第七章 相平衡
第五章 相平衡
一、选择题(共10小题，12分)
1、(1分)对无热溶液，下列各式能成立的是 。 A. S E =0，V E =0 B. S E =0，A E =0 C. G E =0，A E =0 D. H E =0，G E = -TS E
2、(1分)下列方程式中以正规溶液模型为基础的是 。 A. NRTL 方程 B. Wilson 方程
C. Margules 方程 D .Flory-Huggins 方程
3、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F= 。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
4、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。
为混合物的逸度）） （； ； ； Ｌ２
Ｖ１
Ｖ２
Ｌ１
Ｌ
２
Ｌ１Ｖ２１２２
f f f D f
f f
f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11
5、(1分)对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ ）。
A ． y i f = x i p i S
B. y i p =γi x i p i S
C ． y i p = x i Φ p i S D. y i p = x i p i S
6、(1分)二相（α相和β相）二元（组分1和2）体系，一定T ，P 下，达到平衡时，下列关系式中能成立的是 。 A.μ1a
=μ2β, μ
1β=μ
2β B. μ1a =μ
2β, μ2a =μ
1β
C.μ1a =μ
1
β, μ2a
=μ2
β
D. μ1a
=μ1
β
,μ
1
β=μ
2
β
7、(1分)等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（ ）。 A. 足够多的实验数据 B. ∫1
ln （γ1/γ2）dX 1≈0 C. [ （ln γ1）/ P]T ，X ≈0 D. [ （ln γ1）/ T]P ，X ≈0
二、判断题(共2小题，2分)
1、(1分)二元共沸物的自由度为2。( )
三、简答题(共5小题，25分)
1、(5分)工程上常见的汽液平衡问题有哪些类型？
2、(5分)相平衡准则。
3、(5分)简述汽液平衡计算的两种处理方法。
4、(5分)相平衡的热力学一致性检验
5、(5分)各相的温度、压力相同外，各相中各组分i 的分逸度i
?f （化学位）必须相等
四、计算题(共8小题，132分)
1、(15分)乙醇（1）-甲苯（2）溶液达汽液平衡，测得P=183mmHg,t=45?C,X 1=0.300,Y 1=0.634,
45?C 下蒸汽压 P 1s =173mmHg,P 2s =75.4mmHg,汽相可视为理想气体
求: (1)活度系数γ1, γ2
(2)G E
(3)与理想溶液比是正偏差还是负偏差？为什么？
2、(12分)已知某含组分1 和2的二元溶液，可用lnγ1=AX22, lnγ2=A X12关联，A可视为常数，60℃下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得60℃下γ1∞ = 14.7, P1S= 0.0174MPa, P2S= 0.0667MPa，设汽相可视为理想气体。试求：
1G E表达式；
2A值；
60oC下恒沸点组成和平衡蒸汽压。（12分）
3、(18分)
4、由文献乙腈（1）-水（2）体系能形成共沸物。60℃，414.10mmHg下达汽液
平衡时，x1 = 0.4843，y1 = 0.6792 试计算：
1）此条件下活度系数γ1和γ2（2分）；
2）Maugules方程的常数A和B （2分）；
3）60℃下无限稀释活度系数γ1∞ 和γ2∞（2分）；
4）60℃下共沸点组成（4分）；
60℃下共沸点处平衡蒸汽总压。（4分）
设此体系汽相可视为理想气体。
已知Antoine方程形式为log P i S = A i - B i/（C i + t）t-℃，P i S-饱和蒸汽压，mmHg。Antoine 常数乙腈：A1 = 7.33986 B1 = 1482.290 C1 =250.523
水：A2 = 8.07131 B2 = 1730.63 C2 =233.426
Margules 方程形式lnγ1 = x22 [ A + 2（B - A）x1 ]
lnγ2 = x12 [ B + 2（A - B）x2 ]
Margules常数 A = （x2 -x1）lnγ1/ x22+ 2 lnγ2 / x1
B = （x1 -x2）lnγ2/ x12+ 2 lnγ1 / x2
4、(18分)已知某含组分1 和2的二元溶液的G E/RT =B X1 X2，B可视为常数，50℃下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得50℃下γ1∞ = 14.7,P1S = 0.0174MPa, P2S = 0.0667MPa，设汽相可视为理想气体。试求：
（1）lnγ1和lnγ2表达式（以X i为变量）（4分）
（2）常数B值（3分）；
（3）50oC下恒沸点组成和平衡蒸汽总压（即平衡压力）（7分）；
（4）ΔG表达式（以X i为变量）（4分）。
5、(18分)乙醇（1）--苯（2）体系45?C下达汽液平衡时，P=302mmHg，x1=0.616，45?C下蒸汽
压P s1=172mmHg，P s2=222mmHg。气相可视为理想气体，此体系可用G E/RT=Cx1x2式关联,C 为常数,求
1）lnγ1和lnγ2表达式；（6分）
2）45?C下此体系是否存在共沸物？如存在，试计算恒沸点组成和恒沸点处平衡蒸汽总压。（8分）设C=1.74 。
6、(18分)已知某含组分 1 和 2的二元溶液，可用 lnγ1=B X22 , lnγ2=B X12关联，B可视为常数，50℃下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得50℃下γ1∞= 14.7,P1S = 0.0174MPa, P2S = 0.0667MPa，设汽相可视为理想气体。试求：
1G E表达式；
2B值；
50oC下恒沸点组成和平衡蒸汽压。
参考答案
一、选择题(共10小题，12分) 1、(1分)D 2、(1分)C 3、(1分)B 4、(1分)A 5、(1分)D 6、(1分)C 7、(1分)B
