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第四章 相平衡

单元测试卷

一、选择题（每小题1分，共30分）

1. 只要知道纯物质的饱和蒸汽压与温度的定量关系，即可得到二元混合物气液平衡相图的

是 。

A ：实际溶液；

B ：理想溶液；

C ：理想稀溶液

2. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒温），以下说法不正确的是 。

A ：液相线示意了溶液的蒸气压随液相组成的变化关系；

B ：液相线为直线是理想混合物的一个特征；

C ：液相线为泡点线

3. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒温），以下说法不正确的是 。

A ：气相线示意了溶液的蒸气压随气相组成的变化关系；

B ：气相线为曲线；

C ：气相线为露点线

4. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒压），以下说法不正确的是 。

A ：液相线为泡点线，气相线为露点线；

B ：液相线示意了沸点随液相组成的变化；

C ：液相线为直线

5. 如二元混合物气液平衡相图中出现正偏差时，下列正确的说法是 。

A ： i i i x p p *<；

B ：正偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物；

C ：正偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物

6. 如二元混合物气液平衡相图中出现负偏差时，下列正确的说法是 。

A ： *i i i p p x >；

B ：负偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物；

C ：负偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物

7. 二元混合物气液平衡相图中出现正偏差的原因，不正确的说法是 。

A ：溶液中不同组分分子间相互作用较强；

B ：第二种物质的加入使分子的缔合程度降低；

C ：溶液中不同组分分子间的相互吸引比纯物质弱

8. 二元混合物气液平衡相图中出现负偏差的原因，不正确的说法是 。

A ：溶液中不同组分分子间相互作用较强；

B ：不同组分间生成氢键而相互缔合；

C ：溶液中不同组分分子间的相互吸引比纯物质弱

9. 关于恒沸混合物，不正确的说法是 。

A ：恒沸混合物是一种具有确定组成的化合物；

B ：恒沸混合物并不是一种具有确定组成的化合物；

C ：在恒沸点，泡点线与露点线重合

10. 二元系的气液平衡相图（恒压）中，恒沸点的自由度为 。

A ：0；

B ：1；

C ：2

11. 已知苯的沸点是353.3 K ，乙醇为351.6 K 。两者可形成共沸物，其组成为含乙醇47.5%(摩

尔分数)，共沸点为341.2 K 。今有含乙醇77.5%的苯溶液，当达到气液平衡后，气相中含

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乙醇为y 2，液相中含乙醇为x 2。下列结论正确的是 。 A ：y 2>x 2；B ：y 2=x 2 ； C ：y 2<x 2 12.

已知苯的沸点是353.3 K ，乙醇为351.6 K 。两者可形成共沸物，其组成为含乙醇47.5%(摩尔分数)，共沸点为341.2 K 。今将含乙醇77.5%的苯溶液进行精馏，则能得到 。 A ：纯苯和恒沸混合物；B ：纯乙醇和恒沸混合物； C ：纯乙醇 13.

物质A 和B 形成理想混合物。在温度T 时A 和B 的饱和蒸气压分别为?A p 和?B p ，并且??>B A p p ，气相的平衡蒸气总压为p ，下列关系式正确的是 。 A ：??>>B A p p p ； B ：??>>B A p p p ；C. p p p >>??B A 14.

物质A 和B 形成具有最高恒沸点的系统。精馏分离时，塔顶将得到 。 A ：沸点较低的纯物质； B ：纯物质A 或B ，视原始混合物组成而定； C ：恒沸混合物 15. 物质A 和B 形成部分互溶的两个液相α和β，在温度T 时，其平衡气相总压为p 1。今设

