大学物理化学上册《相平衡》练习题

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本单元考点（5 个）

相律的应用与自由度计算克拉佩龙方程与克劳修斯-克拉佩龙方程二组分理想液态混合物气液相图杠杆规则在相图中的应用共沸混合与蒸馏分离原理

题目预览（5/18 题）

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1. 某A-B二组分液态混合物在101.325 kPa下形成最低恒沸混合物，恒沸温度为68.0 ℃，恒沸组成（B的摩尔分数）x_B=0.45。现有一组成为x_B=0.60的该混合物，在101.325 kPa下进行精馏：由于x_B=0.60处于恒沸组成的高沸点一侧，塔顶蒸出的是____（填物质及组成），塔釜残留的是____（填物质）。该结果说明，用普通精馏方法____（填“能”或“不能”）将此二组分体系完全分离为两个纯组分。

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2. 某密闭容器中仅发生分解反应 NH4HS(s) ⇌ NH3(g) + H2S(g)，达到平衡时体系中存在 NH4HS(s)、NH3(g)、H2S(g) 三种物质，且气相中 p(NH3)=p(H2S)。若已知该体系的组分数 C=1、相数 P=2，根据相律 F=C+2-P 判断：指定温度后，体系的总压是否随之唯一确定？该体系的自由度 F 为多少？ A. F=0，指定温度后总压仍不能确定 B. F=1，指定温度后总压唯一确定 C. F=2，指定温度后总压不能确定 D. F=3，指定温度后总压唯一确定

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3. 某液体的摩尔蒸发焓可表示为 Δ_vap H_m = 3600R（即 Δ_vap H_m/R = 3600 K），且在 300～360 K 范围内视为常数。假定其蒸气可视为理想气体。已知该液体在 300 K 时的饱和蒸气压为 20 kPa，则由克劳修斯-克拉佩龙方程可求得它在 360 K 时的饱和蒸气压为 ____ kPa（可用含 e 的式子表示）。

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4. 某A、B二组分液态完全互溶体系在恒定外压下具有最高恒沸点，恒沸组成（B的摩尔分数）为 x_B = 0.72。现将组成为 x_B = 0.40 的该混合物进行精馏：塔顶馏出液为____（填恒沸混合物或纯A或纯B），塔釜残液为____（填恒沸混合物或纯A或纯B）。

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5. 某A、B二组分液体在恒定外压下完全互溶，纯A沸点118.0 ℃，纯B沸点125.0 ℃，体系形成最高恒沸混合物，恒沸温度130.0 ℃，恒沸组成（B的摩尔分数）x_B,a=0.68。现将一组成为 x_B=0.80 的混合液进行普通蒸馏（不引入第三组分），馏出液不断移走。下列关于分离结果的判断正确的是： A. 馏出液组成逐渐趋近纯B，残留液组成逐渐趋近恒沸组成 x_B=0.68 B. 馏出液组成逐渐趋近恒沸组成 x_B=0.68，残留液组成逐渐趋近纯B C. 经反复蒸馏可同时得到纯A和纯B D. 馏出液与残留液的组成最终都趋近恒沸组成 x_B=0.68

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