自测题(第五章物质的聚集状态) A.气体的P-VT关系及液化条件部分 班级 姓名: 学号: 成绩: 、填空(每空3分,共21分) 在任何温度下均能服从理想气体状态方程的气体称为 2.分体积是指某气体单独存在,且与混合气体具有相同( 时所占 有的体积 3.在一定温度下,液体与其蒸气达平衡时,平衡蒸气的压力称为这种液体在该温度下的 ),简称 4.实验发现,当各种不同气体有两个对比参数相同时,其第三个对比参数也几乎相同 这时称为它们处于( ),这一规律称为( 二、选择(每题4分,共24分,请把正确答案的序号填在括号内) ()1.若实际气体比理想气体难于压缩,则压缩因子Z的取值为 A.Z1 )2.下列哪种分子更接近理想气体行为 B. NO C. Ar D. CH4 )3.液体的蒸气压与外压相等时的温度称为 A.沸点 B.熔点 C.冰点 D.凝固点 )4.加压使气体能够液化的最高温度称为 A.沸点温度B.临界温度C.升华温度D.熔点温度 )5.在320K时,钢瓶中某物质的对比温度为1.2,则该物质此时的存在状态为 A.液态 B.固态 C.气态 D.气液不分 ()6.在400kPa下,由CH4、C2Hb、C3H组成的气体混合物中,各组分的体积分 数依次为60%、30%、10%,则CH4的分压力为 120kPa B. 240kPa C. 40kPa D. 133kPa 三、判断(每题3分,共18分,正确的划“√”,错误的划“×”) ()1.分压定律适用于理想气体混合物和高温下实际气体混合物 ()2.理想气体混合物中组分B单独存在,且具有与混合物相同的温度和体积时所 具有的压力称为该组分的分压 ()3.摩尔气体常数R的正确取值是8.314J/(mL·K) )4.气体液化的条件是温度低于临界温度,压力高于该温度下的饱和蒸气压 )5.理想气体的微观模型是分子间没有相互作用力,分子本身没有体积 ()6.物质处于临界点时,液体和气体摩尔体积相同,密度相同,相间的差别消失 四、简答题(1题6分、2题8分,共14分) 写出实际气体的范德华方程,并指出各修正项的意义
1 自测题（第五章 物质的聚集状态） A．气体的 P-V-T 关系及液化条件部分 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、填空（每空 3 分，共 21 分） 1．在任何温度下均能服从理想气体状态方程的气体称为（ ）。 2．分体积是指某气体单独存在，且与混合气体具有相同（ ）和（ ）时所占 有的体积。 3．在一定温度下，液体与其蒸气达平衡时，平衡蒸气的压力称为这种液体在该温度下的 （ ），简称（ ）。 4．实验发现，当各种不同气体有两个对比参数相同时，其第三个对比参数也几乎相同， 这时称为它们处于（ ），这一规律称为（ ）。 二、选择（每题 4 分，共 24 分，请把正确答案的序号填在括号内） （ ）1．若实际气体比理想气体难于压缩，则压缩因子 Z 的取值为 A．Z＜1 B．Z＝1 C．Z≥1 Z D．Z＞1 （ ）2．下列哪种分子更接近理想气体行为 A．He B．Ne C．Ar D．CH4 （ ）3．液体的蒸气压与外压相等时的温度称为 A．沸点 B．熔点 C．冰点 D．凝固点 （ ）4．加压使气体能够液化的最高温度称为 A．沸点温度 B．临界温度 C．升华温度 D．熔点温度 （ ）5．在 320K 时，钢瓶中某物质的对比温度为 1.2，则该物质此时的存在状态为 A．液态 B．固态 C．气态 D．气液不分 （ ）6．在 400kPa 下，由 CH4、C2H6、C3H8 组成的气体混合物中，各组分的体积分 数依次为 60％、30％、10％，则 CH4 的分压力为 A．120kPa B．240kPa C．40kPa D．133kPa 三、判断（每题 3 分，共 18 分，正确的划“√”，错误的划“×”） （ ）1．