第五章相平衡首页难题解析学生自测题学生自测答案难题解析[TOP]例4-1水的蒸气压方程为:lgp=A-T2121,式中A为常数,p的单位为Pa。将10g水引入到体积为10L的真空容器中,问在323K达到平衡后,还剩多少水?解:将T=373.2K,p=101325Pa代入所给方程中,则:lg101325=A-得A=10.69蒸气压方程为:lgp=10.69-于是可得:T=323K时,p=13.24kPa Vl+Vg=10L,Vl«Vg,∴Vg10L设蒸气为理想气体,ng==0.04931mol,wg=0.888g故还剩水:10g–0.888g=9.112g例4-2已知298K时气相异构反应:正戊烷=异戊烷的Kp=13.24,液态正戊烷和异戊烷的蒸气压与温度的关系式分别可用下列二式表示:正戊烷:lgp(kPa)=3.971-异戊烷:lgp(kPa)=3.909-假定二者形成的溶液为理想溶液,计算298K时液相异构反应的Kx。解:Kp=正异pp=xKppOO正异Kx=OO异正ppKp由已知条件知298K时,lgO正p=3.971-,O正p=67.99kPa同理可求得=91.40kPa,则:Kx=OO异正ppK=13.24=9.85例4-3邻硝基氯苯与对硝基氯苯的温度-组成图如下:1(1)指出图中点、线、区的意义;(2)某厂对硝基氯苯车间的结晶器每次处理氯苯硝化料液7.8×10kg,料液的组成为WB=0.66,WA=0.33(W=0.01,可忽略不计)温度约为54℃,若将此料液冷却到17℃,问:a每次所得对硝基氯苯的产量为多少kg?b平衡产率如何?c冷母液的组成如何?冷母液中尚含对硝基氯苯及邻硝基氯苯各多少kg?(3)画出图中f、g、h三物系的步冷曲线。解:(1)Ⅰ区为邻硝基氯苯与对硝基氯苯二异构体所组成的溶液,为单相区。Ⅱ区为邻硝基氯苯固体与溶液两相平衡共存区。Ⅲ区为对硝基氯苯固体与溶液两相平衡共存区。Ⅳ区为对硝基氯苯固体与邻硝基氯苯固体两相共存区。ac线为邻硝基氯苯凝固点降低曲线。bc线为对硝基氯苯凝固点降低曲线。过c点的水平线(与温度坐标的两个交点除外)为三相线,线上任意一点都表示邻硝基氯苯固体、对硝基氯苯固体及对应c点组成溶液的三相共存。a点为纯邻硝基氯苯的凝固点。b点为纯对硝基氯苯的凝固点。c点是两条曲线的交点,即低共熔点,该点对应的温度tc称为低共熔温度。(2)将WA=0.33,WB=0.66,温度为54℃物系点M冷却到17℃,此时有大量对硝基氯苯固体析出,冷母液的组成为c点所示(约为含对硝基氯苯WB=0.35)。此时析出的对硝基氯苯固体与溶液的质量比,可由杠杆规则确定,即:又:mB+m溶液=7.8103kga联立以上两式解得:mB=3.72103kgb平衡产率==72.3%c冷母液的组成为含对硝基氯苯WB=0.35冷母...