物理化学习题答案(2)-相平衡.docx

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1、物理化学习题答案（2）三.计算题37542、固态氨的饱和蒸气压为ln(p/kPa)21.01，液态氨的饱和蒸气压为T/K3065ln(p/kPa)17.47试求（1）三相点的温度、压力；（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。T/K解：（1）三相点的375417.473063T，p：21.01，T=1952KT/KT/K3754ln(p/kPa)21.011.778，p=592kPa195.2（2）把lnpHC,与蒸气压式比较得subHmRT3754KsubHm=37548314Jmol·1=31.21kJmol·1RvapHm=30638314Jmol·1=25.47kJmol·1s=－

2、vapHm=5.74kJmol·1fuHmsubHm3、已知甲苯和苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa和136.12kPa，两者可形成理想液态混合物。取200.0g甲苯和200.0g苯于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。在恒温90℃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？解：以A代表甲苯，B代表苯，系统总组成为：xA,0mA/MA200/92n(总)mA/MAmB/MB200/92200/78n(总)0.45884.7380mol4.7380xB,00.54

3、12(1)刚开始产生气相时,可认为平衡液相的组成与系统总组成相等p(总)pAxApBxB(54.220.4588136.120.5412)kPa98.54kPayApAxA/p(总)54.220.4588/98.540.2524,yB0.7476(2)只剩最后一滴液相时,可认为平衡气相组成与系统总组成相等yAxA,00.4588pAxA/(pAxApBxB)解得xA0.6803,xB0.3197对应总压p(总)pAxApBxB80.40kPa5、已知100kPa下，纯苯（A）的标准沸点和蒸发焓分别为353.3K和30762J·mol1，纯甲苯（B）的标准沸点和蒸发焓分别为383.7K和3

4、1999J·mol1。苯和甲苯形成理想液态混合物，若有该种液态混合物在100kPa，373.1K沸腾，计算混合物的液相组成。解：在373.1K*2，则lnp*A,23076211苯的饱和蒸气压为pA,p*A,18.314373.10.5557353.3pA,*21.7433105Pa在373.1K甲苯的饱和蒸气压为pB,*2，则lnpB,*231999110.2850pB*,20.7520105PapB,*18.314373.1383.7在液态混合物沸腾时（100kPa下）：pp*A,2xApB*,2xBp*A,2xApB,*21xAxA0.25xB0.7516、固体CO的饱和蒸气压与温

5、度的关系为：lgp135311.9572PaTfusHm8326Jmol1，三相点温度为K已知其熔化焓-56.6℃。(1)求三相点的压力；(2)在100kPa下CO2能否以液态存在?(3)找出液体CO2的饱和蒸气压与温度的关系式。解：(1)lg(p*/Pa)=-1353/(273.15-56.6)+11.957=5.709，三相点的压力为5.13×10５Pa(2)不能;(3)subHm*=2.303×1353×8.314Jmol-1；VaPHm*=subHm*-fusHm*=17.58kJmol-1;VaPHm*/R=2113.95，K=ln(5.13×10５)+2113.95/216.

6、6=22.91,ln(p*/Pa)=-2113.95/(T/K)+22.91。2