C。共熔混合物在定压下有确定的熔点。
51．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：( C )。
(A)有最高恒沸点的系统；(B)不具有恒沸点的系统；(C)具有最低恒沸点的系统。52．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?为：(C )。
(A)Ｃ＝２，?＝１；(B)Ｃ＝２，?＝２；(C)Ｃ＝１，?＝０；(D)Ｃ＝３，?＝２。
二. 填空题
1. 40公斤乙醇和60公斤水的混合物在某温度成气液两相平衡，乙醇在气、液相中的重量百分数分别为60%和20%，那么气相混合物的重量W气= W液（液相混合物重量）。(填>、<、=)
2. 在101325Pa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< 100o C。(填>、<、=)
3. 理想液态混合物定温p-x B(y B)相图最显著的特征是液相线为直线。
4. CO2的三相点为216.15K，
5.1×pθ，可见固体CO2（干冰）升华的压力是p < 5.1×pθ。(填>、<、=)
5. 在H2和石墨的体系中，加一催化剂，H2和石墨反应生成n 种碳氢化合物，此体系的独立组分数为 2 。
6. 在pθ压力下，NaOH与H3PO4的水溶液达平衡，则此体系的自由度数为 3 。
7. 在化工生产中，可用精馏的方法进行物质的分离，这是因为气液两相的组成是不相同的。
8. 实验室中用水蒸气蒸馏的方法提纯与水不互溶的有机物，这是由于系统的沸点比有机物的沸点低、比水的沸点低。
9. 向纯溶剂中加入非挥发性溶质后，稀溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点，因为 加入非挥发性溶质后溶剂的蒸汽压降低 。
10. 完全互溶的A ，B 二组分溶液，在x B =0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成x B =0.4的溶液在气-平衡时，y B (g)，x B (1)，x B (总)的大小顺序为 y B (g)> x B (总) > x B (1) 。将x B =0.4的溶液进行精馏, 塔顶将得到 x B =0.6的恒沸混合物 。
11. 已知A 、B 两组分可构成理想液体混合物，且该混合物的正常沸点为373.15K 。若A 、B 两组分在373.15K 时的饱和蒸气压为106658Pa 和79993Pa ，则该理想液体混合物的液相组成为：x A = ___0.8___， 平衡气相的组成为：y A = __0.842__。
12. 在313K 时，液体A 的饱和蒸气压是液体B 的饱和蒸气压的21倍，A 和B 形成理想液体混合物，当气相中A 和B 的物质的量相等时，液相A 和B 的组成分别为x A = _0.0455___，x B = __0.9545__。
13．含有KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达渗透平衡时，其组分数为_3__，相数为__2___，自由度数为__4___。 14．101℃时，水在多大外压沸腾？ > 101.3kPa 。 (填>、<、=)
15．已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kPa ，则该溶液中溶剂的蒸汽压为 88.56 kPa 。
16．NH 4HS(s)放入真空容器中，并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)达到平衡，则该系统中组分数C= 1 ；相数= 2 ；自由度f= 1 。
17．将克拉贝龙方程用于H 2O 的液固两相平衡，因为 V m ( H 2O,s ) > V m ( H 2O,l )，所以随着压力的增大，则H 2O( l )的凝固点将 下降 。(填上升、下降或不变)
三. 计算题
1、已知固体苯的蒸汽压在273.15K 时为3.27kPa ，293.15K 时为12.303kPa ，液体的蒸汽压在293.15K 时为10.021kPa ，液体苯的摩尔蒸汽热为34.17kJ ·mol -1。求（1）303.15K 时，液体苯的蒸汽压；（2）苯的摩尔解 （1）3vap m 2112
(303.15C)34.1710(303.2293.2)ln
0.4623(293.15C)8.314293.2303.2H T T p p R TT ?-??-===
(303.15C)ln 0.462310.02kPa (303.15C)15.90kPa p p ?=?=， （2）31sub m 31
8.314273.2293.212.3010ln J mol 293.2273.2 3.271044.12kJ mol H --= ?-??
=·· 2、固态氨的饱和蒸气压为 ln(/kPa)21.01/K p T =- ， 液态氨的饱和蒸气压为 3065ln(/kPa)17.47/K
p T =- 试求（1）三相点的温度、压力；（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。 解：（1）三相点的T ，p ：3754306321.0117.47/K /K
T T -=-， T = 195.2 K 3754ln(/kPa)21.01 1.778195.2 p =-=， p = 5.92 kPa （2） 把ln H p C RT -?=+,与蒸气压式比较得 sub m 3754K H R
= sub m H ? = 3754 ? 8.314 J·mol -1 = 31.21 kJ·mol -1 vap m H ?= 3063 ? 8.314 J·mol -1 = 25.47 kJ·mol -1 fus m H ?=sub m H ?－ vap m H ? = 5.74 kJ·mol -1
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