二、判断题(共2小题，2分) 1、(1分)×
三、简答题(共5小题，25分) 1、(5分)无 2、(5分)无 3、(5分)无
4、(5分)用热力学的普遍原理来检验实验数据的可靠性。检验的基本公式是Gibbs-Duhem 方程。该方程确立了混合物中所有组分的逸度（或活度系数）之间的相互关系。常用的方法是面积检验法和点检验法。汽液平衡数据的热力学一致性是判断数据可靠性的必要条件，但不是充分条件。3. 相平衡的热力学一致性检验
5、(5分)相平衡准则
四、计算题(共8小题，132分) 1、 (15分)解：（1）
269.14.757.0183
366.0235.21733.0183
634.0366.0,7.0634.0,3.02
2221
1112211=??==
=??==
=====s
s
s
i i i i p x p y p x p y y x y x p x p y γγγ所以所以因为所以液相为非理想溶液因为汽相是理想气体，
（2）
)
/(78.1078)269.1ln 7.0235.2ln 3.0(318314.8)ln ln ()45273(314.8ln 2211m ol J x x x RT G i i E =?+???=+?+?==∑γγγ
（3）因为1γ和2γ均大于1
所以是正偏差。
122122112
110
1122
11112221112211
22
1222.1)(ln )()2)ln lim ln ln14.7 2.6878
3),1,//ln ln ln ln :
2.6878ln 0.01742E i i x s s s s s
s G RT x RT x Ax x Ax ARTx x A x y x y Py x P Py x P P P P P x x x γγγαγγγγγγ∞→==+=========→=+=+=∑ ２（12分）
恒沸即 和 与＋＝１立求解＋22
21122.68780.75 2.68780.25111222.6878ln 0.06670.25;0.75
0.250.01740.750.06670.019730.059180.07891s s x x x P x P x P e e MPa
γγ??+===+=??+??=+=得
3.(18分)（1）log P 1S
= A - B/（C + 60）= 2.5663 P 1S
= 368.41 mmHg log P 2S
= A - B/（C + 60）= 2.1733 P 2S
= 149.04 mmHg
因汽相可视为理想气体， 则y i p =γi x i p i S
γ1 =1.5764, γ2 = 1.7284 （2）按 margules Eq. A = 2.31135 ， B = 1.69191 （3）ln γ1
∞ = A = 2.31135 ，γ1
∞
= 10.0882
ln γ2∞
= B = 1.6919 ，γ2∞
= 5.4298
（4）因共沸点处 x i = y i ，γ1
= P/ P 1S
γ2 = P/ P 2S
代入 Margules Eq. ，二式相减，并化简； 代入P 1S
，P 2S
，A ， B ， 二式联立解得： x 1 = 0.7073 = Y 1 ， x 2 = 0.2927 = Y 2 （5）P =γ1
/ P 1S
= 416.6 mmHg
122
1221110
1122
11112222112211
22
122214(18)1214726878
3126878001742687800667x s s s s s
s ..
)ln Bx ln Bx )ln lim ln B ln ..),,x /y x /y Py x P Py x P P P ln ln P ln ln P x x :
.x ln ..x ln .x γγγγαγγγγγγ∞→==========→=+=+=+２分；；
恒沸时即 和 与＋＝１联立求解＋得22
122687807526878025111222025075
0250017407500667001973005918
007891s s .....;x .P x P x P ..e ..e ...MPa
γγ??===+=??+??=+=
ΔG = G E + ΔG id = RT （B X 1 X 2 + X 1 lnX 1 + X 2 lnX 2 ）
5.(18分)（1）lnr1=[?(nG E/RT)/ ?n]T,P,n2=cx22,同理lnr2= cx12
lnr1=ln(y1P/x1P1s)=ln(y1*302/0.616*172)=ln(2.8503y1)=c x22=c*0.3842=0.1475c lnr2=ln(y2P/x2P2s)=ln(y2*302/0.384*222)=ln(3.5426y2)=c x12=c*0.6162=0.3795c （2）若存在恒沸物，则有r1/r2=P2S/P1S=222/172=1.2907
lnr1- lnr2= c x22- c x12,ln1.2907=1.74(x2- x1), x1=0.4267
∵0< x1<1, ∴存在恒沸物，其x1oz=y1oz=0.4267
平衡蒸汽总压：P= x1P1s y1/ y1= P1s y1= P1s*exp(c x22)=304.7mmHg
6.(18分)G E/RT = B X1 X2
其他与第五题相同。
B = 2.688
X1 =0.25 X2 = 0.75 P =0.0789 MPa
第七章配位平衡
第七章配位平衡 一、选择题 1、欲用EDTA 测定试液中的阴离子，宜采用: A.直接滴定法； B.返滴定法； C.置换滴定法； D.间接滴定法 答（） 2、用EDTA 测定Cu 2+，Zn 2+,Al 3+中的Al 3+，最合适的滴定方式是: A.直接滴定； B.间接滴定； C.返滴定； D.置换滴定 (已知lg K CuY =18.8,lg K ZnY =16.5,lg K AlY =16.1) 答（ ） 3、EDTA 滴定Al 3+的pH 一般控制在4.0~7.0范围内。下列说法正确的是: A.pH <4.0时，Al 3+离子水解影响反应进行程度； B.pH >7.0时，EDTA 的酸效应降低反应进行的程度； C.pH <4.0时，EDTA 的酸效应降低反应进行的程度； D.pH >7.0时，Al 3+的NH 3配位效应降低了反应进行的程度 答（ ） 4、在Fe 3+,Al 3+,Ca 2+,Mg 2+的混合液中，用EDTA 法测定Fe 3+，Al 3+，要消除Ca 2+，Mg 2+的干扰，最简便的方法是采用: A.沉淀分离法； B.控制酸度法； C.溶液萃取法； D.离子交换法 答（ ） 5、用指示剂(In)，以EDTA(Y)滴定金属离子M 时常加入掩蔽剂(X)消除某干扰离子(N)的影响。不符合掩蔽剂加入条件的是: A.K NX
