多組分(作業(yè)題解)

1、2022-4-171 60時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是83.4kPa, 乙醇的飽和乙醇的飽和蒸氣壓為蒸氣壓為47.0kPa. 二者可形成理想液態(tài)混合物二者可形成理想液態(tài)混合物. 若混合若混合物的組成為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)各物的組成為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)各50%, 求求60時(shí)此混合物的平時(shí)此混合物的平衡蒸氣組成衡蒸氣組成. 以摩爾分?jǐn)?shù)表示以摩爾分?jǐn)?shù)表示.41021. 0OH)HC(,58979. 050/46.06950/32.04250/32.042OH)CH(069. 64OH)HC(32.042,OH)CH(523523 xxMMrr68.47kPakPa28.19kPa19.49kPa)4102

2、1. 00 .4758979. 04 .83(OH)HC(OH)HC(*OH)CH(OH)CH(*OH)HC(OH)CH()(525233523 xpxpppp 總總此混合物平衡蒸氣組成此混合物平衡蒸氣組成2816. 07184. 01OH)CH(1OH)HC(7184. 047.68/19.49)(OH)/CH(OH)CH(35233 yyppy總總4.42022-4-172 80時(shí)純苯的蒸氣壓為時(shí)純苯的蒸氣壓為100kPa, 純甲苯的純甲苯的蒸氣壓為蒸氣壓為38.7kPa. 兩液體可形成理想液態(tài)混合兩液體可形成理想液態(tài)混合物物. 若有苯若有苯 -甲苯的氣甲苯的氣 -液平衡混合物液平衡混合物

3、, 80時(shí)氣時(shí)氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)y苯苯= 0.300, 求液相的組成求液相的組成.)()(*)()()()(*)()(甲甲苯苯甲甲苯苯甲甲苯苯甲甲苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯xppypxppyp 苯與甲苯可形成理想混合物苯與甲苯可形成理想混合物, 故有故有4.5 )()(*)()(*)()(甲苯甲苯甲苯甲苯苯苯苯苯甲苯甲苯苯苯xpxpyy 2022-4-1731423. 0)()(17 .38)(1003 . 013 . 0 苯苯苯苯苯苯xxx8577. 01423. 01)(1)( 苯苯甲甲苯苯xx2022-4-174 在在18下下, 氧氣和氮?dú)鈮毫鶠檠鯕夂偷獨(dú)鈮毫鶠?01.32

4、5kPa 時(shí)，時(shí)，1dm3的水中能溶解的水中能溶解O2 0.045g , N2 0.02g?，F(xiàn)將?，F(xiàn)將1dm3被被202.65kPa空氣所飽和了的水溶液加熱至沸騰空氣所飽和了的水溶液加熱至沸騰, 趕出趕出所溶解的所溶解的O2和和N2, 并干燥之并干燥之, 求此干燥氣求此干燥氣體在體在101.325kPa, 18下的體積及其組成下的體積及其組成. 設(shè)空氣為理想氣體混合物設(shè)空氣為理想氣體混合物, 其組成體積百其組成體積百分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為O2 21%, N2 79%.4.62022-4-175(1)計(jì)算亨利常數(shù)計(jì)算亨利常數(shù):)()O()O()O(22O,OO,2222lVMmkckpcc 3133122

5、2O,dmmolkPa1005.72dmmolkPa045. 0100.32325.101)O()()O()O(2 mlVMpkc313N,31222N,dmmolkPa109 .141dmmolkPa02. 0100.28325.101)N()()N()N(22 cckmlVMpk2022-4-176(2) 202.65kPa空氣中空氣中O2和和N2的分壓的分壓:kPa09.160kPa79. 065.202)N()N(kPa56.42kPa21. 065.202)O()O(2222 pyppypmol1028.11)N(dmmol1028.11/ )N()N(4234N,222 nkpcc

6、1dm3水中溶解水中溶解O2和和N2的量的量:mol10907. 5)O(dmmol10907. 51005.72/56.42/ )O()O(42343O,222 nkpcc2022-4-177(3)干燥氣體在干燥氣體在101.325kPa, 18 下的體積及組成下的體積及組成:334dm0411. 0dm325.10115.291314. 810)28.11907. 5( pnRTV656. 0344. 01)O(1)N(22 yy344. 01028.1110907. 510907. 5)O()O(44422 nny2022-4-178 H2 , N2與與100g水在水在40時(shí)處于平時(shí)處于

7、平衡，平衡總壓力為衡，平衡總壓力為105.4kPa。平衡氣體。平衡氣體經(jīng)干燥后的組成為體積分?jǐn)?shù)經(jīng)干燥后的組成為體積分?jǐn)?shù)=40%。假設(shè)。假設(shè)可以認(rèn)為溶液的水蒸汽壓等于純水的蒸可以認(rèn)為溶液的水蒸汽壓等于純水的蒸氣壓，即氣壓，即40時(shí)的時(shí)的7.33kPa。 已知已知40時(shí)時(shí)H2 , N2在水中的亨利系數(shù)分別為在水中的亨利系數(shù)分別為7.61GPa及及10.5GPa，求，求40時(shí)水中溶解時(shí)水中溶解H2 , N2的質(zhì)的質(zhì)量。量。4.8OHNH222ppp)(p 總98.07kPa7.33-105.4p-)(pppOHNH222 總 kPa84586098.0760pppkPa23394098.0740pp

