内容发布更新时间 : 2024/11/8 17:38:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2-11 100℃时，纯CCl4及SnCl4的蒸气压分别为1.933×105 Pa及0.666×105 Pa。这两种液体可组成理想液态混合物。假定以某种配比混合成的这种混合物，在外压为1.013×105 Pa的条件下，加热到100℃时开始沸腾。计算：
(1)该混合物的组成；
(2)该混合物开始沸腾时的第一个气泡的组成。
解：(1)该混合物中含CCl4为 x，101 325=0.666×105 (1-x)+ 1.933×105 x,求出x＝0.274。
(2)第一个气泡中含CCl4为 y＝1.933×105 x/101 325＝0.522。
2-12 xB=0.001的A-B二组分理想液态混合物，在1.013×10５Pa下加热到80℃开始沸腾，已知纯A液体相同压力下的沸点为90℃，假定A液体适用特鲁顿规则，计算当xB=0.002时在80℃的蒸气压和平衡气相组成。
解： (A)≈88(273.15+90)=31957 J mol-1, 纯A液体在1.013×10５Pa下沸点为90℃, 所以 ln ( p* / Pa)= -3843.7 /( T / K)+22.11。可以求出p* (A)＝74.7 kPa , p* (B) ＝26674.7 kPa ,蒸气总压p= p* (A)(1- xB)+ p* (B) xB=128 kPa , yB= pB/ p=0.417
2-13 20℃时，当HCl的分压为1.013×10５ Pa，它在苯中的平衡组成x(HCl)为0.0425。若20℃时纯苯的蒸气压为0.100×10５Pa，问苯与HCl的总压为1.013×10５Pa时，100g苯中至多可溶解HCl多少克。
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解：p(总)= p* (苯)(1- x HCl)+kx x HCl , kx=1.013×10５/ 0.0425 Pa , 求出x HCl=0.038466 , 所以100g苯中至多可溶解HCl 1.87克。
2-14 樟脑的熔点是172℃，kf = 40K kg mol-1 (这个数很大，因此用樟脑作溶剂测溶质的摩尔质量，通常只需几毫克的溶质就够了)。今有7.900mg酚酞和129 mg樟脑的混合物，测得该溶液的凝固点比樟脑低8.00℃。求酚酞的相对分子质量。
解：△T= kf b , b=(106/129)7.9×10-3/M , 所以酚酞的相对分子质量M=306 g mol-1
2-15 在15℃时1摩尔NaOH溶于4.6摩尔H2O中所形成的溶液蒸气压为596.5Pa，在此温度下纯水的蒸气压力1705Pa，设纯水活度为1。试计算：
(1)溶液中水的活度因子；
(2)水在溶液中的化学势与纯水化学势之差。
解：(1) pA = xA p* (A), =596.5/[1705×(4.6/5.6)]=0.426 。
(2) ΔG＝ (H2O, xA)－ *( H2O)＝RT ln[ xA]= -2.514kJ
2-16 研究C2H5OH(A) - H2O(B)混合物。在50℃时的一次实验结果如下： xA P/Pa
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PA/Pa PB/Pa 0.4439 0.8817 24 832 28 884 14 182
21 433 10 650 7 451
已知该温度下纯乙醇的蒸气压 =29 444Pa；纯水的蒸气压 =12 331Pa。试以纯液体为标准态，根据上述实验数据，计算乙醇及水的活度因子和活度。
解：pA = AxA p* (A), A = pA/[xA p* (A)] , a A= pA / p* (A),可以求出 xA A ， a A B ，a B 0.4439 0.8817 1.085 , 0.4817
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0.8256, 0 .7279 1.553, 0.8637
5.108, 0.6043
2-17 在 下，HNO3和水组成的气液平衡系统： T / K
373.1 383.1 393.1 395.1 393.1 388.1 383.1 373.1 358.6
x（HNO3）
y（HNO3）
0.00 0.11 0.27 0.38 0.45 0.52 0.60 0.75 1.00
0.00 0.01 0.17 0.38 0.70 0.90 0.96 0.98 1.00
(1)画出此系统的沸点组成图。
(2)将3molHNO3和2molH2O的混合气冷却到387.1K，互成平衡的两相组成如何?互比量为多少?
(3)将3molHNO3和2molH2O的混合物蒸馏，待溶液沸点升高4K时，馏出物组成约为多少?
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(4)将(3)中混合物进行完全分馏，得到何物?
解：(2) x（HNO3）=0.53, y（HNO3）=0.91 , n(g) / n(l) = 0.226 (3)馏出物组成x（HNO3）=0.91 (4)馏出物纯HNO3残留物组成x（HNO3）=0.38 ]
2-18 在303K时，将40g酚和60g水混合，系统分为两层，在酚层中含酚70%，在水层中含水92%，试计算两层液体的质量各为多少?
[ 酚层51.6g , 水层48.4g]
解：酚层液体的质量为 w, 0.70 w+(1-0.92)(100- w)=40, w=51.6 g
2-20 金属A、B熔融液冷却曲线的转折温度和平台温度如下表所列，请据此画出相图，标出相区的相态和化合物的组成。 解： xA
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
转折温度 /℃
平台温度 /℃
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