法将α相和β相分开，温度仍为T ，二者的平衡气相总压分别为p 2和p 3。则p 1，p 2，p 3之间的关系是 。

A ：123p p p >=；

B ：1

23p p p =+；C ：321p p p == 16. 在一定温度下，纯物质A 和B 的饱和蒸气压分别为?A p 和?B p ，二者形成理想溶液。当处

于气液平衡时，气相组成y B 与液相组成x B 之间的函数关系为 。

A ：

B B B A B A B ()p x y p p p x ????=+?； B ：B B B y p x ?=；

C ：B B B A B A B

()p x y p p p x ????=++ 17. 定压下，物质A 和B 的液态混合物升温到300K 时达到气液平衡，此时气相组成B y =0.850，

液相组成B x =0.350。现对原始组成o B x 的不同混合物升温到300K 并达到气液平衡，要求

平衡时B y =0.850， B x =0.350，则o B x 的取值要求是 。

A ：o

B x >0.850； B ：0.850 ≥o B x ≥0.350；

C ：o B x <0.350

18. 要使具有上部会溶点的两组分液-液平衡系统成为单相，可采取的措施是 。

A ：升高温度；

B ：降低温度；

C ：升高压力

19. 要使具有下部会溶点的两组分液-液平衡系统成为单相，可采取的措施是 。

A ：升高温度；

B ：降低温度；

C ：升高压力

20. 在NaCl 饱和水溶液中，固体NaCl 的化学势 溶液中NaCl 的化学势相比。

A ：大于；

B ：等于；

C ：小于

21. 在A 和B 两组分系统的液固平衡相图中，如A 和B 形成3种稳定化合物，并且固相A 固

相B 以及固相化合物之间彼此完全不互溶，则在A 和B 完整的液固平衡相图中最低共熔点有 个。

A ：2；

B ：3 ；

C ：4

22. 在A 和B 两组分系统的液固平衡相图中，如A 和B 可形成1种稳定的化合物， A 和B

以及固态化合物彼此完全不互溶，则在液固平衡相图中最低共熔点有 个。

A ：2；

B ：3；

C ：4

23. Bi-Cd 液固平衡相图属于固相完全不互溶、液相完全互溶的类型。含30%Cd 的Bi-Cd 混合

物的步冷曲线在T 1出现水平线段，含70%Cd 的Bi-Cd 混合物的步冷曲线在T 2出现水平线段，则T 1 T 2。

A ：>；

B ：=；

C ：<

24. 水和异丁醇的液相部分互溶，在101.325kPa 下，其气液液平衡相图中单相区有 个。

A ：1；

B ：2；

C ：3

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第四章 相平衡

单元测试卷

一、选择题（每小题1分，共30分）

1. 只要知道纯物质的饱和蒸汽压与温度的定量关系，即可得到二元混合物气液平衡相图的

是 。

A ：实际溶液；

B ：理想溶液；

C ：理想稀溶液

2. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒温），以下说法不正确的是 。

A ：液相线示意了溶液的蒸气压随液相组成的变化关系；

B ：液相线为直线是理想混合物的一个特征；

C ：液相线为泡点线

3. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒温），以下说法不正确的是 。

A ：气相线示意了溶液的蒸气压随气相组成的变化关系；

B ：气相线为曲线；

C ：气相线为露点线

4. 对于二元理想混合物的气液平衡相图（恒压），以下说法不正确的是 。

A ：液相线为泡点线，气相线为露点线；

B ：液相线示意了沸点随液相组成的变化；

C ：液相线为直线

5. 如二元混合物气液平衡相图中出现正偏差时，下列正确的说法是 。

A ： i i i x p p *<；

B ：正偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物；

C ：正偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物

6. 如二元混合物气液平衡相图中出现负偏差时，下列正确的说法是 。

A ： *i i i p p x >；

B ：负偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物；

C ：负偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物

7. 二元混合物气液平衡相图中出现正偏差的原因，不正确的说法是 。

A ：溶液中不同组分分子间相互作用较强；

B ：第二种物质的加入使分子的缔合程度降低；

C ：溶液中不同组分分子间的相互吸引比纯物质弱

8. 二元混合物气液平衡相图中出现负偏差的原因，不正确的说法是 。

A ：溶液中不同组分分子间相互作用较强；

B ：不同组分间生成氢键而相互缔合；

C ：溶液中不同组分分子间的相互吸引比纯物质弱

9. 关于恒沸混合物，不正确的说法是 。

A ：恒沸混合物是一种具有确定组成的化合物；

B ：恒沸混合物并不是一种具有确定组成的化合物；

C ：在恒沸点，泡点线与露点线重合

10. 二元系的气液平衡相图（恒压）中，恒沸点的自由度为 。

A ：0；

B ：1；

C ：2

11. 已知苯的沸点是353.3 K ，乙醇为351.6 K 。两者可形成共沸物，其组成为含乙醇47.5%(摩

尔分数)，共沸点为341.2 K 。今有含乙醇77.5%的苯溶液，当达到气液平衡后，气相中含

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25.273.15K时两杯由A和B形成的理想溶液，甲杯中溶液组成为x A=0.1，乙杯中溶液组成