分压定律适用于理想气体混合物和高温下实际气体混合物 （ ）2．理想气体混合物中组分 B 单独存在，且具有与混合物相同的温度和体积时所 具有的压力称为该组分的分压。 （ ）3．摩尔气体常数 R 的正确取值是 8.314J/（mL·K） （ ）4．气体液化的条件是温度低于临界温度，压力高于该温度下的饱和蒸气压。 （ ）5．理想气体的微观模型是分子间没有相互作用力，分子本身没有体积。 （ ）6．物质处于临界点时，液体和气体摩尔体积相同，密度相同，相间的差别消失。 四、简答题（1 题 6 分、2 题 8 分，共 14 分） 1．写出实际气体的范德华方程，并指出各修正项的意义
2.写出压缩因子的定义式,并讨论其不同取值所代表的意义 五、计算题(1题14分、2题9分共23分) 1.在300K时,200kPa的氧气10m3,50kPa的氮气5m3,混合为相同温度的15m3混合 气,试求: (1)各气体的分压和混合气体的总压; (2)各气体的摩尔分数 (3)各气体的分体积 (4)混合气体的摩尔质量 2.气焊用的乙炔由碳化钙与水反应而生成 CaC2(S)+2H2O(I)=C2H2 (g)+Ca( OH)z(S) 如果生成的乙炔气为300.15K,103.2kPa,而每小时需用乙炔0.10m3,试求1 kg Cac2能 用多长时间? B.溶液和相平衡部分 、填空(每空3分,共21分) 1.任一组分在全部范围内都符合()定律的液态混合物,称为理想液态混合物 2.二组分理想液态混合物中,易挥发组分在气相中的相对含量()在液相中的含量 3.对拉乌尔定律有最大正偏差的真实溶液,在压力组成图中有一最()点;而相应 的温度-组成图中有一最()点,此点称为( )点,此时气相组成和液相 组成( 4.用同样多的萃取剂,分多次萃取比一次萃取的效率
2 2．写出压缩因子的定义式，并讨论其不同取值所代表的意义。 五、计算题（1 题 14 分、2 题 9 分，共 23 分） 1．在 300K 时，200kPa 的氧气 10m3，50 kPa 的氮气 5 m3，混合为相同温度的 15 m3 混合 气，试求： （1）各气体的分压和混合气体的总压； （2）各气体的摩尔分数； （3）各气体的分体积； （4）混合气体的摩尔质量。 2．气焊用的乙炔由碳化钙与水反应而生成： CaC2(S)+2H2O(l)=C2H2(g)+Ca(OH)2(S) 如果生成的乙炔气为 300.15K，103.2kPa，而每小时需用乙炔 0.10m3，试求 1kg CaC2 能 用多长时间？ B．溶液和相平衡部分 一、填空（每空 3 分，共 21 分） 1．任一组分在全部范围内都符合（ ）定律的液态混合物，称为理想液态混合物。 2．二组分理想液态混合物中，易挥发组分在气相中的相对含量（ ）在液相中的含量。 3．对拉乌尔定律有最大正偏差的真实溶液，在压力-组成图中有一最（ ）点；而相应 的温度-组成图中有一最（ ）点，此点称为（ ）点，此时气相组成和液相 组成（ ）。 4．用同样多的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的效率（ ）
二、选择(每题3分,共21分,请把正确答案的序号填在括号内 ()1.不缔合液体的标准摩尔蒸发焓与其正常沸点的比值约为 A.88J/(mol·k) B.68J/(mol·k) C.86J/mol·k) D.8.314J/(mol·k) ()2.已知纯水的凝固点降低常数为1.86K·kg/mol,为防止高寒地区汽车发动机 水相结冰,可在水中加入乙二醇(摩尔质量为62g/mol),如果要使水的凝固点下降1K, 则每千克水中应加入乙二醇的质量是 A.1000g B.500g C.333.3g D.1500g ()3.