(2)若将上述溶液精馏,则能得到()
(A)纯苯(B)纯乙醇
(C)纯苯和恒沸混合物(D)纯乙醇和恒沸混合物
18.恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为:
()
(A)0(B)1(C)2(D)3
二、计算题
19.CO2的固态和液态的蒸气压分别由以下两个方程给出:
lg(ps/pa)=11.986–1360K/T
lg(pl/pa)=9.729–874K/T
计算:
(1)二氧化碳三相点的温度和压力;
(2)二氧化碳在三相点的熔化热和熔化熵。
20.NaCl-H2O所组成的二组分体系。
在-21℃时有一个低共熔点。
此时,冰、NaCl·2H2O(s)和浓度为22.3%(质量分数)的NaCl水溶液平衡共存。
在-9℃时不稳定化合物(NaCl·2H2O)分解,生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。
已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略有增加)。
(1)试绘出相图,并指出各部分存在的相态;
(2)若有1000g28%的NaCl溶液,由160℃冷到-10℃,问此过程中能析出多少纯NaCl?
(3)以海水(含2.5%NaCl)制取淡水,问冷到何温度时析出淡水最多?
21.已知二组分A,B体系的相图如下。
(1)标出各区的相态,水平线EF,GH及垂线CD上体系的自由度是多少?
(2)已知纯A的熔化熵fusSm=30J·K-1·mol-1,其固体热容较液体热容小5J·K-1·mol-1。
低共熔点温度时溶液组成为xA=0.6(摩尔分数),把A作为非理想液体混合物中的溶剂时,求在低共熔点时熔液中A的活度系数γA。
22.
298K,p$时,(NH4)SO4-Li2SO4-H2O三组分体系相图如下,坐标为质量分数。
(1)写出其复盐及水合盐的分子式;
(2)指出各部分存在的相;
(3)若将组成相当X,Y,Z点所代表的物系在该温度下分别恒温蒸发,则最先析出何种晶体。
(已知Mr(Li2SO4)为110)
23.298.15K丙醇和水二组分气─液平衡时,蒸气压与液相组成的关系如表和图所示:
(1)在图中画出蒸气压与气相组成的关系曲线,注明各区的相态;
(2)将含丙醇x=0.6的水溶液进行精馏,气相可得到___________,液相可得到__________;
(3)若以298.15K纯丙醇为标准态,求x丙=0.6的水溶液中丙醇的活度及活度系数。
若以符合亨利定律的假想的纯液态丙醇为标准态,求上述溶液中丙醇的活度及活度系数。
24.在262.5K时,饱和KCl溶液(100g水中含0.030molKCl)与纯冰平衡共存。
已知水的凝固热为60
,若以纯水为标准态,试计算饱和溶液中水的活度及活度系数。
已知M(KCl)=74.6
。
25.303K时,芥子气[M:
(ClC2H4)2S]的蒸气压为15969Pa,在芥子气和二苯醚[D:
(C6H5)2O]的混合物中,组成与活度系数的关系在303K时,如下所示:
试求313K时,M的质量浓度为50%的M和D混合液上M的蒸气压是多少?
已知相对原子质量:
C为12;H为1;O为16;Cl为35.5;S为32。
26.乙酸分子在气相部分缔合为(CH3COOH)2:
CH3COOH(g)=
(CH3COOH)2(g)
有人通过测定分子量来研究缔合反应平衡和测定缔合热,下面是在p=101.325kPa、两个不同温度下测出的平衡混合气体的表观分子量。
t/℃124.8164.8
Mm90.3574.14
从这些数据计算缔合反应热(假定在给定温度范围内反应热为常数)。
27.已知Hg-Tl二组分体系的数据如下:
(1)绘制其温度-组成图(示意图);
(2)指出各相区、水平线段、交点的相数;
(3)为扩大低温测量范围,应选什么组成的Hg-Tl混合物做温度计较合适?
28.用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示:
(1)绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图;
(2)若有100kg含对二甲苯的摩尔分数为0.70的溶液由10°C冷至-15°C时,能析出对二甲苯多少?
(3)当继续降温时,可析出纯对二甲苯最多能有多少千克?
此时液相的质量为若干?
29.在298K下,将2g某化合物溶于1kg水中,其渗透压与在298K下,将0.8g葡萄糖(C6H12O6)和1.2kg蔗糖(C12H22O11)溶于1kg水中的渗透压相同。
(1)求此化合物的分子量;
(2)求化合物溶液的凝固点是多少?
(3)此化合物溶液的蒸气压降低是多少?
已知水的冰点下降常数Kf=1.86Kkgmol-1,298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa,稀溶液密度可视为与水同。
30.在某二元液体混合物中,设以纯液体为标准状态。
(1)若a2=x2(1+x2)2,求a1与x1的函数关系;
(2)若RTlnγ1=x2,求γ2与x2的函数关系(为常数)。
31.25ºC时甲烷溶在苯中,当平衡浓度x(CH4)=0.0043时,CH4在平衡气相中的分压为245kPa。
试计算
(1)25ºC时当x(CH4)=0.01时的甲烷苯溶液的蒸气总压p。
(2)与上述溶液成平衡的气相组成y(CH4)。
已知25°C时液态苯和苯蒸气的标准生成焓分别为48.66和82.93
,苯在101325Pa下的沸点为80.1°C。
32.纯净的氮以足够慢的速率通过一由3.0g非挥发性有机物
(2)溶于200g苯
(1)构成的溶液后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了2.1540g,同时苯减轻了0.0160g,求该有机物的分子量。
已知苯的摩尔质量为0.078kgmol-1。
33.丙酮
(1)、甲醇
(2)形成恒沸混合物。
在外压为98660Pa时,组成为x1=0.796,恒沸点为54.4°C。
已知在该温度时
,
。
利用下式求范拉尔常数
和
。
34.气态正戊烷和异戊烷的ΔfG
(298.15K)分别为-194.4kJmol-1,-200.8kJmol-1;液体的饱和蒸气压分别为:
正戊烷:
(1)lg(p
/p$)=3.9714-[1065/(T/K-41)]
异戊烷:
(2)lg(p
/p$)=3.9089-[1024/(T/K-41)]
计算25℃时异构化反应:
正戊烷=异戊烷在气相中的Kp和在液相中的Kx,假定气相为理想气体混合物,液相为理想溶液。
三、问答题
35.
对FeO-MnO二组分体系,已知FeO和MnO的熔点分别为1370°C和1785°C,在1430°C、分别含有30%和60%的MnO(质量)的二固体溶液相发生转熔变化,其平衡的液相组成为15%的MnO。
在1200°C时,二固熔体的组成为26%和64%的MnO,试依据上述数据
(1)绘制FeO-MnO二元相图;
(2)指出各相平衡区的相态;
(3)画出28%MnO的二组分系由1600°C缓慢冷却至1200°C的步冷曲线和路径的相变化。
36.标明下面相图中6个区域的相,并写出所有的三相平衡反应。