物化课件第六章-考研试题资料系列

1、物化课件第六章-考研试题资料系列物化课件第六章-考研试题资料系列物化课件第六章-考研试题资料系列物化课件第六章-考研试题资料系列第六章 习题解答61 指出以下平衡系统中的组分数C，相数P，及自由度数。 I2与其蒸气成平衡；2 CaCO3s与其分解产物CaOs和COg成平衡;3 N4Hs放入一抽空的容器中,并与其分解产物N3g和H2S成平衡；4取任意量的Hg和H2g与NHHSs成平衡； I2作为溶质在两不互溶液体2O和CCl4中达到分配平衡凝聚系统。6.2已知液体甲苯A和液体B在90时的饱和蒸气压分别为PA=.22k和PB=1612kPa。两者可形成理想液态混合物.今有系统组成为xB，0=03的

2、甲苯-苯混合物5mo,在90下成气液两相平衡，若气相组成为yB0.4556求:平衡时液相组成xB及系统的压力P;平衡时气、液两相的物质的量g，l。解：1yA=-6=.4 A=AxA=P*1-xB=yB=PB*xB=PyB2n+ng=5ol nl x.xB=ng yB xB.0nl.30。005mnl0.45603n3.84molng=3。78ol=.21ol6. 单组分系统硫的相图如以下图。试用相律分析图中各点、线、 面的相平衡关系及自由度数。解：各面的自由度F：FCP+=11+2=2各线的自由度F: FP+=1-+2各点b,c,f的自由度F： =P+1-+2=0 各线的相平衡关系:ab： 正

3、交硫 硫蒸气；bc： 正交硫 单斜硫；cd：正交硫 液体硫;c： 单斜硫 液体硫；f: 液体硫 硫蒸气;f： 单斜硫 硫蒸气.各点的相平衡关系：b: 正交硫 硫蒸气 单斜硫；c: 正交硫 液体硫单斜硫;f：单斜硫 液体硫 硫蒸气。4 已知甲苯、苯在90下纯液体的饱和蒸气压分别为4.2ka和1612kPa。两者可形成理想液态混合物.取0。0甲苯和00.0g苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90的液态混合物。在恒温9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

4、相的组成如何？两相的物质的量各为多少?。525丙醇-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。B10。20。0.60.8.99A/ka2.902。592。071.89111.440670PB/ka.1.72。2.82.9.09133。171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xB,=。的系统在平衡压力p=。6Pa下,气-液两相平衡,求平衡时气相组成xB；上述系统5mol，在p=4.16ka下达到平衡时，气相、液相的物质的量各为多少？气相中含丙酮和水的物质的量各为多少?4上述系统工程10kg，在p=4。16Pa下达到平衡时，气相、液相的质量各为多少？解

5、: 1完整的压力组成图如下图.2组成为x，=0.3的系统在平衡压力p4。16k下，气液两相平衡时，从图上可得知： xB=0.2.429 3 nl+ng=mol nl。30.= g04290。 nl=.8olng218molng=ng=0422。1 ml 094 moln= g Bg= 2.18-0.94 m1.24 m4 ml=10kg MA60.096B=18。015x=0.=0。29 =6.3kg m=3。87g。 01。32ka下水A-醋酸B系统的气液平衡数据如下。t/10012。110。4107.511。18。x00。3000.500。0009001。000yB00。1850740.7

6、5.830001画出气液平衡的温度组成图;2从图上找出组成为.80的液相的泡点;3从图上找出组成为yB=0。80的气相的露点;4105.0时气-液平衡两相的组成是多少？59k水与3kg醋酸组成的系统在5.0达到平衡时，气、液两相的质量各为多少？6.7已知水苯酚系统在3液液平衡时共轭溶液的组成苯酚为：L1苯酚溶于水，。75；水溶于苯酚，699% 。1在30，10g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？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 mL1+mL300gmL 33。3-8.75%=m 69。9%-3.mL1 2.5%=30

7、0g- mL 6.mL1=179。6 =30079。6g=0.4g2 L1+m2400gmL 508.5=mL2 69。9-50m1 41.25=400gL119。9 mL30。2g mL2400130。2g=。8g6.8 水异丁醇系统液相部分互溶。在10.25Pa下，系统的共沸点为897。气G、液L1、液L2三相平衡时的组成w异丁醇依次为：70%；8%,85.0。今由350g水和15异丁醇形成的系统在11。325Pa压力下由室温加热,问: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?。9恒压下二组

8、分液态部分互溶系统气-液平衡的温度组成图如附图，指出四个区域内平衡的相。解：四个区域内平衡的相如以下图所示：6。10 为了将含非挥发性杂质的甲苯提纯,在8.P压力下用水蒸气蒸馏。已知：在此压力下该系统的共沸点为0,时水的饱和蒸气压为7。3kPa.试求：气相的组成含甲苯的摩尔分数；欲蒸出100kg纯甲苯，需要消耗水蒸气多少千克？。11 液体，C4B的饱和蒸气压与温度的关系如下:t/5007080/ka7。382。3319.9231.147347。10pB/ka8。842.30。182.912。4149。6两液体成完全不互溶系统。1。绘出OCCl4系统气、液、固三相平衡时气相中H2O，Cl4的蒸气