相平衡理论及其应用
离子液体的应用综述 摘要:离子液体作为环境友好、“可设计性”溶剂正越来越多地受到关注。已有的研究表明,离子液体具有独特的性能并有着十分广阔的应用前景。该文在介绍离子液体特性的基础上,综述了其在有机合成、聚合反应、电化学、分离过程、新材料制备、生物技术等方面的应用。 关键词：离子液体；绿色溶剂；有机合成；聚合反应；电化学；分离过程离子液体是在室温或室温附近呈液态的由离子构成的物质,具有呈液态的温度区间大、溶解范围广、没有显著的蒸气压、良好的稳定性、极性较强且酸性可调、电化学窗口宽等许多优点,因此,它是继超临界CO2后的又一种极具吸引力的绿色溶剂,是传统挥发性溶剂的理想替代品。 离子液体的阳离子和阴离子可以有多种形式,可设计成为带有特定末端或具有一系列特定性质的基团。因此，离子液体也被称为“designer solvents”,这就意味着它的性质可以通过对阳离子修饰或改变阴离子来进行调节,像熔点、黏性、密度、疏水性等性质,均可以通过改变离子的结构而予以改变[1]。因此,它不仅作为绿色溶剂在分离过程、电化学、有机合成、聚合反应等方面有着十分广阔的应用前景,而且由于其独特的物理化学性质及性能,有望作为新型功能材料使用,是近年来国内外精细化工研究开发的热点领域。 1、在化学反应中的应用 以离子液体作为化学反应的介质,为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境,有可能通过改变反应机理而使催化剂活性、稳定性更好,转化率、选择性更高。离子液体种类多,选择范围宽,将催化剂溶于离子液体中,与离子液体一起循环利用,催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点。同时离子液体无蒸气压,液相温度范围宽,产物可通过倾析、萃取、蒸馏等简单的方法分离出来。 1.1在有机合成中的应用 离子液体[EtNH3] [NO3]最先应用于环戊二烯与丙烯酸甲酯和甲基酮的
第二章气液相平衡作业及复习思考题
作业(计算题) 1、已知丙酮（1）-甲醇（2）双组分系统的范氏常数为A 12=0.645，A 21=0.640。试求58.3℃时，x 1=0.280的该双组分溶液的饱和压力。 已知：58.3℃时，纯丙酮的饱和蒸汽压为p 10=0.1078MPa ，甲醇的饱和蒸汽压为 p 20=0.1078MPa 2、 某精馏塔釜压力2.626MPa,温度76℃，液相组成如下表，如取i-为关键性组分，各组分的相对挥发度如表所示，求与塔釜液体呈平衡状态的汽相组成： 组分i 2 C = 2 C 3C = 03C i-0 4C 05C x wi αij 0.002 6.435 0.002 4.522 0.680 2.097 0.033 1.913 0.196 1 0.087 0.322 3、已知某混合物0.05乙烷，0.30 丙烷，0.65正丁烷（摩尔分数），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。 乙烷：K=0.13333t+4.6667; 丙烷：K=0.6667t+1.13333; 正丁烷：K=0.0285t+0.08571（t 的单位为℃） 4、脱丁烷塔塔顶压力为2.3Mpa ，采用全凝器，塔顶产品组成为： 组分 甲烷 乙烯 乙烷 丙烷 x i 0.0132 0.8108 0.1721 0.0039 试计算塔顶产品的饱和温度。 5、已知某气体混合物的组成如下： 组分 甲烷 乙烷 丙烯 丙烷 异丁烷 正丁烷 ∑ 组成 0.05 0.35 0.15 0.20 0.10 0.15 1.00 当操作压力p=2.76MPa 时，求此混合物的露点。（提示：计算时，初设温度为75℃） 6、已知某物料组成为z 1=1/3，z 2=1/3，z 3=1/3，其相对发度α11=1，α21=2，α31=3，且已知组分1的相对平衡常数K 1与温度的关系为ln K 1=8.294－3.3×103/T ，求此物料的泡点和露点温度。 34.已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下： 组分 组成（摩尔分数） K i （t 的单位为℃） C 3 0.23 -0.75+0.06t C 4 0.45 -0.04+0.012t C 5 0.32 -0.17+0.01t 试求：（1）其常压下的该混合物的泡点温度，误差判据可取0.001。（2）上 04C
《水盐体系相图》(第一章)作业及答案
1-1 计算下列物料的组成，分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。 （1） 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150H 2O 克组成的物料； （2） 某溶液，含MgCl 2 、NaCl 、 KCl 46.1g/L ，比重为。 其中：Na 2SO 4摩尔质量为，K 2SO 4摩尔质量为，H 2O 摩尔质量为，MgCl 2摩尔质量为，NaCl 摩尔质量为，KCl 摩尔质量为。 (1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150克H 2O 组成的物料。 解：a.用重量%表示物料的组成： b.用摩尔%表示物料组成： 物料总摩尔数：++=（mol ） c.用克/100克水表示物料组成： d.用克/100克盐表示物料组成： （2）某溶液，含MgCl 2 g/L 、NaCl g/L 、 KCl 46.1g/L ，比重为L 。 解：由题意，1L 溶液中H 2O 的重量为：用重量%表示物料的组成： %00.75%100150 3020150 :% 00.15%100150 302030 :%00.10%100150302020:24242=?++=?++=?++O H SO K SO Na )(324.802.18150:) (172.03 .17430 :)(141.00 .14220 :24242mol O H mol SO K mol SO Na ===%38.96%100637 .8324 .8:%99.1%100637 .8172.0:% 63.1%100637.8141 .0:24242=?