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物化课后答案(1)VIP免费

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第六章相平衡6.1指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F。(1)I2(s)与其蒸气成平衡;(2)CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡;(3)NH4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡;(4)取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。(5)I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。解:(1)C=1,P=2,F=C–P+2=1–2+2=1.(2)C=3–1=2,P=3,F=C–P+2=2–3+2=1.(3)C=3–1–1=1,P=2,F=C–P+2=1–2+2=1.(4)C=3–1=2,P=2,F=C–P+2=2–2+2=2.(5)C=3,P=2,F=C–P+1=3–2+1=2.6.2已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90C时的饱和蒸气压分别为=和。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为的甲苯-苯混合物5mol,在90C下成气-液两相平衡,若气相组成为求:(1)平衡时液相组成及系统的压力p。(2)平衡时气、液两相的物质的量1解:(1)对于理想液态混合物,每个组分服从Raoult定律,因此(2)系统代表点,根据杠杆原理6.3单组分系统的相图示意如右图。试用相律分析途中各点、线、面的相平衡关系及自由度。解:单相区已标于图上。二相线(F=1):2三相点(F=0):图中虚线表示介稳态。6.4已知甲苯、苯在90C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa和136.12kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90C的液态混合物。在恒温90C下逐渐降低压力,问(1)压力降到多少时,开始产生气相,此气相的组成如何?(2)压力降到多少时,液相开始消失,最后一滴液相的组成如何?(3)压力为92.00kPa时,系统内气-液两相平衡,两相的组成如何?两相的物质的量各位多少?解:原始溶液的组成为(1)刚开始出现气相时,可认为液相的组成不变,因此3(2)只剩最后一滴液体时,可认为气相的组成等于原始溶液的组成(3)根据(2)的结果由杠杆原理知,46.525C丙醇(A)–水(B)系统气–液两相平衡时两组分蒸气分压与液相组成的关系如下:00.10.20.40.60.80.950.9812.902.592.372.071.891.811.440.67001.081.792.652.892.913.093.133.17(1)画出完整的压力-组成图(包括蒸气分压及总压,液相线及气相线);(2)组成为的系统在平衡压力下,气-液两相平衡,求平衡时气相组成及液相组成。(3)上述系统5mol,在下达到平衡时,气相、液相的物质的量各为多少?气相中含丙醇和水的物质的量各为多少?(4)上述系统10kg,在下达平衡时,气相、液相的质量各为多少?解:(略)6.6101.325kPa下水(A)-醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下。100102.1104.4107.5113.8118.100.3000.5000.7000.9001.00000.1850.3740.5750.8331.000(1)画出气-液平衡的温度-组成图。(2)从图上找出组成为的气相的泡点。5(3)从图上找出组成为的液相的露点。(4)105.0C时气-液平衡两相的组成是多少?(5)9kg水与30kg醋酸组成的系统在105.0C达到平衡时,气-液两相的质量各位多少?解:(1)气-液平衡的温度-组成图为(2)的气相的泡点为110.3C。(3)的液相的露点为112.7C。(4)105.0C时气-液平衡两相的组成,。(5)系统代表点66.7已知水-苯酚系统在30C液-液平衡时共轭溶液的组成为:L1(苯酚溶于水),8.75%;L2(水溶于苯酚),69.9%。(1)在30C,100g苯酚和200g水形成的系统达液-液平衡时,两液相的质量各为多少?(2)在上述系统中若再加入100g苯酚,又达到相平衡时,两液相的质量各变到多少?解:(1)系统代表点,根据杠杆原理(3)系统代表点76.8水-异丁醇系统液相部分互溶。在101.325kPa下,系统的共沸点为89.7C。气(G)、液(L1)、液(L2)三相平衡时的组成依次为:70.0%;8.7%;85.0%。今由350g水和150g异丁醇形成的系统在101.325kPa压力下由室温加热,问:(1)温度刚要达到共沸点时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少?(2)当温度由共沸点刚有上升趋势时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少?解:相图见图(6.7.2)。(1)温度刚要达到共沸点时系统中尚无气相存在,只存在两个共轭液相。系统代表点为。根据杠杆原理(2)当温度由共沸点刚有上升趋势时,L2消失,气相和L...

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