相平衡课外作业练习题(答案)

1、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HNO3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HNO3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；I

2、I：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 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；=2，（水相，有机相C6H5OH）。水相a中：W（C6H5OH）%=10%有机相b中：W（C6H5OH）%=80%水相a：被C6H5OH饱和的水溶液。有机相b：被水饱和的苯酚溶液。

3、4、CaCl2- H2O体系的固-液平衡（T-x）相图，试解释为什么化工生产中常以CaCl2水溶液作为冷冻循环液的原因。解：由于H2O与CaCl2可形成简单低共熔，当CaCl2的含量为29.9%(W/W)时，最低共熔点达-55，故而可用该水溶液制作冷冻的循环液。5、药物A与B的固-液平衡相图如下图所示，问：（1）I、II、III区内各有哪些相共存?（2）在室温25时，能否把粉状的A和B加在一起，配制复方制剂?解：（1）I：=1，溶液II：=2，溶液，固体（A）III：=2，固体（A）、固体（B）（2）由于A和B能形成低共熔混和物，所以不能把粉状的A和B加在一起，配制复方制剂。6、恒压下，甲苯-

4、苯溶液的气、液平衡相图如下图所示（横坐标为摩尔分数）。问：(1) 90时气、液两相的组成（摩尔分数）?(2) 由0.5mol苯与0.5mol甲苯组成的溶液在90达到平衡时，气、液两相的摩尔数之比为多少?解：(1) 90时气相的组成：y苯 = 0.640y甲苯= 0.360液相的组成：x苯 = 0.380x甲苯= 0.620(2) 由0.5mol苯与0.5mol甲苯组成的溶液在90达到平衡时，气、液两相的摩尔数之比:7、在101325Pa下，CH3COCH3和CHCl3体系的气一液平衡相图如下图所示。试求：(1) 指出、区内有哪些相共存，自由度为多少?(2) 把 4mol CHCl3与 1mol

5、 CH3COCH3的混合物蒸馏，当溶液沸点上升到60时，馏出液的组成为若干?残液的组成为若干?馏出液与残液各为多少摩尔?(3)把(2)的溶液完全分馏，能得到的产物是什么?解：(1) ：气相，=1；f=2: 气相，液相，=2；f=1：液相，=1；f=2(2) 60时，馏出液的组成为：x（CH3COCH3） = 0.10残液的组成为：x（CH3COCH3） = 0.35(3)把(2)的溶液完全分馏，能得到的产物是：纯CHCl3和CHCl3与CH3COCH3形成的最高恒沸物。8、已知A、B两种药物可形成药效更高的稳定化合物，其相图如下图所示：问:(1)据该体系的T-图，找出形成化合物的组成，并确定该化合物的分子式。(2)出区域、及物系点O1的自由度数各为多少?各有哪些相共存?(3)当物系点为H的 12mol熔融混合液采用降温分离法能否得到稳定化合物?所得到的最高产量为多少?解：(1)形成化合物的组成：xB = 0.8该化合物的分子简式:AB4 (2): f=2；液相，=1；：f=1；液相，