=?=?O H SO K SO Na )100/(00.100100150150:) 100/(00.20100150 30 :)100/(33.13100150 20 :22242242O gH g O H O gH g SO K O gH g SO Na =?=?=?) 100/(00.30010050 150 :)100/(00.601005030:) 100/(00.4010050 20 :24242gS g O H gS g SO K gS g SO Na =?=?=?%21.61%1001287 8 .787:%58.3%10012871.46: % 42.1%1001287 3 .18:%78.33%1001287 8 .434:22=?=?=?=?O H KCl NaCl MgCl ) (618.055 .741 .46:)(313.044.583.18:) (567.421.958 .434:2mol KCl mol NaCl mol MgCl ===
张7.2.(5)相平衡图图解
7.2.5双组分理想溶液的汽液相平衡（相平衡图） 年级：高二科目：化工基础课型：新课主备人：张志伟时间：__________ 学习目标 1. 知识与技能：理解相平衡图的构成及含义（y y-图）；会利用相平衡图判断 x -图和x t- 泡点和露点温度的大小;了解杠杆规则 2．过程与方法：通过教师讲解理解相平衡图y x -，两条曲线将此图分成三个区域，每 t- 一区域的含义，在理解泡点温度和露点温度的基础上更好的理解y -图； x t-在合作交流和讲解的过程中，学会利用相平衡图判断泡点和露点温度的大小3．情感态度与价值观：通过图示分析，培养学生逻辑思维能力和严谨的科学态度，学会通过 图象得出结论 学习重、难点 1．重点：理解相平衡图的构成及含义 2．难点：会利用相平衡图判断泡点和露点温度的大小 学习用具：课本、导学案 学习过程 一、温故互查 1、汽液相平衡关系式有哪些？其表达式分别是__________________、________________ 2、相对挥发度对蒸馏操作的影响？ 二、设问导读 1、除用相平衡关系式还可以用什么表示汽液两相达到平衡时y、x关系[阅读教材P181第3段] 2、何为泡点和露点？纯物质泡点、露点、沸点有何关系[阅读教材P181第4段，完成自学检测题1、2、3，教师讲解] 3、y y-图的构成[阅读教材P182，完成自学检测题4、5、6、7，] <观看PPT，教x -和x t- 师讲解> 三、自学检测 1、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度，用表示。其值与混合液中各组分的浓度有关，若易挥发组分浓度愈高，混合液的泡点。 2、气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为温度，用表示。其值与混合液中各组分的浓度有关，若易挥发组分浓度愈高，混合液的露点。 3、纯物质沸腾的温度称为，它与外压有关，外压愈高，则沸点。对于纯物质，泡点露点沸点。 4、y -图中，以_______为横坐标，以为纵坐标。 t- x 5、在汽-液相平衡的y t- -图中，泡点与液相组成的关系曲线，称为________，又称为 x ________，露点与汽相组成的曲线，称为___________，又称为_______________。 6、在汽-液相平衡的y -图中, 泡点曲线和露点曲线将图分为三个区域：饱和蒸汽线以上 x t- 的区域称为________区，饱和液体线以下的区域称为_________，汽液相线之间的区域为___________。在泡点曲线和露点曲线之间，汽液两相_________，称此区域为__________或
第七章配位化合物汇总
第七章配位化合物（计划学时数：3） [教学目的]通过本章讲解使学生掌握配合物的一些基本概念，并了解使配离子电离平衡发生移动的因素。 [教学要求] 1．掌握配位化合物的定义、组成、结构特征和系统命名。 2．理解配位化合物稳定常数的意义，理解酸度等因素对配位平衡的影响。 3．掌握螯合物的结构特征和特性。 4．了解配位化合物在生物、医药等方面的应用。 [总学时] 3学时 [学时分配]第一节配合物的基本概念1学时 第三节配位平衡1学时 第四节螯合物0.5学时 第五节配合物在生命科学中的应用0.5学时 [重点内容] 配合物的基本概念和配位平衡 [难点内容] 配位平衡的移动] [使用教具] 挂图 [教学方法] 讲解、启发、提问 [作业] 90页1、2、3、4
第一节配合物的基本概念 （本节是重点内容，从配合物的组成入手，重点介绍配离子的结构特点及其命名） [讲解] CuSO4 + NaOH →↓ CuSO4 + NH3→深兰色溶液→无沉淀 （CuSO4可以电离出Cu2+，与OH-结合生成沉淀；而深兰色溶液中加NaOH无沉淀，说明其中没有Cu2+，其结构非常特殊。） 一、配合物的定义 1．配离子（或配分子）：由简单阳离子或中性原子和一定数目的中性分子或负离子以配 位键结合形成的、具有一定特征的的复杂离子或分子叫配离子 或配分子； 2．配位化合物：由配离子或配分子所组成的复杂化合物叫配位化合物。习惯上配离子也叫配合物。 明矾KAl(SO4)2·12H2O、铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O的晶体和水溶液都不含 复杂离子，是复盐。 二、配合物的组成 [讲解] 以上述实验中深兰色溶液中的物质为例，介绍配合物的结构组成。 配合物一般由内界和外界两部分组成。配离子是内界，它是配合物的特征部分，其性质、结构与一般离子不同，因此，常将配离子用方括号括起来。方括号内是配合物的内界，不在内界的其它离子是配合物的外界。内界与外界以离子键结合。 [CoCl3(NH3)3]没有外界. [Cu (NH3) 4 ]2+SO42-K2+ [ Hg I 4 ]2- 1. 中心离子（或原子）：是配合物的形成体，位于配离子或配分子的中心，是配合物的 核心部分，它们都是具有空的价电子轨道的离子或原子，其半径小电荷多 是较强的配合物的形成体。常见的是过度金属离子或分子如：大、电荷 多不易形成，原子也可形成配合物。 2. 配位体：在配离子或配分子内与中心离子或原子结合的负离子或中性分子叫配位 体。如ＮＨ３ＣＮ－ 配位原子：配位体中具有孤对电子的直接与中心离子结合的原子叫配位原子。常见的配位原子有Ｎ、Ｏ、Ｓ 根据一个配位体中所含配位原子的数目配位体可分为：
化工原理-气体吸收作业(含答案)..