x A=0.2。现将两个杯子放在同一密闭容器中，经足够长的时间，则甲杯中A的量和B的量发生的现象是。

A：A增加，B降低；B：A降低，B增加；C：A增加，B不变

26.压力增加时，单组分的熔点。

A：只能降低；B：只能升高；C：视具体物质可升高或降低

27.水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的。

A：液相完全互溶系统；B：液相部分互溶系统；C：液相完全不互溶系统

28.金（熔点1063℃）与银（熔点961℃）形成没有最高或最低共熔点的固相完全互溶的液固

相图，取质量分数50%的合金溶液冷却，首先析出的固熔体含金量50%。

A：大于；B：等于；C：小于

29.水中含有碘，在恒温下加入CS2液体，平衡后，水相中碘的化学势 CS2中碘的化学

势。

A：大于；B：等于；C：小于

30.Au-Ag两组分系统液固平衡相图中固相为混合物。将含一定量Ag的熔融混合物冷却，则

析出的晶体是。

A：纯金属Au；B：纯金属Ag；C：固体混合物

二、（每小题5分，共10分）

1.硝基苯和水组成的系统可看作完全不互溶双液系，在101.325 kPa下，其沸点为37

2.15 K，已查得372.15 K时水的饱和蒸气压为97.730 kPa。若将混有杂质的硝基苯进行水蒸气蒸馏以除去不溶性杂质，试求馏出物中硝基苯所占的质量分数。

2.若在合成某一化合物后，进行水蒸气蒸馏，混合物的沸腾温度为368.15 K，当天的气压为99.190 kPa。馏出物经分离、称量后知水的质量分数为0.45，试估计此化合物的摩尔质量。已知水在368.15 K时的饱和蒸气压为84.526 kPa。

