《物理化学》第四章相平衡练习题
一、 判断题
( )①水的三相点即是我们平时所说的冰点
( )②根据相律,双组分体系,最大的自由度数f=3,即T、P与浓度。 ( )③饱和蒸汽压高的纯液体,沸点也就低,挥发能力也就强。 ( )④酒精的沸点比水低,酒精的饱和蒸汽压的数值比水也小。 ( )⑤在任何二相平衡(共存)的区域中,都可应用杠杆规则。 ( )⑥纯物质发生升华的必要条件是外压低于三相点的压强。
( )⑦亨利系数除了与温度、压力有关外,还与溶剂和溶质的种类有关。 ( )⑧双组分完全不互溶液体混合物的沸点比其任何一纯组分的沸点都要低。 ( )⑨非正常类型系统的真实液态混合物精馏时肯定不能同时得到两种纯组分。
( )⑩理想液态混合物汽-液平衡时易挥发组分(B)的汽相组成(yB)一定大于液相组成(xB),即yB>xB。
二、 填充题
①、CO2最多可 相共存,最大自由度F为 。 ②、相律分析下面各反应平衡后体系:
参数 反应 一定量下的NH4HS(s)在100℃时部分分解 NH4HS(s)流 NH3(g)+H2S(g) 25℃,101.3KPa下,H2与O2以体积比2∶1合成 2H2(g)+O2(g) H2O(g) 一定量下的NH4HS(s)部分分解 NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g) 900℃下,将CaCO3(s)加热 CaCO3(s ) CaO(s)+CO2(g) 25℃,101.3KPa下,H2与O2以1∶1合成 2H2(g)+O2(g) H2O(g) ④、液体SO2的饱和蒸气压与温度的关系式为:lgp??SO2的摩尔气化热Δ
gl?Φ 1425.7T?10.42C F (p的单位为Pa),根据上式计算
Hm= KJ?mol?1,液体SO2的正常沸点 K,在外压为
130KPa时的沸点 K。
⑤、相平衡体系,自由度F最小为 ,相数Φ最小为 ,相数最多时自由度F为 。
⑥、水的饱和蒸气压P(atm)和温度T的经验关系为lgP=A -
2121T,A的取值为 。
⑦、具有最大正偏差的真实液态混合物,其沸点具有 值,该沸点称为 沸点。当该液态混合物的组成大于恒沸组成时精馏,将在气相得到 ,液相中得到 。 ⑧、海洋温度升高,鱼类及一些水生物的生存变得困难,是因为 。
⑨、若苯和甲苯形成的理想液态混合物,在20℃时已知苯和甲苯的饱和蒸气压分别为10kPa和2.93kPa, (1)理想液态混合物中苯的摩尔分数为0.9,则气液平衡时,y苯 x苯 ??,?,??。
(2)理想液态混合物中甲苯的摩尔分数为0.9,则气液平衡时,y苯 x苯 ??,?,??。
⑩、A、B两组分构成完全不互溶液态混合物,当温度为T时,A、B两组分的饱和蒸气压为PA?和PB?,若以P表示总压,PA表示A组分的分压,yA表示A组分的摩尔分数,试完成下列等式:PA= 、PB= 、yA= 。
⑾、水蒸气蒸馏可以用于一些热敏性物质的分离是因为: 。 ⑿、根据分配定律,若用一定体积的CCl4来萃取水中溶解的I2,则萃取效果最好的步骤和方法
是 。
三、 计算题
1、 酚在外压强为1atm时,正常沸点为181.9℃,蒸发热为48070焦?摩尔?1,如采用减压蒸馏的方法精制,蒸馏压强为100mmHg时,其沸点是多少?
2、 右图为HAc-C6H6双组分凝聚系统的相图,低共熔点为-8℃,低共熔组成为含64%的C6H6,今有含25?H6的HAc-C6H6的熔液1000g,从20℃开始冷却,直到温度为0℃时,何种物质先析出?析出多少克?最多可析出该纯固体多少克?
0℃ -8℃
C6H6 25% 64% HAc
3、 某有机化合物的元素分析表明,其组成的原子比为C:H:O=3:5:1,此化合物0.0702g溶于樟脑中,溶液的量为0.8742g,使樟脑凝固点下降了15.3℃,求此化合物的分子式。已知kf=40。
4、 质量百分数为10%的糖(M=132g/mol)水稀溶液,凝固点是多少?沸点是多少?100℃时溶液的蒸汽压为多少?(已知: 100℃水的PH2O?101.3KPa;水的Kb=0.52,Kf=1.87)
5、 硝基苯(C6H5NO2)和水为完全不互溶的液体混合物,在外压为101325Pa时,这两种液体的混合物的沸点为99℃。已知在99℃时纯水的蒸气压为97725Pa,计算蒸馏1kg硝基苯需要消耗多少kg水蒸气? (原子量:C=12,H=1,N=14,O=16)
6、 在100℃时,己烷的饱和蒸气压为0.242大气压,辛烷为0.465大气压,若由其组成的理想液态混合物,于100℃时气液平衡的蒸气总压为0.353大气压,求液相的组成x己烷和x辛烷、气相的组成y己烷和y辛烷。
7、1LH2O中溶解某有机胺(B)50g,现以600mlC6H6进行如下萃取:(1)用600mlC6H6一次萃取;(2)用600mlC6H6分二次萃取,每次用300ml;(3)用600mlC6H6分六次萃取,每次用100ml。求萃取出有机胺的量各是多少?(K=0.2)
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