气体吸收 1.向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO 2气体，经充分接触后，测得水中的CO 2平衡浓度为 2.875×10－2 kmol/m 3 ，鼓泡器内总压为101.3kPa ，水温30℃，溶液密度为1000 kg/m 3 。试求亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数m 。 解： 查得u30℃，水的kPa 2.4=s p kPa 1.972.43.101*=-=-=s A p p p 稀溶液：3kmol/m 56.5518 1000 == ≈ S M c ρ 42 1017.556 .5510875.2--?=?==c c x A kPa 10876.110 17.51.975 4*?=?==-x p E A )m kmol/(kPa 1096.21 .9710875.2342 *??=?== --A A p c H 18543 .10110876.15 =?= =p E m 2．在总压101.3kPa ，温度30℃的条件下, SO 2摩尔分率为0.3的混合气体与SO 2摩尔分率为0.01的水 溶液相接触，试问： （1） 从液相分析SO 2的传质方向； （2） 从气相分析，其他条件不变，温度降到0℃时SO 2的传质方向； （3） 其他条件不变，从气相分析，总压提高到202.6kPa 时SO 2的传质方向，并计算以液相摩尔分率差及气相摩尔率差表示的传质推动力。 解：(1)查得在总压101.3kPa ，温度30℃条件下SO 2在水中的亨利系数E =4850kPa 所以 == p E m =3 .1014850 47.88 从液相分析 00627.088 .473.0*=== m y x < x =0.01 故SO 2必然从液相转移到气相，进行解吸过程。
配位化合物与配位平衡
第七章配位化合物与配位平衡 7.7.11简答题 （1）配合物的条件稳定常数与绝对稳定常数有何不同？ （2）酸效应曲线是怎样绘制的？它在配位滴定中有什么用途？ （3）金属指示剂应具备什么条件？ （4）提高配位滴定选择性的方法有哪些？ （5）掩蔽干扰离子的方法有哪些？配位掩蔽剂、沉淀掩蔽剂应具备什么条件？ 7.7.22填空题 （1）用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时，可用________掩蔽Fe3+。 （2）用EDTA滴定Bi3+时，可用________掩蔽Fe3+。 （3）在Ca2+、Mg2+混合溶液中测定Ca2+，要消除Mg2+的干扰，应用________掩蔽法。 （4）用EDTA测定Al3+、Fe3+、Ca2+、Mg2+混合溶液中的Al3+、Fe3+，最简单的方法是________。在pH=2时，直接滴定________；在pH=4～6时用________滴定法测定Al3+。 （5）配位滴定的方式有________。SO42-、PO43-、Li+、Na+等一般可采用________；与EDTA反应慢、本身又易水解或封闭指示剂的金属离子可用________；虽与EDTA形成稳定配合物，但缺少变色敏锐的指示剂的金属离子用________；测定锡青铜合金中锡含量时用________。 7.3有一钴配合物，其百分组成分别如下：O23.2%，S11.6%，Cl13.0%，H5.4%，N25.4%，该配合物的水溶液与AgNO3溶液相遇不产生沉淀，但与BaCl2溶液反应生成白色的BaSO4沉淀，它与稀碱溶液无反应，写出此配合物的化学式。 7.4试计算并比较标准状态下[Ag(NH3)2]+、[Ag(CN)2]-、[Ag(S2O3)2]3-氧化能力的相对强弱。 7.5计算AgCl在1升0.1mol·L-1NH3·H2O中的溶解度。问100克AgCl能否全部溶解在1升1mol·L-1的氨水中？ 7.7.660.020mol·L-1的Cu2+溶液100mL与0.28mol·L-1氨水100mL相混合，求溶液中Cu2+的浓度为多少？ 7.7计算pH=5.0时，ZnY2-的条件稳定常数。假设Zn2+与EDTA的浓度均为0.010mol·L-1，问pH=5.0时，能否用EDTA溶液准确滴定Zn2+？ 7.8试求以EDTA滴定浓度各为0.01mol·L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最高酸度（最低pH）。 7.9在0.10mol·L-1[Ag(NH3)2]+溶液中，含有1.0mol·L-1游离氨，求溶液中Ag+的浓度。 7.10设溶液中含有浓度均为0.010mol·L-1的Pb2+、Bi3+两种离子，问能否利用控制酸度的方法单独滴定Bi3+，而Pb2+不干扰。 7.11请拟订用EDTA测定Bi3+、Al3+、Pb2+、Mg2+混合溶液中Pb2+离子含量的简要方案。 7.12如何利用掩蔽和解蔽的方法测定Co2+、Cd2+、Mg2+混合溶液中各组分的含量? 7.13称取0.5000克的煤试样，灼烧并使其中的硫完全氧化成为SO42-。处理成溶液并除去重金属离子后，加入0.05000mol·L-1BaCl220.00mL使之生成BaSO4沉淀。过量的Ba2+用0.02500 mol·L-1EDTA滴定，用去20.00mL，计算煤中硫的百分含量。 7.14水的硬度有用mg·L-1CaO表示的，还有用硬度数表示的(每升水中含10mgCaO为1
现代化学基础第七章_相平衡习题解答
第七章 相平衡 习题解答 2.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的相。 解：(1).L （溶液）；(2).L β＋（固溶体）；(3).β；(4).L α+（固溶体）； (5).α；(6).αβ+ 3.指出下面二组分凝聚系统相图中各部分中的平衡相态。 解：(1).L ；(2).α（固溶体）；(3).L α+（固溶体）；(4).C L +（化合物）；(5). C L +（化合物）；(6). Pb L +； (7). C α+（化合物）（固溶体） ； (8).C Pb +（化合物） . 6.在p $ 下，Ca 和Na 在1423K 以上为完全互溶的溶液，在1273K 时部分互溶。此时两液相的组成为 33%(质量分数，下同)的Na 与82%的Na ，983K 时含Na 14%与93%的两液 相与固相Ca 平衡共存，低共熔点为370.5K ，Ca 和Na 的熔点分别为1083K 和371K ，Ca 和Na 不生成化合物，而且固态也不互溶。请根据以上数据绘出Ca-Na 系统等压相图，并指明各区相态。 解：相图如图所示： 题7.5.6 7. 银（熔点为960C ?）和铜（熔点为1083C ?）在779C ?时形成一最低共熔混合物，其组成为含铜的摩尔分数(Cu)0.399x =。该系统有α和β两个固溶体，在不同温度时其组成如下表所示： /C t ? (Cu)()x 固溶体中