在一定的温度下,由组分A和组分B构成的理想溶液的蒸气压为 A.PPA*+(pA*PB*)和 B. P=PB*+(PB*-PA*)XB C. P=PA*+(PB*-PA*) D. PPA )4.利用反滲透技术可以实现海水淡化及污水处理,用来计算反滲透所施加最小 压力的公式是 A.△p=pA+x B.△Tb=KbB C.△T=Kb D. T=n rt )5.水蒸气蒸馏时,蒸馏出单位质量有机物所需水蒸气的质量称为水蒸气消耗系 数,其计算公式为 A.m(水)p*(水)M(水) m(水)p*(有)M(水 B m(有)p*(有)M(有) 有)p*(水M(有) 料 P*(有)M(有) D m(水)p*(水)M(有) P*(水)M(水 m()p*(有)M(水) ()6.A()与B(①)可形成理想液态混合物,若在一定温度下,纯A、纯B的饱和蒸 气压pA*>pB*,则在该二组分的蒸气压组成图上的气、也两相平衡区呈平衡的气液两 相必有 C.< )7.在101.3kPa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 A.必低于373.2K B.必高于373.2K C.取决于水与有机物的相对含量 D.取决于有机物相对分子质量的大小 判断(每题3分,共30分,正确的划“√”,错误的划“×” ()1.升华分离、提纯的操作条件是操作压力小于三相点压力。 )2.克拉贝龙方程适用于任何物质的两相平衡系统 )3.在一定温度下的乙醇水溶液,可以用克劳修斯-克拉贝龙方程进行计算。 ()4.只与稀溶液中溶质的粒子数有关,而与溶质种类无关的性质,称为稀溶液的 依数性 ()5.每千克溶液中所含溶质B的物质的量,称为溶质B的质量摩尔浓度 ()6.为防止甘油加热分解,可采用水蒸气蒸馏法进行分离提纯 ()7.沸点上升公式△T=Kbg,适用于难挥发的非电解质稀溶液
3 二、选择（每题 3 分，共 21 分，请把正确答案的序号填在括号内） （ ）1．不缔合液体的标准摩尔蒸发焓与其正常沸点的比值约为 A．88 J/(mol·k) B．68 J/(mol·k) C．86 J/(mol·k) D．8.314 J/(mol·k) （ ）2．已知纯水的凝固点降低常数为 1.86K·kg/mol，为防止高寒地区汽车发动机 水相结冰，可在水中加入乙二醇（摩尔质量为 62g/mol），如果要使水的凝固点下降 15K， 则每千克水中应加入乙二醇的质量是 A．1000g B．500g C．333.3g D．1500g （ ）3．在一定的温度下，由组分 A 和组分 B 构成的理想溶液的蒸气压为 A．p=pA﹡+( pA﹡- pB﹡)xB B．p=pB﹡+( pB﹡- pA﹡)xB C．p=pA﹡+( pB﹡- pA﹡)xB D．p=pA﹡+ pB﹡ （ ）4．利用反滲透技术可以实现海水淡化及污水处理，用来计算反滲透所施加最小 压力的公式是 A． p ＝pA﹡xB B． Tb = KbbB C． Tf = K f bB D．V = nB RT （ ）5．水蒸气蒸馏时，蒸馏出单位质量有机物所需水蒸气的质量称为水蒸气消耗系 数，其计算公式为 A． ( ) ( ) ( ) ( ) (有) (有) 水 水 有 水 p M p M m m = B． C． ( ) ( ) ( ) ( ) (水) (水) 有 有 有 水 p M p M m m = D． （ ）6．A (l)与 B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度下，纯 A、纯 B 的饱和蒸 气压 pA﹡＞pB﹡，则在该二组分的蒸气压-组成图上的气、也两相平衡区呈平衡的气液两 相必有 A．yB＞xB B．yB＝xB C．yB＜xB D．yA＜xA （ ）7．在 101.3kPa 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 A．