【考研类试卷】考研物理化学（相平衡）历年真题试卷汇编2及答案解析.doc

1、考研物理化学（相平衡）历年真题试卷汇编 2及答案解析(总分：46.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：3，分数：6.00)1.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_2.二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度 F=_。(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）_3.在三相点附近的温度范围内，TaBr 3 固体和液体的蒸气压方程分别为 lgpPa=146915 650T 和lgpPa=102913 265T，则 TaBr 3 三相点的温度为_。(2011 年陕西师范大学)（分数：2.00）_二、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)4.单项选择

2、题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_5.在二组分同液相图中(见图 6一 1)，当系统从物系点 P冷却到点 L时，系统将出现( )(2015 年西北大学)（分数：2.00）A.A(s)，E(l)，C(s)三相共存B.B(s)，D(l)，C(s)三相共存C.C(l)D.C(s)6.水的三相点处自由度数为( )(2013 年西北大学)（分数：2.00）A.1B.2C.3D.07.某体系存在 C(s)、H 2 O(g)、CO(g)、CO 2 (g)、H 2 (g)五种物质，相互建立了下述三个平衡： H 2 O(g)+C(s)H 2 (g)+CO(g) CO 2 (g)+H

3、 2 (g)H 2 O(g)+CO(g) CO 2 (g)+C(g)2CO(g) 则该系统的独立组分数为( )(2011 年北京科技大学)（分数：2.00）A.4B.3C.2D.18.二元恒沸混合物的组成( )(2010 年首都师范大学)（分数：2.00）A.固定B.随温度而变C.随压力而变D.无法判断9.在下列二组分体系相图中，点代表相合熔点的是( )(2013 年浙江工业大学) （分数：2.00）A.B.C.D.10.两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压( )(2014 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.恒大于任一纯组分的蒸气压B.恒小于任一纯组分的蒸气压C.介于两个纯组分的蒸气压之

4、间D.与溶液组成无关11.下列由 A、B 二组分形成的凝聚体系相图中(P 一定)，既形成稳定化合物又能形成不稳定化合物的系统是( )(2014 年浙江工业大学) （分数：2.00）A.B.C.D.12.在图 63中，相区平衡共存的相态是( )(2011 年陕两师范大学) （分数：2.00）A.LB.L+C.L+S SnD.L+S Ag13.硫酸与水可形成 H 2 SO 4 .H 2 O(s)，H 2 SO 4 .2H 2 O(s)和 H 2 SO 3 .4H 2 O(s)三种水合物，则压力为 po时能与硫酸水溶液和冰平衡共存的水合物种类的最大值为( )(2016 年中国科学技术大学)（分数：2

5、.00）A.0B.1C.2D.3三、计算题(总题数：4，分数：20.00)H 2 SO 4 和 H 2 O在低温下可形成 H 2 SO 4 .4H 2 O，H 2 SO 4 .2H 2 O，H 2 SO 4 .H 2 O几种水合物。问：（分数：4.00）(1).在标准压力下，与 H 2 SO 4 水溶液和 H 2 SO 4 (s)平衡共存的水合物最多可有几种?（分数：2.00）_(2).这几种水合物最可能是哪些?为什么?(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_物质 A和 B能形成稳定化合物(或称之为相合熔点化合物)AB，且 A，B，AB 在同态时完全不互溶，A，AB，B 的熔点分别为

6、200，300，400。A 与 AB形成的共熔点温度为 150，组成 x B，E1 =020；AB 与 B形成的低共熔点温度为 250，组成的 x B，E2 =080。（分数：4.00）(1).画出物质 A和 B组成系统的熔点一组成(T 一 x B )图；画出下列两条步冷曲线：组成 x B =01 的系统从 200冷却到 100，及组成 x B =050 的系统从 400冷却到 200；（分数：2.00）_(2).写出 80 mol B 和 120 mol A 组成的混合体系冷却到无限接近 150时所存在的相态名称，各相中物质的量是多少?(2011 年北京科技大学)（分数：2.00）_由 Sn

7、Mg系统的热分析实验得到下表中数据： （分数：6.00）(1).形成的化合物的分子式；（分数：2.00）_(2).绘制系统的熔点一组成图；（分数：2.00）_(3).如何制备含 Mg的 Sn合金和含 Sn的 Mg合金?(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_A(FeCl 3 ，熔点 677)和 B(KCl，熔点 776)在高温下可以生成稳定化合物 KFeCl 3 (熔点 399)和不稳定化合物 K 2 FeCl 4 (不相合熔点 380)，它们的固态完全不互溶，可以形成两个低共熔混合物，第一个低共熔点 315，组成为 x A =038；第二个低共熔点 393，组成为 x A =054。