α β 779 0.141 0.951 500 0.031 0.990 200 0.0035 0.999 （1）绘制该系统的温度-组成图； （2）指出各相区的相态； （3）若有一含Cu 的摩尔分数为(Cu)0.20x =的溶液冷却，当冷却到时500C ?， α- 固溶体占总 量的摩尔分数为若干？ 解：（1）绘制该体系的温度-组成图如图所示； （2）各相区的相态如图所示； （3）500C ?时，根据杠杆规则： ()0.9900.200.79 4.67()0.200.0310.169 m m αβ-===- 题7.5.7 α -固溶体占总量的摩尔分数为：82.36%。 8.HAc 和6 6 C H 系统的相图如下示： （1）低共熔点为265K ，含苯为64％，试问将含苯75％及25%的溶液各100kg ，由293K 冷却时，首先析出的固体是何物？最多析出多少kg ? 题7.5.8 （2）试述将含苯75％的溶液冷却到263K 的过程中的相态变化，画出步冷曲线。
相平衡练习题_百度文库(精)
相平衡练习题 一、判断题： 1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 2．单组分系统的物种数一定等于1。 3．自由度就是可以独立变化的变量。 4．相图中的点都是代表系统状态的点。 5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。 10．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11．二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12．恒沸物的组成不变。 13．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15．三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题： 1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是： (A K = 3 ； (B K = 5 ； (C K = 4 ； (D K = 2 。
2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求： (A 大于临界温度； (B 在三相点与沸点之间； (C 在三相点与临界温度之间； (D 小于沸点温度。 3．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化： (A 升高； (B 降低； (C 不变； (D 不一定。 4．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s、H2SO4·2H2O(s、H2SO4·4H2O(s，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种： (A 1 种； (B 2 种； (C 3 种； (D 0 种。 5．在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在，此体系的自由度为： (A 1 ； (B 2 ； (C 3 ； (D 0 。 6．对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g 和O2(g；③H2和O2同时溶于水中达到平衡，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是： (A ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ； (B ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ； (C ①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K = 2，f = 2 ； (D ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。 7．下列叙述中错误的是： (A 水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ； (B 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变； (C 水的冰点温度是0℃(273.15K，压力是101325 Pa ； (D 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。 8．Na 2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O，在常压下， 将Na2CO3投入冰－水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液，
【免费下载】第七章 相平衡
第五章 相平衡 一、选择题(共10小题，12分) 1、(1分)对无热溶液，下列各式能成立的是 。 A. S E =0，V E =0 B. S E =0，A E =0 C. G E =0，A E =0 D. H E =0，G E = -TS E 2、(1分)下列方程式中以正规溶液模型为基础的是 。 A. NRTL 方程 B. Wilson 方程 C. Margules 方程 D .Flory-Huggins 方程 3、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F= 。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 4、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。 为混合物的逸度）） （； ； ； Ｌ２ Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11 5、(1分)对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ ）。 A ． y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i S C ． y i p = x i Φ p i S D. y i p = x i p i S 6、(1分)二相（α相和β相）二元（组分1和2）体系，一定T ，P 下，达到平衡时，下列关系式中能成立的是 。 A.μ1a =μ2β, μ1β=μ2β B. μ1a =μ2β, μ2a =μ1β C.μ1a =μ1β, μ2a =μ2β D. μ1a =μ1β,μ1β=μ2β 7、(1分)等温汽液平衡数据如符合热力学一致性，应满足下列条件中（ ）。 A. 足够多的实验数据 B. ∫1 ln （γ1/γ2）dX 1≈0 C. [ （lnγ1）/ P]T ，X ≈0 D. [ （lnγ1）/ T]P ，X ≈0 二、判断题(共2小题，2分) 1、(1分)二元共沸物的自由度为2。( ) 三、简答题(共5小题，25分) 1、(5分)工程上常见的汽液平衡问题有哪些类型？ 2、(5分)相平衡准则。 3、(5分)简述汽液平衡计算的两种处理方法。 4、(5分)相平衡的热力学一致性检验 5、(5分)各相的温度、压力相同外，各相中各组分i 的分逸度（化学位）必须相等i ?f 四、计算题(共8小题，132分) 1、(15分)乙醇（1）-甲苯（2）溶液达汽液平衡，测得 P=183mmHg,t=45?C,X 1=0.300,Y 1=0.634,
