第6章_相平衡习题及解答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 13:29:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2. Na2CO3可形成三种水合盐,Na2CO3?H2O, Na2CO3?7H2O 及Na2CO3?10H2O,常压下将

Na2CO3(s)??投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是Na2CO3水溶液,一相是Na2CO3(s)??,

则另一相是:答d;

(a)冰 (b)Na2CO3?10H2O(s) (c) Na2CO3?7H2O (s) (d) Na2CO3?H2O (s)

3. 假设A、B二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a)A、B分子间的作用力很微弱 (b)A、B都遵守拉乌尔定律 (c)液态混合物的蒸气压介于A、B的蒸气压之间

(d)可以用重复蒸馏的方法使A、B完全分离。 答a

4.自由度为零,意味着:答(c)

(a)体系独立组分数C等于相数 P (b)体系的状态不变 (c)确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d)三相共存

5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。答a

a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定

6. BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F是 答a a.0 b.1 c.2 d.4

7.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c) a.与系统组成有关 b.与温度有关

c.与压力有关,压力一定时为定值 d.恒定不变,是化合物

8. 在一定压力下,A和B能形成最低恒沸物C,设恒沸物的组成为x,则对组成为xB(xB>x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c)

a. A和B b. A和C c. B和C d.无法确定

例1在101.325 kPa下,A~B系统的相图如 图所示。由相图回答:

(1)系统中x(A)﹦0.68时:开始沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B的摩尔分数约为 。蒸馏到最后一滴液体时,溶液中B的摩尔

图16

分数约为 。

(2)如将组成为xB﹦0.85的A~B混合液进行精馏,则在塔顶得到 ,在塔釜得到 。(大连理工大学2003年)

答7.(1)79℃,0.6,0.1; (2)xB?0.7的恒沸物,纯B

例2NaCl~H2O所组成的二组分系统,在-21℃时有一个低共熔点,此时冰、

NaCl~2H2O(s)和(质量百分比)浓度为23.3%的NaCl水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定

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化合物NaCl?2H2O(s)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,并标出各部分存在的相态

(2)若有1000克28%的NaCl溶液,由160℃冷却到-10℃,问此过程中最多能析出多少纯NaCl?

解:10.(1)不稳定化合物NaCl?2H2O(s)中NaCl的质量分数为:

WNaCl/WNaCl?2HO=58.5/94.52?100%=61.9%

2相图及各部分存在的相态见图23 -21℃时有三相平衡线:

(H2O(s)+NaCl?2H2O(s) -

9℃

l (xNaCl=0.223));

线

图23

(NaCl(s)+NaCl?2H2O(s) l (xNaCl=0.27));?? 例3 苯 (A) 和二苯基甲醇 (B) 的正常熔点分别为 6℃

和 65℃,两种纯态物不互溶,低共熔点为1℃,低共熔液中含 B 为 0.2 (摩尔分数),A 和 B 可形成不稳定化合物AB2(即AB2熔融时固液相组成不一致),它在 30℃ 时分解。 (1) 根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的 T~X示意图; (2) 标出各区域的相态; (3) 说明含 B 的摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。

[答] (1) 图如下。 (2) 各区域的相态在下图中标出。 (3) 含 B 为0.8 的不饱和溶液为 P (如图) 冷却到 P1时有纯固相B析出,继续冷却固相不断析出,溶液组成沿 P1D 曲线变化,当冷到 30℃ 时,发生下列反应:溶液 (组成为 D) + 固相 B → 固体 AB2 (不稳定化合物)。此时,体系三相平衡,F*= 0,温度不能改变,随温度不断冷却,固体 AB2不断增加,液相量不断减少,直到溶液全部消失,剩下固体 B 和 AB2,温度又不断下降,步冷曲线如下:

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