相变化蒸汽压试题与答案(3)

T1= 343 K p1= 1.41 kPa T2= 373 K p2= 6.08 kPa T3= 323 K p3= ? p2 ?vapHm 373 - 343

lg ── = ─────── ( ─────── )--------------------------------- (1) p1 2.30 × 8.31 373 × 343

p3 ?vapHm 323 - 373

lg ── = ─────── ( ─────── )----------------------------------(2) p2 2.30 × 8.31 323 × 373

(2) p3 p2 323 - 373 373 × 343

── lg ── = (lg ── )( ────── )×( ────── ) (1) p2 p1 373 × 323 373 - 343 p3= 0.46 kPa 0225

为了防止苯乙烯在高压下聚合, 采用减压蒸馏. 苯乙烯常压下沸点为 145℃,若要求在40℃蒸馏,应减压到多少? 已知苯乙烯的摩尔气化热为40.3kJ·mol-1。

?vapHm(T2- T1)

lgp2= lgp1+ ───────── 2.30 R T1T2

40.3 (313-418) lgp2= lg101 + ─────────────── p2= 2.06 kPa 2.30 × 0.00831 × 313 × 418 0226

已知在-160 ℃至150 ℃温度范围内,某种液体的蒸气压 p 与 T 的方程式

lgp?8.38?681 , 求该液体的摩尔蒸发热。 T -?vapHm 已知 lg p = ────── + C 2.30RT

681 与给出方程式比较 lg p = - ─── + 8.38 T ?vapHm = 2.30 × 0.00831 × 681 = 13.0 kJ·mol-1 0227

苯酚正常沸点为 182℃, 摩尔蒸发热为 48.1 kJ·mol-1 , 在减压蒸馏中, 当减压到 6.66 kPa 时, 其沸点是多少 ?

101.3 48.1 455 - T1 lg ─── = ───────── ( ───── ) T1= 375 K 6.66 2.30 × 0.00831 455 T1 0228

某反应罐,用夹套水蒸气加热,当蒸气压为 808 kPa时, 求水蒸气温度. 已知水的摩尔气

化热为 40.6 kJ·mol-1。

p2 ?vapHm 1 1 lg ── = - ───── ( ── - ── ) p1 2.30 R T2 T1

808 40.6 ( T2- 373 ) lg ─── = ────────────── T2= 443 K 101 2.30 × 0.00831 × 373 T2 0229

在100℃时往1.0dm3容器中装入0.020 mol的苯蒸气和0.020 mol水蒸气,如果将温度保持为100℃, 把气体压缩为 0.50 dm3,试求容器里混合气体的总压力。

(100℃ 苯的饱和蒸气压为174 kPa,苯蒸气和水蒸气看作互不起作用的理想气体) 根据理想气体方程: pV = nRT

174 × 0.50 n= ──────── = 0.028 (mol) ＞ 0.020 (mol) 8.31 × 373 当苯压缩到 0.50 dm3时, 苯没有达到饱和。 同理计算, 100 ℃时, 水的饱和蒸气压为 101.3 kPa 101 × 0.50 n = ─────── = 0.016 (mol) ＜ 0.020 (mol) 8.31 × 373 当水蒸气压缩到 0.50 dm3, 0.004 mol 的水蒸气冷凝为水。 体系的总压力: 0.020×8.31×373 p=pHO 2+ pC6H6 = 101+ ───────── = 2.3×102 (kPa)

0.50

0230

20℃, 101 kPa的空气自一种油中通过,油的相对分子质量为 120, 沸点为 200℃, 估计每通过 1 m3空气最多能带走多少质量的油 ?

θ

?vapHm

(提示: ───── = 88 J·K-1·mol-1,假定油蒸气可看作理想气体) Tb

先求 20℃ 时, 油的蒸气压 p2 ?vapHm

油的蒸发热可由 ────── = 88 (J·K-1·mol-1) 式计算 Tb ?vapHm = 88 Tb= 88 × ( 273 + 200 ) = 41.6 (kJ·mol-1)

p2 41.6 293 - 473 lg ─── = ──────── ( ────── ) p2= 0.150 kPa 101 2.30 × 0.00831 473 × 293

设油蒸气为理想气体,则: pV 0.150×1000

m = nM = ─── M = ───────×120 = 7.4 (g) RT 8.31×293 0231

373 K时,把1.56 g苯和 0.360 g水蒸气组成的混合气体在恒温下从1.00 dm3分别压缩到 0.620 dm3, 和 0.400 dm3, 问混合气体的压力分别是多少?

(已知在 373 K 时,苯和水的饱和蒸气压分别为 174 kPa 和 101 kPa) 1.56 0.36 n苯= ─── = 0.0200 (mol), n水气= ─── = 0.0200 (mol) 78.0 18.0

(1) 压缩到 0.620 dm3时, 0.0200× 8.31 × 373 p水=p苯= ────────── = 100(kPa)＜ p水0及 p苯0

0.620

∴ 两者均为气体, 总压 p = 200 kPa (2) 压缩到 0.400 dm3升时,如果苯、 水不凝聚,则:

0.0200×8.31×373 p水＇= p苯’ = ────────── = 155 (kPa)

0.400 此值小于 p苯0 …… 此处隐藏：2564字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……