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.Z<1 B.Z=1 C.Z≥1ZD.Z>1 )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）