必低于 373.2K B．必高于 373.2K C．取决于水与有机物的相对含量 D．取决于有机物相对分子质量的大小 三、判断（每题 3 分，共 30 分，正确的划“√”，错误的划“×”） （ ）1．升华分离、提纯的操作条件是操作压力小于三相点压力。 （ ）2．克拉贝龙方程适用于任何物质的两相平衡系统。 （ ）3．在一定温度下的乙醇水溶液，可以用克劳修斯-克拉贝龙方程进行计算。 （ ）4．只与稀溶液中溶质的粒子数有关，而与溶质种类无关的性质，称为稀溶液的 依数性。 （ ）5．每千克溶液中所含溶质 B 的物质的量，称为溶质 B 的质量摩尔浓度。 （ ）6．为防止甘油加热分解，可采用水蒸气蒸馏法进行分离提纯。 （ ）7．沸点上升公式 T = KbbB ，适用于难挥发的非电解质稀溶液。 ( ) ( ) ( ) ( ) (水) (有) 有 水 有 水 p M p M m m = ( ) ( ) ( ) ( ) (有) (水) 水 有 有 水 p M p M m m =
)8.二组分液态混合物中,易挥发组分在气相中的相对含量大于在液相中的含量 )9.二元完全不互溶系统的蒸气总压恒大于任一组分的蒸气压,因而混合系统的 沸点恒低于任一组分的沸点, )10.选取萃取剂的主要条件是:萃取剂与原溶液中的溶剂不互溶,但对被提取 的溶质却要有很强的溶解能力 四、简答题(6分) 已知水(A)和乙醇(B)的正常沸点分别是100℃、78.3℃,乙醇水溶液的恒沸点为78.13℃ 恒沸混合物中,乙醇的质量分数为95.6%。试画出该溶液的沸点-组成图(用twg图表示) 并指出泡点线露点线,说明精馏70%的乙醇水溶液时,塔顶、塔底各得什么产品? 五、计算题(1题6分,2题8分,3题8分,共22分) 1.已知苯乙烯的正常沸点为418K,气化热为40.31k/mol。为了防止苯乙烯在高压下聚 合,可采用减压蒸馏来进行分离,若控制蒸馏温度为303K,压力应减到多少? 2.293K时,将684g某物质溶于1000g水中,测得水溶液的密度为1024gcm3,滲透压 为467kPa,求此溶质的摩尔质量
4 （ ）8．二组分液态混合物中，易挥发组分在气相中的相对含量大于在液相中的含量。 （ ）9．二元完全不互溶系统的蒸气总压恒大于任一组分的蒸气压，因而混合系统的 沸点恒低于任一组分的沸点， （ ）10．选取萃取剂的主要条件是：萃取剂与原溶液中的溶剂不互溶，但对被提取 的溶质却要有很强的溶解能力。 四、简答题（6 分） 已知水（A）和乙醇（B）的正常沸点分别是 100℃、78.3℃，乙醇水溶液的恒沸点为 78.13℃， 恒沸混合物中，乙醇的质量分数为 95.6％。试画出该溶液的沸点-组成图（用 t-wB图表示） 并指出泡点线露点线，说明精馏 70％的乙醇水溶液时，塔顶、塔底各得什么产品？ 五、计算题（1 题 6 分，2 题 8 分，3 题 8 分，共 22 分） 1．已知苯乙烯的正常沸点为 418K，气化热为 40.31kJ/mol。为了防止苯乙烯在高压下聚 合，可采用减压蒸馏来进行分离，若控制蒸馏温度为 303K，压力应减到多少？ 2．293K 时，将 68.4g 某物质溶于 1000g 水中，测得水溶液的密度为 1.024g/cm3，滲透压 为 467kPa，求此溶质的摩尔质量
3.333K时,甲醇的饱和蒸气压为834kPa,乙醇的饱和蒸气压为470kPa,二者可形成 理想液态混合物,若此混合物组成的质量分数各为50.0%,求该温度下混合物的平衡气 相组成(以物质的量分数表示)
5 3．333K 时，甲醇的饱和蒸气压为 83.4kPa，乙醇的饱和蒸气压为 47.0kPa，二者可形成 理想液态混合物，若此混合物组成的质量分数各为 50.0％，求该温度下混合物的平衡气 相组成（以物质的量分数表示）