三、（此题总分10分）

下图为A-B二元混合物的气液平衡相图（恒压）。完成以下选择题。

1.将组成x B = 0.30 的液态溶液进行一次简单蒸馏—加热到100℃停止蒸馏，则平衡气相与

液相的组成分别是(大致估计，后同)。

A：y B = 0.49，x B = 0.25；B：y B = 0.60，x B = 0.20；C：y B = 0.49，x B = 0.15

2.将(1)所得的液相重新加热到105℃时平衡的液相组成x B ，以及将(1)所得的气相冷凝到

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95℃时平衡的气相组成y B 分别是 。

A ：x

B = 0.25，y B = 0.65； B ：x B = 0.14，y B = 0.65；

C ：x B = 0.10，y B = 0.49

3. 将x B =0.40的液态溶液加热到95℃恰好出现气泡时，气泡组成y B = 。

A ：0.65；

B ：0.55；

C ：0.75

4. 将组成y B =0.60气体混合物冷却到97℃恰好出现液滴时，液滴组成x B = 。

A ：0.55；

B ：0.45；

C ：0.35

5. 1mol 组成为x B =0.50的液态混合物加热到95 ℃达到平衡时，n V /n L = 。

A ：1/1；

B ：1/2；

C ：2/3

6. 组成为x B =0.90的混合物的泡点和露点温度分别是 。

A ：t 泡=82℃，t 露=85℃；

B ：t 泡=85℃，t 露=82℃；

C ：t 泡=80℃，t 露=110℃

7. 物质A 和B 的沸点分别是 。

A ：t A =111℃，t

B =80℃； B ：t A =80℃，t B =111℃；

C ：无法确定

8. 采用精馏的方法分离A 和B 的混合物时，塔顶可得到 。

A ：纯A ；

B ：纯B ；

C ：无法确定

9. 当系统压力增加时，发生的现象是 。

A ：气相线和液相线均上移；

B ：气相线和液相线均下移；

C ：气相线上移、液相线均下移

10. 在气相线与液相线围成的中间区域，系统的自由度等于 。

A ：0；

B ：1；

C ：2

四、（此题总分10分）

二元混合物的液固平衡相图如下图所示，试根据相图回答下列问题：

1. 试写出相图上各相区的相态。

① ；② ； ③ ； ④ ； ⑤ ； ⑥ ；⑦ ； ⑧ ； ⑨ ； ⑩

2. 化合物C 和D ，何者是稳定化合物？

3. 分别计算相区①、⑦、⑧的自由度；

4. 相图中，过E 1的水平线上，平衡的相态分别是什么？

5. 如果化合物C 的组成28.0B =w ，最低共溶点1E 处组成为01.0B

=′w ，现将1kg 组成为18.0=o w 的混合物O 冷却，使其析出化合物C ，问最多可析出多少纯化合物C ？

6. 在相图右面的温度-时间坐标内，绘出系统由O 点开始的冷却曲线。

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五、（此题总分10分）

下图是物质M 和N 的液固平衡相图。不稳定化合物MN 3（750N .x =）于120℃分解为纯固体N 和摩尔分数60.0N =x 的液态溶液。

t /℃

t /℃

M

N

x N

(时间)

MN 3

120

1

23

4

6

5

7

1. 试写出各相区的相态：

1 ；

2 ；

3 ；

4 ；

5 ；

6 ；

7 。

2. 若希望通过结晶分离得到纯MN 3，应在哪个相区分离？

3. 将1 mol 65.0N =x 的溶液冷却，首先将析出什么物质？最多可析出多少该物质？

4. 在相图右侧的坐标中画出该溶液（6

5.0N =x ）的冷却曲线。 六、（此题总分10分）

物质A 和B 的熔点分别为80℃和160℃，二者能形成组成为40.0B =x 的稳定化合物C ， C 的熔点为120℃。该系统液固平衡相图上两个最低共熔点的组成和温度分别为：20.0B =x ，t = 40℃和80.0B =x ，t = 80℃。A 、B 和C 均固相完全不互溶。 1. 绘出该系统液固平衡相图的大致形状，并标出各相区的相态。

2. 将1mol 组成为85.0B =x 的液态混合物冷却，问首先析出的物质是什么？最多可得到多少

该物质？

3. 将1mol 组成为10.0B =x 的液态混合物冷却，使系统只含固相，则固相中有哪几种物质？

其物质的量之比是多少？

4. 将1mol 组成为5

5.0B =x 的液态混合物冷却，当温度刚要达到80℃时，系统中有几相？它

们分别是什么相？其物质的量之比是多少？

七、（此题总分10分）

A 和

B 可形成部分互溶的两个液相1和2。实验测得在不同温度下平衡的液相1和液相2中物质B 的质量分数如下表：

t /°C 0 10 20 30 40 w 1(B) 0.30 0.37 0.45 0.53 0.64 w 2(B)

0.94

0.90

0.87

0.84

0.80

1. 根据表中数据绘制出液液平衡相图；

2. 根据相图确定最高会溶温度；

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3.在10 °C时，往100 g A中慢慢的加入B，问加入多少克B时，体系开始变浑浊？

4.在10 °C时，往100 g A中加入B的质量为100 g时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？

5.在10 °C时，至少应在100 g A中加入多少克B时，才能使浑浊的体系重新变清？

6.将100 g A和150 g B的混合液加热至30 °C时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比

各为多少？

7.若将（6）中的混合液在恒定压力下继续加热，问加热到何温度时体系由浑浊变清？

八、（此题总分10分）

Mg(熔点924K)和Zn(熔点692K)的相图具有两个最低共熔点，一个为641 K（Mg的质量分数为0.032），另一个为620 K（Mg的质量分数为0.49），在体系的熔点曲线上有一个最高点863 K（Mg的质量分数为0.157）。

1.绘出Mg和Zn的T-x图，并标明各区中的相；

2.分别指出含Mg的质量分数为0.80和0.30的两个混合物从973 K冷却到573 K的步冷过

程中的相变。并根据相律予以说明；

3.绘出含Mg的质量分数为0.49的熔化物的步冷曲线。

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