8、p222222NHNNHH.%.% 693Hx2210155510617102339k)(Hp)(H2 ./x,693Nx2210604510510108458k)(Np)(N2 ./x,g6857g106875.01518.01582100101555)(H101555.01518100)/2.0158(HO)(H)(H)(N)(HO)(H)(H)(H562622222222 ./.m./mnnnnnnxg4871g104718.01518100.013582106045)(N106045.01518100)/28.0134(NO)(H)(N)(N)(HO)(H)(N)(N462622222

9、222 ./.m./mnnnnnnx2022-4-1712 試用吉布斯試用吉布斯-杜亥姆方程證明在稀溶液中若溶質(zhì)服從亨利杜亥姆方程證明在稀溶液中若溶質(zhì)服從亨利定律定律, 則溶劑必然服從拉烏爾定律則溶劑必然服從拉烏爾定律.對(duì)二組分溶液對(duì)二組分溶液, G-D方程為方程為:)1(0ddBBAA xx)/ln( BBB ppRT 因因)0d, 0(d lndd ,lnddAABB pTpRTpRT 將此結(jié)果代入將此結(jié)果代入(1)式可得式可得:)2(dlndlnBBAApxpx )3( ddBAxx 因因BBBAAAddlnddln)3()2(xpxxpx 得得式式式式)4( lnlnlnln BBAA

10、TTxpxp 即即82022-4-1713若溶質(zhì)若溶質(zhì)B服從服從 pB = kx,B xB)5( 1lnln ,lnlnlnBBBB,B xpxkpx則則有有將將(5)式代入式代入(4)式可得式可得:1lnlnAA xpAAlndlndxp 即即 AAA1AAlndlndxppxpAAAln/lnxpp AAAxpp 可見(jiàn)溶劑便服從拉烏爾定律可見(jiàn)溶劑便服從拉烏爾定律.)4( lnlnlnln BBAATTxpxp 2022-4-1714 25下下,由各為由各為0.5mol的的A和和B混合形成理想混合物混合形成理想混合物, 試求試求混合過(guò)程的混合過(guò)程的 V, H, S及及 G.在一定溫度下在一定

11、溫度下, 理想混合物中任一組分的偏摩爾體積等于理想混合物中任一組分的偏摩爾體積等于該組分純液體的摩爾體積該組分純液體的摩爾體積; 任一組分的偏摩爾焓等于該組分純?nèi)我唤M分的偏摩爾焓等于該組分純液體的摩爾焓液體的摩爾焓. Bm,BBm,B,HHVV00mixmix HV11BBAAmixKJ76. 5KJ)5 . 0ln5 . 0314. 82()lnln( xnxnRS1.72kJJ76. 515.298mixmixmixmix STSTHG102022-4-1715 (1) 25時(shí)將時(shí)將0.568g碘溶于碘溶于50cm3CCl4中中, 所形成的溶液所形成的溶液與與500cm3水一起搖動(dòng)水一起搖

12、動(dòng), 平衡后測(cè)得水層中含有平衡后測(cè)得水層中含有0.233mmol的的碘碘. 計(jì)算碘在兩溶劑中的分配系數(shù)計(jì)算碘在兩溶劑中的分配系數(shù)K( = cI 2(H2O) /cI 2(CCl4). 設(shè)碘在兩種溶劑中均以設(shè)碘在兩種溶劑中均以I2分子形式存在分子形式存在.(2)若若25碘在水中的溶解度為碘在水中的溶解度為1.33mol dm3, 求碘在求碘在CCl4中中的溶解度的溶解度.0116. 050/ )233. 02379. 2(500/233. 0)CCl()OH(mmol2379. 2mol809.253568. 0)I ()I ()I ()1(4I2I22222 ccKMmn332I4Idmmol

13、115dmmol0116. 033. 1)OH()CCl()2(22 Kcc122022-4-1716 20某有機(jī)酸在水和乙醚中的分配系數(shù)為某有機(jī)酸在水和乙醚中的分配系數(shù)為0.4. 今有該有今有該有機(jī)酸機(jī)酸5g溶于溶于100cm3水中形成的溶液水中形成的溶液,(1)若用若用40cm3乙醚一次萃取乙醚一次萃取(所用乙醚事先已被水飽和所用乙醚事先已被水飽和, 故萃故萃取時(shí)不會(huì)有水溶于乙醚取時(shí)不會(huì)有水溶于乙醚), 求水中還剩下多少有機(jī)酸求水中還剩下多少有機(jī)酸?(2)將將40cm3乙醚分為兩份乙醚分為兩份, 每次用每次用20cm3乙醚萃取乙醚萃取, 連續(xù)萃取連續(xù)萃取兩次兩次, 問(wèn)水中還剩下多少有機(jī)酸問(wèn)

