物理化学解题指导 联系客服

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5.热分析法绘制相图的方法是用 6.恒沸混合物指在p-x图上和T-x图上出现最高点和最低点 相同的溶液。

7.在等边三角形相图的三个顶点,分别代表 、 和 。 8.定温定压下,溶质分配地溶入两种溶剂中,当溶质在两种溶剂中的分子大小相同,溶质在两相的浓度比为 。

9.用一定量的萃取剂来萃取时, 萃取的效率比用 萃取效率要高。

10.二组分沸点-组成图指 下,二组分体系气-液平衡时, 关系相图。 四、是非题

1.独立组分数指确定体系所需的最少组分数。 ( ) 2.体系的可变因素为体系的自由度数。 ( ) 3.相律是一切平衡体系均适用。 ( )

4.单组分体系的三相点是三条曲线(气液线、气固线、液固线的交点,此时体系的温度、压力不能任意变动。 ( )

5.在一定浓度范围内,溶液的总蒸气压小于任何一个纯组分的蒸气压,所以在p-x图上出现最高点。 ( )

6.对沸点-组成图上有最高恒沸点的溶液进行精馏,最后可将A 和B两组分完全分离开来。 ( ) 7.水蒸气蒸馏可以保证高沸点液体不致因温度过高而分解。 ( ) 8.具有两种临界溶解温度的体系其溶解度图是一个封闭曲线。 ( )

9.当两个三组分体系D和E构成一 个新的三组分体系C时其组成一定位于D、E两点的连线上。 ( ) 10.分配定律适用于任何浓度的溶液。 ( ) 五、计算题

1.指出NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)的平衡体系的组分数,自由度或条件自由度各为多少?

答: K=S-R- R=3-1-0=2 ; f= K – φ + 2 = 2 – 2 + 2 = 2 2.C(s),CO(g),CO2(g),O2(g)在1000℃时达到平衡时体系的组分,条件自由度为多少?

′′﹡

答:体系中 S=4,R=2,R=0;K = S - R - R= 4 – 2 – 0 = 2; f = K -φ+ 1 = 1

3.水和酚是部分互溶的,在293K时酚总组成的质量分数为0.5,此体系形成的共轭溶液,一层中含酚的质量分数为0.084,另一层中含酚的质量分数为0.722,问在0.5kg混合物中水层和酚层的质量各为多少?两层中各含酚多少kg ?

答:水层0.174kg;酚层0.326kg;水层酚0.015kg;酚层酚0.235kg

4.90℃时,水(A)和异丁醇(B)部分互溶,其中水相xB=0.021,已知水相异丁醇服从亨利定律,亨利常数KH=1.583Mpa,正常沸点时H2O的摩尔蒸发焓为40.66kJ﹒mol-1。试计算平衡气相中水和异丁醇的分压。设蒸气可视为理想气体,H2O的摩尔蒸发焓不随温度而变。

答:70.64kPa

5.已知水在100℃时饱和蒸气压为1.013×105Pa, 气化热为2260J·g-1。试计算:

(1) 水在95℃时的饱和蒸气压;

(2) 水在1.10×105Pa时的沸点。

答:(1)p2=8.48×104Pa;( 2) T2=375K,即102℃

6.如相图所示,当t=t1时,由5molA 和 6题附图

5molB组成的二组分溶液物系点在O点。气相点M点对应的xB(g)=0.2;液相点N对应的xB(l)=0.7,求两相的量。

答:n(l)=6mol; n(g)=4mol

7.在273.15K和po下,冰和水的密度分别为916.8与999.9kg .m-3 ,冰的熔化热为333.5kJ.kg-1,试求熔点随压力的变化率。

答:提示:利用克拉贝龙方程,先求出ΔV= - 9.06×10-5m3;代入求得。

dTθ

= - 7.42×10-8K·Pa-1= - 7.52×10-3K/p

dp8.某有机液体用蒸气蒸馏时,在标准压力下,90℃沸腾。馏出物中水的质量分数为0.240。已知90℃时水的饱和蒸气压为7.01×104Pa,试求此有机液体的摩尔质量。

答:MB=128g·mol-1

9.汞在101325Pa压力下的凝固点为243.3K,它的摩尔溶化热为 ?lsHm=2.292kJ. mol-1,求在10m高的汞柱底部汞的凝固温度。已知 ?lsVm(Hg) 为5.17×10-7m-3. mol-1

?dP??H?解:根据克劳佩龙方程 ?dTT???Vm 设 ?lsHm、?lsVm为常数,将上式积分得

Tf?H Δp=slmln

?sVmTfl/2.303?HmTf 即 ρg h =lg

Tf?V/Tf2.303?2.292?103?107则 :13.6×980× 1000 =×lg

0.517243.3/Tf/=243.3K

10.氯苯与水为完全不互溶液体,其共沸温度为363.3K,已知在该温度下。氯苯与水的蒸气压分别为2.889×104Pa 和7.245×104Pa,某车间用水蒸气蒸馏方法提纯氯苯,计算每提纯1000kg氯苯要消耗多少kg水蒸气?

答:m(H2O)=401.8kg

补充习题选解 一、思考题

1.3,2 ,3,1; 2,2,2,2; 3,2,2,2 2.(1)(a)C(s)+1/2 O2(g)==CO(g);C(s)+O2(g)== CO2(g);H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l)

(b)C(s)+ O2(g)==CO2(g); Fe (s)+ CO2(g)==Fe O(s) + CO2(g)

Fe (s)+ Fe 2O3(s)==3 Fe O(s); Fe (s)+Fe 3O4(s) ==4 Fe O(s) (2)(a)正确。(b)错。

??Hdp(3)根据克拉贝龙方程:???m,熔化过程ΔH>0,一般物质的Vl>Vs,Δ

dTT???VmV>0,所以dp/dT为正值,而水的Vl<Vs,ΔV<0,所以dp/dT为负值。

(4)氩将发生升华。因为只有当外压在三相点以下时,逐步加热才可能从固相直接进入气相。

二、选择题

1.d;2. b;3. d;4.(1)c ,(2)c;5.(1)c,(2)b;6.(1)a,(2)d; 7.(1)a,(2)b;8.(1)c,(2)d;9. a ,d;10. a ,c 三、填空题

1.K=S-R-R′,一切相平衡体系;2. g l g s 理想气体方程; 3 .任何物质的两相平衡;4.(1)纯物质水的,(2)溶有空气的稀溶液与冰、空气的; 5. 步冷曲线;6. 气相组成与液相组成相同;7. 纯A 纯B 纯C;

8. 一常数; 9. 分若干次,用全部萃取剂作一次;10. 定压 溶液的沸点与组成。 四、是非题

1. -;2. +;3. -;4. +;5. -;6. - ;7. +;8. +; 9. + ;10. -。