8、且已知。KCl 的溶解度曲线与 K 2 FeCl 4 的溶解度曲线在 x A =034 处相交。（分数：6.00）(1).请根据上述数据绘出相图(草图)，并标出各区相态；（分数：2.00）_(2).欲得到稳定化合物 KFeCl 3 ，混合物的组成 x A 应控制在什么范围?（分数：2.00）_(3).组成为 x A =048，2 mol 的混合物从 450冷却到 351时，析出的 KFeCl 3 纯固体量是多少?(2010年华南理工大学)（分数：2.00）_考研物理化学（相平衡）历年真题试卷汇编 2答案解析(总分：46.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：3，分数：6.00)1.填

9、空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：2.二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度 F=_。(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：0)解析：解析：二元合金处于低共熔温度时，F=CP+1，P=3，则 F=0。3.在三相点附近的温度范围内，TaBr 3 固体和液体的蒸气压方程分别为 lgpPa=146915 650T 和lgpPa=102913 265T，则 TaBr 3 三相点的温度为_。(2011 年陕西师范大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：54205 K)解析：解析：在三相点 p 1 =p s 即 二、单项选择题

10、(总题数：10，分数：20.00)4.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：5.在二组分同液相图中(见图 6一 1)，当系统从物系点 P冷却到点 L时，系统将出现( )(2015 年西北大学)（分数：2.00）A.A(s)，E(l)，C(s)三相共存B.B(s)，D(l)，C(s)三相共存C.C(l)D.C(s) 解析：解析：基本相图中的竖直线段都表示一个纯物质，P 点对应于稳定化合物 c的组成，故冷却时产生C(S)。6.水的三相点处自由度数为( )(2013 年西北大学)（分数：2.00）A.1B.2C.3D.0 解析：解析：相律表达式为 F=CP+

11、2。水是单组分体系，故 C=1，三相点处 P=3，所以 F=0。7.某体系存在 C(s)、H 2 O(g)、CO(g)、CO 2 (g)、H 2 (g)五种物质，相互建立了下述三个平衡： H 2 O(g)+C(s)H 2 (g)+CO(g) CO 2 (g)+H 2 (g)H 2 O(g)+CO(g) CO 2 (g)+C(g)2CO(g) 则该系统的独立组分数为( )(2011 年北京科技大学)（分数：2.00）A.4B.3 C.2D.1解析：解析：系统的独立组分数可表示为 C=SRR。该体系中独立的物种数 S=5，由于第三个反应可以由第一个和第二个反应相加得到，故真正独立的化学平衡数 R=

12、2，系统附加的强度条件 R=0，故 C=SRR=520=3。8.二元恒沸混合物的组成( )(2010 年首都师范大学)（分数：2.00）A.固定B.随温度而变C.随压力而变 D.无法判断解析：解析：恒沸混合物在恒沸点达气液平衡，平衡的气、液组成相同。同一双液体系在不同压力下，恒沸点及恒沸混合物是不同的。9.在下列二组分体系相图中，点代表相合熔点的是( )(2013 年浙江工业大学) （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：基本相图中的竖直线段都表示一个纯物质，有相合或不相合熔点，故首先排除 A，C；在 D中，当对固体化合物进行加热时，物质转化为一个9 化合物组成不同的液相与另一个固相，

13、为不相合熔点，故去掉。10.两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压( )(2014 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.恒大于任一纯组分的蒸气压B.恒小于任一纯组分的蒸气压C.介于两个纯组分的蒸气压之间 D.与溶液组成无关解析：解析：理想液态混合物在全部组成范围内均符合拉乌尔定律，设 p A * p B * ，则 p=p A +p B =p A * .x A +p B * .x B 对公式进行变形 p=p A * +(p B * 一 p A * ).x B p A * p=p B * (p B * p A * ).x A p B *11.下列由 A、B 二组分形成的凝聚体系相图中(P 一定)

14、，既形成稳定化合物又能形成不稳定化合物的系统是( )(2014 年浙江工业大学) （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：注意相图中的特征结构。 表示的是稳定化合物，12.在图 63中，相区平衡共存的相态是( )(2011 年陕两师范大学) （分数：2.00）A.LB.L+ C.L+S SnD.L+S Ag解析：13.硫酸与水可形成 H 2 SO 4 .H 2 O(s)，H 2 SO 4 .2H 2 O(s)和 H 2 SO 3 .4H 2 O(s)三种水合物，则压力为 po时能与硫酸水溶液和冰平衡共存的水合物种类的最大值为( )(2016 年中国科学技术大学)（分数：2.00）A.0