相平衡课外作业练习题(答案)
相平衡课外作业练习题 1、按图回答下述问题： (1)下列相图中a 、b 、c 、各点表示什么? (2)将含HNO 3为0.7（摩尔分数）的硝酸用高效分馏塔进行分馏时，塔顶及塔釜分别得到什么? 解： (1) a ：纯水的沸点；b ：纯硝酸的沸点； c ：水与硝酸所形成的最高恒沸物的沸点。 (2) 将含HNO 3为0.7（摩尔分数）的硝酸用高 效分馏塔进行分馏时，塔顶出纯硝酸；塔釜出最高 恒沸物。 2．氯霉素-尿素固-液平衡相图如下图所示： (1) 指出I 、II 、III 及N 点的自由度f 各为多少? 各有哪些相共存? (2) 物系点为M 的136g 熔融混合液，采用降温分离法，能获得哪种纯药物：其最高产量为多少? 解： (1) I ：f=2，液相； II ：f=1，液相，固相（氯霉素）； III ：f=1，固相（尿素），固相（氯霉素）； N 点：f=0，液相，固相（尿素），固相 （氯霉素）；(2) 物系点为M 的136g 熔融混合 液，采用降温分离法，能获得纯尿素； 最大量 )(561360 684068g m =?--= 3、恒压下苯酚和水组成部分互溶双液体系的 （T-x ）相图(如下图所示) 问:在温度t 下，当体系处于x 点时，体系有几个相? 每个相的组成如何? 每相组成的具体含义是什么? 解： 在温度t 下，当体系处于x 点时，体系有2 个相；ф=2，（水相，有机相C 6H 5OH ）。 水相a 中：W （C6H5OH ）%=10% 有机相b 中：W （C6H5OH ）%=80% 水相a ：被C 6H 5OH 饱和的水溶液。 有机相b ：被水饱和的苯酚溶液。
相平衡大作业
相平衡和状态方程 化学化工学院 化学工艺专业 孙文静 1. 根据临界性质推导R-K 方程的参数方程。（a=?,b=?） 解：R-K 方程为： - -= b V RT p ) (5 .0b V V T a + V p ??=)2() () (2 2 5 .02 b V Vb V T a b V RT +++ -- 4 2 2 2 5 .03 2 2 ) () 2)((2)2()(2)(2Vb V b V Vb V b V Vb V T a b V RT V p +++?+-+? + -= ?? =3 2 2 2 5 .03) ()2(2)(2) (2Vb V Vb V Vb V T a b V RT ++-+? + - 应用于临界状态： 0)2() ()()(2 2 5 .02 =+++ -- ==??b V b V V T a b V RT C C C C C C T T V p C （1） 0) ()2(2)(2) (2)( 3 2 2 2 5 .03 2 2 =++-+? + -= ??=b V V b V b V V T a b V RT V p C C C C C C C C T T C (2) 把（1）代入（2），得： 0) ()2(2)(2) ()2() (23 2 2 2 5 .02 2 5 .0=++-+? + ++? ? -b V V b V b V V T a b V V b V T a b V C C C C C C C C C C C ? 0. )()2()() )(()2(3 2 2 2 2 2 =++-++ +-+b V V b V b V V b V V b V b V C C C C C C C C C ? 0) (4) )((23 2 2 2 2 2 =+--++ +-+b V V b b V b V V b V V b V b V C C C C C C C C C ? 3 2 2 2 2 2 ) (33) )((2b V V b b V V b V V b V b V C C C C C C C C +++= +-+. ? )33)(())(2(2 2 2 b b V V b V b V V b V C C C C C C ++-=++ ? 033.323 2 2 3 2 2 3 =++--++b b V b V V b V b V V C C C C C C ? 3 3 2)(C C V V b =+
(完整word版)第七章 习题(相平衡)
第七章 相平衡 7－5 苯和甲苯组成的溶液近似于理想溶液。试计算： （1） 总压力为101.3kPa 温度为92℃时，该体系互成平衡的汽液组成。并计算其相对挥发 度。 （2） 该体系达到汽液平衡时，液相组成x 1=0.55，汽相组成y 1=0.75。确定此时的温度和 压力。 组分的Antoine 方程如下： 36.5251.27889008.15]502.7ln[1-- =T p s 67.5352.30960137.16]502.7ln[2-- =T p s 解：??? ? ? ?????=? P P L i S i S i i i i ^ S i dP RT V exp P x P y ?γ? （7-8） 气相为理想气体，也想为理想溶液： s i i i p x py = ∑+== p y p y p y p i 21 （1） 将温度K C T o 15.36392==代入Antoine 方程得到： kPa p s 12.1441= kPa p s 81.572= 对于二元体系：504.081 .5712.14481 .573.1012 121=--= --= s s s p p p p x ，496.0504.012=-=x 717.03 .10112.144504.0111=?==p p x y s ，283.0717.011=-=y 相对挥发度： 493 .22 2 11 12== x y x y α （2） 方法一: 设T ＝370K ，由Antoine 方程得：kPa p s 14.1651 =，kPa p s 33.672=