9、分压及总压对温度的关系曲线；2.从图中找出系统在外压1.25kPa下的共沸点;3某组成为yB含CCl4的摩尔分数的H2OCCl4气体混合物在10。325ka下的恒压冷却到时，开始凝结出液体水，求此混合物气体的组成；4上述气体混合物继续冷却至时,气相组成如何；5上述气体混合物冷却到多少度时，Cl也凝结成液体，此时气相组成如何?解:1 气相中H2O，CC的蒸气分压及总压对温度的关系曲线如上图所示2 从图中可找出系统在外压101.25kPa下的共沸点为66.75。3开始凝结出液体水,说明水蒸气与液体水两相平衡,此时:PA=47.34Pa y= PA/P=4。34/13250。467yB=10.467

10、0。5334 冷却至70时, CC仍然没有凝结成液体 PA=.1kPayA= PA/P=1.1/1。35=0308y=1030。25 上述气体混合物冷却到6.7时,Cl4也凝结成液体,此时从图上可得到:B=7.7a B=74./101.250.3yA=10733=0676.12AB二组分液态部分互溶系统的液固平衡相图如附图，试指出个各相区的稳定相,各条线所代表的意义,以及三相线所代表的相平衡关系。解:各相区的稳定相如右图所示。 各条线所代表的意义:ab：A的凝固点降低曲线；fe：B的凝固点降低曲线；：溶液中B物质的凝固曲线；cd：液体在液体A中的溶解度曲线；de：液体A在液体B中的溶解度曲线。

11、三相线所代表的相平衡关系：cg：l1 Bsl2hbi:As+B l6.1 固态完全互溶、具有最高熔点的A二组分凝聚系统相图如附图。指出各相区的稳定相、各条线的意义并绘出状态点为a,b的样品的冷却曲线。 解：各相区的稳定相如上左图所示。各条线的意义:cdef为液相线：液相组成与凝固点的关系线；cdef为固相线：固相组成与凝固点的关系线。 ,的样品的冷却曲线如上右图所示.6.14 低温时固态部分互溶、高温时固态完全互溶且具有最低熔点的二组分凝聚系统相图如附图。指出各相区的稳定相及各条线所代表的意义。解：各相区的稳定相如右图所示。各条线的意义:abc为液相线:液相组成与凝固点的关系线;bc为固相线:

12、固相组成与凝固点的关系线。ef: 固体B在固体A中的溶解度曲线；fg:固体A在固体中的溶解度曲线6。1 二元凝聚系统HCd相图示意如附图。指出各个相区的稳定相,三相线上的相平衡关系。解：各相区的稳定相如右图所示。各三相线上的相平衡关系：efg:lhij： +6。6 某-B二组分凝聚系统相图如附图。1 指出各相区稳定存在时的相；2 指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡?三者之间的相平衡关系如何？3 绘出图中状态点为a ， , c三个样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。 6。1某AB二组分凝聚系统相图如附图。指出各相区的稳定相,三相线上的相平衡关系。解:各相区的稳定相如右图所示。各三相线

13、上的相平衡关系：c: +l2 l1fgh: + l6。18利用以下数据，粗略地描绘出Mg-u二组分凝聚系统相图,并标出个区的稳定相。Mg与C的熔点分别为648，1085。两者可形成两种稳定化合物,M2Cu，gC2，其熔点依次为50、00。两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔点混合物。低共熔混合物的组成wu及低共熔点对应为：35%，380;%，60；90.6，680。19 绘出生成不稳定化合物系统液-固平衡相图见附图中状态点为a，b,c，d，f，g的样品的冷却曲线。解:6. -B二组分凝聚系统相图如上图。指出各相区的稳定相,三相线上的相平衡关系。解：各相区的稳定相如上图所示.各三相线上的相

14、平衡关系：c: l+s C2sdef: Cs C1sgh： A+1s l6。21 某二元凝聚系统相图如附图。标出图中各相区的稳定相,并指出图中的三相线及三相平衡关系。解: 各相区的稳定相如右图。def，ghi为三相线三相平衡关系:de：l+Cg：+Cs l22 指出附图中二组分凝聚系统相图 内各相区的稳定相，指出三相线的相平衡关系.解： 各相区的稳定相如右图。三相线的相平衡关系:de： l+ Csh：1sC2 lk： +Csl6。23指出附图中二组分凝聚系统相图内各相区的平衡相，指出三相线的相平衡关系。解：各相区的平衡相如以下图所示。三相线的相平衡关系：ac： 2+s d: +C C1si: +Cs 6242时，苯水-乙醇系统的相互溶解度数据w/如下.苯。10。41。34.9。117。520030水8070060。00。040.05.0.27。720.5乙醇9.9296.745。0.852.22.552.4。5苯450.053