15、B.1 C.2D.3解析：解析：该平衡系统物种数 S=5；有 3个独立的水合物生成反应，R=3；无独立限制条件， R=0。故 C=SRR=53=2 在标准压力下 F=CP+1=3 一 P 在标准压力下该体系最多有 3相，由于 H 2 SO 4 水溶液、冰已有 2相，故最多还有另一固相。三、计算题(总题数：4，分数：20.00)H 2 SO 4 和 H 2 O在低温下可形成 H 2 SO 4 .4H 2 O，H 2 SO 4 .2H 2 O，H 2 SO 4 .H 2 O几种水合物。问：（分数：4.00）(1).在标准压力下，与 H 2 SO 4 水溶液和 H 2 SO 4 (s)平衡共存的水合

16、物最多可有几种?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：该平衡系统物种数 S=5，即 H 2 SO 4 ，H 2 O，H 2 SO 4 .4H 2 O，H 2 SO 4 .2H 2 O，H 2 SO 4 .H 2 O；有三个独立的化学反应，则 R=3，分别为 H 2 SO 4 (S)+H 2 O(g)=H 2 SO 4 .H 2 O(s) H 2 SO 4 (S)+2H 2 O(g)=H 2 SO 4 .2H 2 O(S) H 2 SO 4 (S)+4H 2 O(g)=H 2 SO 4 .4H 2 O(S) 无独立限制条件 R=0 在标准压力下， F=CP+1=(S 一 R一 R)一 P+1

17、=(53一 0)一 P+1=3一 P 即在标准压力下该体系最多可有三相，除 H 2 SO 4 水溶液和 H 2 SO 4 (s)两相外，最多另有一固相，即一种水合物。)解析：(2).这几种水合物最可能是哪些?为什么?(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：与 H 2 SO 4 (S)平衡共存的水合物应该是含水最少的，即最有可能共存的水合物是 H 2 SO 4 .H 2 O(s)。)解析：物质 A和 B能形成稳定化合物(或称之为相合熔点化合物)AB，且 A，B，AB 在同态时完全不互溶，A，AB，B 的熔点分别为 200，300，400。A 与 AB形成的共熔点温度

18、为 150，组成 x B，E1 =020；AB 与 B形成的低共熔点温度为 250，组成的 x B，E2 =080。（分数：4.00）(1).画出物质 A和 B组成系统的熔点一组成(T 一 x B )图；画出下列两条步冷曲线：组成 x B =01 的系统从 200冷却到 100，及组成 x B =050 的系统从 400冷却到 200；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：如图 620所示。 )解析：(2).写出 80 mol B 和 120 mol A 组成的混合体系冷却到无限接近 150时所存在的相态名称，各相中物质的量是多少?(2011 年北京科技大学)（分数：2.00）_正确答案：

19、(正确答案：x B =8(12+8)=04 从相图可以看出，当体系冷却至 150 时三相共存，即A、AB 以及 A与 AB形成的液态低共熔混合物发生的变化为 l )解析：由 SnMg系统的热分析实验得到下表中数据： （分数：6.00）(1).形成的化合物的分子式；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由热分析实验数据可知，组分在 x(Mg)=067 前后，分别存在平台温度 200 和580 。故当 x(Mg)=067 时，存在一个同组分融化物，即为化合物，分子式为 Mg 2 Sn。)解析：(2).绘制系统的熔点一组成图；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：系统的熔点一组成如图 621

20、所示。 )解析：(3).如何制备含 Mg的 Sn合金和含 Sn的 Mg合金?(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：制备含 Mg的 Sn合金：将 x(Mg)1 的 MgSn金属混合物融化，缓慢冷却到200时迅速固液分离(移除溶液)，固体即为含 Mg的 Sn合金。 制备含 Sn的 Mg合金：将 x(Mg)085的 MgSn金属混合物融化，缓慢冷却到 580时迅速固液分离(移除溶液)，固体即为含 Sn的 Mg合金。)解析：A(FeCl 3 ，熔点 677)和 B(KCl，熔点 776)在高温下可以生成稳定化合物 KFeCl 3 (熔点 399)和不稳定化合物 K 2

21、FeCl 4 (不相合熔点 380)，它们的固态完全不互溶，可以形成两个低共熔混合物，第一个低共熔点 315，组成为 x A =038；第二个低共熔点 393，组成为 x A =054。且已知。KCl 的溶解度曲线与 K 2 FeCl 4 的溶解度曲线在 x A =034 处相交。（分数：6.00）(1).请根据上述数据绘出相图(草图)，并标出各区相态；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：A 和 B的相图如图 622所示。 )解析：(2).欲得到稳定化合物 KFeCl 3 ，混合物的组成 x A 应控制在什么范围?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：欲得到稳定化合物 KFeCl 3 ，x A 应控制在 038054 之间。)解析：(3).组成为 x A =048，2 mol 的混合物从 450冷却到 351时，析出的 KFeCl 3 纯固体量是多少?(2010年华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：x B =052，冷却到 351时，混合物为 KFeCl 3 纯固体和 x B =026 的液相。由杠杆定律可知，纯固体的量 )解析：