kPa y p x p s 1.12175 .014.16555.0111=?== kPa p x p x p s s 1.1212211=+= 所以假设成立，T ＝370K ，P ＝121.1kPa 方法二: 45 .055.01125.075.0111212=-=-==-=-=x x y y s p x py 111= p P s 3636.11= s p x py 222= p P s 5556.02= 36.5251 .27889008.15]3636.1502.7ln[-- =?T p 67.5352 .30960137.16]5556.0502.7ln[-- =?T p 联立求解上两式: KPa p K T 11.121370== 7-6 正戊烷（1）－正庚烷（2）组成的溶液可近似于理想溶液，查得组分的Antoine 方程如下： s p 1单位kPa ，T 单位K 94.3907 .24778333.15]502.7ln[1-- =T p s 51.5632.29118737.15]502.7ln[2-- =T p s 试求（1）65℃与95kPa 下该体系互呈平衡的汽液相组成；（2）55℃，液相组成x1为0.48时的平衡压力与汽相组成；（3）95Kpa ，液相组成x1为0.35时的平衡温度与汽相组成；（4） 85kPa ，汽相组成y1为0.86时的平衡温度与液相组成；（5）70℃，汽相组成y1为0.15时的平衡压力和液相组成。 解：（1）T ＝65＋273.15=338.15℃, p=95Kpa 由Antoine 方程： 564 .247 5268.794 .3907.24778333.15]502.7ln[11==-- =s s p T p
物化练习(相平衡)答案
物理化学练习（相平衡） 答案 一、选择题 1. 2408 [答] (A) 恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。只在压力恒定时， 其组成才一定，即恒沸混合物的沸点随外压而改变。 2. 2399 [答] (A) C = C - R - R ' = 5 - 2 - 0 = 3 3. 2562 [答] (B) 4. 2635 答：（C ） （2分） 5. 2404 [答] (B) C = S - R - R ' = 3 - 0 - 0 = 3 f = C - Φ+ 1 = 3 - 2 + 1 = 2 6. 2644 答：（B ） （2分） 7. 2401 [答] (C) CH 3COOH + C 2H 5OH = CH 3COOC 2H 5+ H 2O C = S - R - R ' = 4 - 1 - 1 = 2 f = C + 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 2 8. 2329 答：(C) （2分） 9. 2552 答：（D ） （2分） 根据水的相图，欲使水在K 15.373时稳定存在，水的蒸气压必须大于它在该温度下的平衡蒸气压kPa 325.101。 10. 2396 [答] (C) S = 5 , R = 3 , R ' = 0,C = 5 - 3 = 2 f *= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一 种硫酸水含物与之共存。 11. 2739 答：（C ） （2分） 12. 2481 [答] (A) 是错误的。
13. 2551 答：（C ） （2分） 气相区：f C =-+=-+=Φ21122 气液共存区：f C =-+=-+=Φ21221 临界点：f C **=-+=-+=Φ01100（各物质在临界点时T p ,有定植） 14. 2394 [答] (C) S = 6 , R = 4 , R ' = 0,C = 6 - 4 - 0 = 2 f * = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 3 15. 2435 [答] (B) (2分) 因为等温下,f *=2-Φ+1 Φ最多为3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 16. 2398 [答] (A) (1) 入塔前，物种数 S = 3 ，独立组与数 C = 3 (2) 已达平衡 C = S - R - R ' = 3 - 1 - 0 = 2 (3) 只充 NH 3气入塔并达平衡 C = S - R - R ' = 3 - 1 - 1 = 1 因 2NH 3 N 2+ 3H 2 R = 1 又 [H 2] = 3[N 2] R ' = 1 17. 2613 [答] (1) (C) (1分) (2) (D) (1分) 18. 2640 答：（B ） （2分） 2122211f C Φ=-+-=-+-= 二、计算题 19. 2493 [答] (1) 在三相点时，p s = p l , 即 11.986 -1360 K/T = 9.729 -874 K/T 解得三相点，T = 215.3K (2分) 由 lg[p ?(三相点)/Pa]= 11.986 – 1360 K/T = 5.6692 (2分) 得 CO 2三相点的压力：p (三相点) = 4.70×105 Pa (1分) (2) 由蒸气压方程 lg(p ?/Pa) = 常数 - ΔH /(2.303 RT ) (1分) 得 Δsub H m = 2.303×8.314×1360 J·mol -1= 26 040 J·mol -1 (1分) Δvap H m = 2.303×8.314×874 J·mol -1 = 16 740 J·mol -1 (1分) Δfus H m = Δsub H m -Δvap H m = 9300 J·mol -1 (1分) Δfus S m = Δfus H m /T = 9300 J·mol -1/ 215.3 K = 43.2 J·K -1·mol -1 (1分) 20. 2598
物理化学相平衡作业
1 (NH4)2SO4－H2O所组成的二组分系统，在－19.1℃时有一个低共熔点，此时冰、(NH4)2SO4(s)和浓度为38.4％(质量分数，下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8％)沸腾。 (1)试绘出相图示意图。 (2)分析各组分存在的相平衡。 (3)含30％的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4？若不能，如何得 到纯固体(NH4)2SO4？ (4)1kg含51.8％的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4， 计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。 (3) 不能。可通过加热蒸发使硫酸铵的浓度增大至超过38.4%即可. (4) 冷却到接近－19.1℃时能得到最多的纯固体。设固体量为Ws，利用杠杆规则则有， (51.8－38.4)(1kg－Ws)= (100－51.8)Ws Ws=0.218kg
2 （1）利用下面数据绘制Mg-Cu 体系的相图。Mg （熔点为648 °C ）和Cu （熔点为1085 °C ）形成两种化合物：MgCu 2（熔点为800 °C ），Mg 2Cu （熔点为580 °C ）；形成三个低共熔混 合物，其组成分别为w ().Mg =010 ，w ().Mg =033，w ().Mg =065，它们的熔点分别为690 °C ，560 °C 和380 °C 。 （2）画出组成为w ().Mg =025的900 °C 的熔体降温到100 °C 时的步冷曲线。 （3）当（2）中的熔体1kg 降温至无限接近560 °C 时，可得到何种化合物？其质量为若干？