61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

时间:2025-06-09

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

第六章相平衡

6.1指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F。

(1)I

2

(s)与其蒸气成平衡;

(2)CaCO

3(s)与其分解产物CaO(s)和CO

2

(g)成平衡;

(3)NH

4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH

3

(g)和H

2

S(g)成平衡;

(4)取任意量的NH

3(g)和H

2

S(g)与NH

4

HS(s)成平衡。

(5)I

2作为溶质在两不互溶液体H

2

O和CCl

4

中达到分配平衡(凝聚系统)。

解:(1)C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.

(2)C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1.

(3)C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.

(4)C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2.

(5)C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2.

6.2已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90 ︒C时的饱和蒸气压分别为=

和。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为

的甲苯-苯混合物5 mol,在90 ︒C下成气-液两相平衡,若气相组成为

求:

(1)平衡时液相组成及系统的压力p。

(2)平衡时气、液两相的物质的量

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

解:(1)对于理想液态混合物,每个组分服从Raoult定律,

因此

(2)系统代表点,根据杠杆原理

6.3单组分系统的相图示意如右图。

试用相律分析途中各点、线、面的相

平衡关系及自由度。

解:单相区已标于图上。

二相线(F = 1):

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

三相点(F = 0):

图中虚线表示介稳态。

6.4已知甲苯、苯在90 ︒C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90 ︒C的液态混合物。在恒温90 ︒C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92.00 kPa时,系统内气-液两相平衡,两相的组成如何?两相的物质的量各位多少?

解:原始溶液的组成为

(1)刚开始出现气相时,可认为液相的组成不变,因此

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

(2)只剩最后一滴液体时,可认为气相的组成等于原始溶液的组成

(3)根据(2)的结果

由杠杆原理知,

6.525 C丙醇(A) –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:

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

(1)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)组成为的系统在平衡压力下,气-液两相平衡,求平衡时气相组成及液相组成。

(3)上述系统5 mol,在下达到平衡时,气相、液相的物质的量各为多少?气相中含丙醇和水的物质的量各为多少?

(4)上述系统10 kg,在下达平衡时,气相、液相的质量各为多少?

解:(略)

6.6101.325 kPa下水(A)-醋酸(B)系统的气-液平衡数据如下。

(1)画出气-液平衡的温度-组成图。

(2)从图上找出组成为的气相的泡点。

(3)从图上找出组成为的液相的露点。

(4)105.0 ︒C时气-液平衡两相的组成是多少?

(5)9 kg水与30 kg醋酸组成的系统在105.0 ︒C达到平衡时,气-液两相的质量各位多少?

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

解:(1)气-液平衡的温度-组成图为

(2)的气相的泡点为110.3 ︒C。

(3)的液相的露点为112.7 ︒C。

(4)105.0 ︒C时气-液平衡两相的组成,。

(5)系统代表点

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

6.7已知水-苯酚系统在30 ︒C液-液平衡时共轭溶液的组成为:L

1

(苯

酚溶于水),8.75 %;L

2

(水溶于苯酚),69.9 %。

(1)在30 ︒C,100 g苯酚和200 g水形成的系统达液-液平衡时,两液相的质量各为多少?

(2)在上述系统中若再加入100 g苯酚,又达到相平衡时,两液相的质量各变到多少?

解:(1)系统代表点,根据杠杆原理

(3)系统代表点

6.8水-异丁醇系统液相部分互溶。在101.325 kPa下,系统的共沸点为89.7 ︒C。

气(G)、液(L

1)、液(L

2

)三相平衡时的组成依次为:70.0 %;8.7 %;85.0 %。

今由350 g水和150 g异丁醇形成的系统在101.325 kPa压力下由室温加热,问:

(1)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?

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F

(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?

解:相图见图(6.7.2)。(1)温度刚要达到共沸点时系统中尚无气相存在,

只存在两个共轭液相。系统代表点为。根据杠

杆原理

(2)当温度由共沸点刚有上升趋势时,L

2消失,气相和L

1

共存,因此

6.9恒压下二组分液态部分互溶系统气-液平衡 …… 此处隐藏:1944字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

61 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F.doc 将本文的Word文档下载到电脑

    精彩图片

    热门精选

    大家正在看

    × 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

    限时特价:7 元/份 原价:20元

    支付方式:

    开通VIP包月会员 特价:29元/月

    注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
    微信:fanwen365 QQ:370150219