14、水中還剩下多少有機(jī)酸?2.5gg4010004100045)()()()()()(/)()()(/ )()()()1( 醚醚水水水水總總水水醚醚醚醚總總水水水水醚醚水水酸酸酸酸酸酸酸酸酸酸酸酸酸酸VKVKVmmVmmVmccK(2) 每次用每次用20cm3乙醚連續(xù)兩次萃取乙醚連續(xù)兩次萃取, 可推得可推得2.22gg2010004100045)()()()()(22 醚醚水水水水總總水水酸酸酸酸VKVKVmm142022-4-1717 10g葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)溶于溶于400g乙醇中乙醇中, 溶液的沸點(diǎn)溶液的沸點(diǎn)較純乙醇的上升較純乙醇的上升0.1428, 另外有另外有2g有機(jī)物質(zhì)溶于有

15、機(jī)物質(zhì)溶于100g乙醇中乙醇中, 此溶液的沸點(diǎn)則上升此溶液的沸點(diǎn)則上升0.1250, 求此有機(jī)物的相求此有機(jī)物的相對(duì)摩爾質(zhì)量對(duì)摩爾質(zhì)量.對(duì)題給葡萄糖對(duì)題給葡萄糖(B)的乙醇的乙醇(A)溶液溶液11ABBBkgmol1388. 0kgmol4 . 0157.180/10/ mMmbkgmolK029. 1kgmolK1388. 01428. 011Bbb bTK4.202022-4-1718對(duì)題給有機(jī)物對(duì)題給有機(jī)物(C)的乙醇的乙醇(A)溶液溶液kgmolK029. 1K1250. 0kg1 . 0kg102/1bb1C3ACCC KTMmMmb164.6Mkgmol10164.6kgmol12

16、5000291020Mr131C 即即.2022-4-1719 現(xiàn)有蔗糖現(xiàn)有蔗糖(C12H22O11)溶于水形成某一濃度的稀溶溶于水形成某一濃度的稀溶液液, 其凝固點(diǎn)為其凝固點(diǎn)為-0.200, 計(jì)算此溶液在計(jì)算此溶液在25時(shí)的蒸氣壓。時(shí)的蒸氣壓。已知水的已知水的K Kf f=1.86K.mol=1.86K.mol-1-1.kg.kg，純水在，純水在25時(shí)的蒸氣壓時(shí)的蒸氣壓為為p p* *=3.167kPa=3.167kPa。1ffBkgmol107508612000KTb .00193101075018100010750B./.x 4.243.161kPa0.001931)-(13.167O)

17、(HO)(HpO)(Hp222 x*2022-4-1720 在在100g苯中加入苯中加入13.76g聯(lián)苯聯(lián)苯(C6H5C6H5), 所形成溶液的沸所形成溶液的沸點(diǎn)為點(diǎn)為82.4. 已知純苯的沸點(diǎn)為已知純苯的沸點(diǎn)為80.1. 求求(1)沸點(diǎn)升高常數(shù)沸點(diǎn)升高常數(shù); (2)苯的摩爾蒸發(fā)焓苯的摩爾蒸發(fā)焓.以以A代表苯代表苯, B代表聯(lián)苯代表聯(lián)苯. 13B13Amolkg10211.154,molkg10113.78 MM11ABBBkgmol89228. 0kgmol1 . 0211.154/76.13/)1( mMmbkgmolK578. 2kgmolK89228. 0)1 .804 .82(11B

18、bb bTK1132bA2bAm,vapAm,vapA2bbmolkJ44.31molkJ579. 210113.78353.258314)()()2( KMTRHHMTRK得得由由172022-4-1721 已知樟腦已知樟腦(C10H15O)的凝固降低常數(shù)的凝固降低常數(shù)Kf = 40K mol1 kg , (1)某一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為某一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為210, 溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)5%的溶液的溶液, 求凝固點(diǎn)降低多少求凝固點(diǎn)降低多少?(2)另一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為另一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為9000, 溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)5%的溶液的溶液, 求凝固

19、點(diǎn)降低多少求凝固點(diǎn)降低多少?11ABBBkgmol25063. 0kgmol095. 0210/5/)1( mMmb10.03KK25063. 040Bff bKT131ABBBkgmol10848. 5kgmol095. 09000/5/)2( mMmbK2339. 0K10848. 5403Bff bKT192022-4-1722 在在20下將下將68.4g蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶于溶于1kg的水中的水中,已知已知20 下此溶液的密度為下此溶液的密度為1.024g cm3, 純水飽和蒸純水飽和蒸氣壓為氣壓為2.339kPa.求求: (1)此溶液的蒸氣壓此溶液的蒸氣壓;(2)此溶液的滲透壓此溶液的滲透壓.2.3306kPa0.99641kPa2.339O)H(O)H(*O)H(99641. 09968.4/342.251000/18.0151000/18.0