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化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
6,910
单选题

955、对于二组分系统能平衡共存的最多相数为[ ]。

A
1
B
2
C
3
D
4

答案解析

正确答案:D

解析:

这道题考查的是物理化学中的**吉布斯相律(Gibbs Phase Rule)**。 ### 解析过程: 1. **吉布斯相律公式**: 对于处于平衡状态的多组分多相系统,其自由度 $F$、组分数 $C$ 和相数 $P$ 之间的关系由以下公式给出: $$ F = C - P + 2 $$ 其中: * $F$:自由度(Degree of freedom),指在不改变系统相数的情况下,可以独立变化的强度性质(如温度、压力、浓度等)的数目。自由度最小为 0。 * $C$:组分数(Number of components)。 * $P$:相数(Number of phases)。 * $2$:通常指影响系统平衡的两个外界因素,即温度($T$)和压力($p$)。 2. **确定已知条件**: * 题目中指出是“二组分系统”,因此组分数 $C = 2$。 * 题目要求求出“能平衡共存的最多相数”,即求 $P$ 的最大值。 3. **推导最大相数**: * 要使相数 $P$ 最大,自由度 $F$ 必须取最小值。 * 自由度的最小值为 $0$(此时系统处于无变量点,即温度和组成都固定不变)。 * 将 $F=0$ 和 $C=2$ 代入相律公式: $$ 0 = 2 - P + 2 $$ * 解方程得: $$ P = 4 $$ 4. **结论**: 在二组分系统中,当自由度为 0 时,能够平衡共存的最多相数为 4。例如,在水-盐系统中,可能存在冰、盐水溶液、水蒸气和固体盐四相共存的情况(在特定的低共熔点和压力下)。 ### 最终答案: 故正确选项为 **D**。

相关知识点:

二组分系统最多相数为4

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