第5章相平衡和化学平衡。
一、是否题。
1. 在一定压力下,组成相同的混合物的**温度和泡点温度不可能相同。
错,在共沸点时相同,见书166页,图5-9,图5-10)
2. 由(1),(2)两组分组成的二元混合物,在一定t、p下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同t、p下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为,则和。
错,二元汽液平衡系统的自由度是2,在t,p给定的条件下,系统的状态就确定下来了。见书157页)
3. 在(1)-(2)的体系的汽液平衡中,若(1)是轻组分,(2)是重组分,若温度一定,则体系的压力,随着的增大而增大。
错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况,见书166页,图5-9、 5-10)
4. 对于负偏差体系,液相的活度系数总是小于1。
对, 见书166页-(3)一般负偏差系统、(5)最小负偏差系统)
5. eos法只能用于高压相平衡计算,eos+法只能用于常减压下的汽液平衡计算。
错,eos法也能用于低压下,eos+法原则上也能用于加压条件下,见书162页表5-3.)
6. 理想系统的汽液平衡ki等于1。
错,理想系统即汽相为理想气体,液相为理想溶液,ki=pis/p, 见书168页公式5-17)
7. 化学平衡常数在低压下可以视为一个仅与温度有关的常数;而在高压下,t和p应该对化学平衡常数均有影响。
错。化学平衡常数k仅是温度的函数,与压力无关)
8. 初始时系统内存在的ch4、h2o、co和h2分别是2mol、1mol、1mol和4mol,当发生了反应进度的气相反应后,则系统内物质的量不会变化。
错。可以导出系统内总物质的量与反应进度的关系是,所以,系统的总物质的量是增加的。)
二、选择题。
1. 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( a )。
书157页公式5-4)
2. 汽液平衡关系的适用的条件 (c)
a 无限制条件 b 低压条件下的非理想液相 c 理想气体和理想溶液 d 理想溶液和非理想气体。
书168页公式5-17,当汽液平衡系统为完全理想系统时。
3. 戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态,其自由度f=( b )。
a. 0b. 1
c. 2d. 3
书158页例题5-1-(5)
三、计算题。
1. 乙醇(1)-甲苯(2)体系的有关的平衡数据如下 t=318k、p=24.4kpa、x1=0.
300、y1=0.634,已知318k的两组饱和蒸汽压为 kpa,令气相是理想气体,求 (a)液相各组分的活度系数;(b)液相的ge;(c)该溶液是正偏差还是负偏差?
解:(a)由得书168页公式5-18
同样有:(b)
书135页公式4-104
(c)由于γi>1 (ge>0),故为正偏差溶液。
书165-166页。
2. a-b混合物在80℃的汽液平衡数据表明,在0解:(1)0 由题。
因为b组分符合henry规则,xa≈1,可认为a符合lewis-randall规则,且γa≈1
书168页公式5-17
公式5-18
低压下,,所以。
3.设初始时某体系中h2s与h2o的摩尔比为1:3,并进行以下气相反应:
h2s+2h2o=3h2+so2
试推导用反应进度表示的组分摩尔分数的普遍关系式。
解:用下标1表示h2s,2表示h2o,3表示h2,4表示so2,反应式为。
h2s+2h2o=3h2+so2
由此可知化学计量数。
由题中所给条件知体系初始时,由:
同理,可得。总摩尔数为,因此用反应进度表示的组分摩尔分数的普遍关系式为。
解法二:积分得。
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