11.364 斜方硫lgP2=-5276/T+11.860 则转换温度为 D A、599.1 K B、587.6 K C、593.3 K D、391.1 K
37、Clapeyron方程dP/dT=ΔHm(相变)/TΔVm(相变),其应用条件是C A、只适用于纯物质的气液,气固两相平衡体系
B、只适用气体服从理想气体行为的气液,气固两相平衡体系 C、任何纯物质两相平衡体系
D、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡体系
38、Clarpeyron-Clausius方程: lnP=-ΔHm(相变)/RT+C,在导出时有若干假设,下列各点
不属假设之列的是 C
A、限于纯物质的二相平衡,其中一相必为气相 B、气体符合理想气体性质
C、ΔHm(相变)必须是摩尔气化热 D、相变热不随温度而变
39、下列过程中能适用方程dlnp/dT=△H/RT2的是(A)
A、I2(s)=I2(g) B、C(石墨)=C(金刚石) C、Hg2Cl2(s)=2HgCl(g) D、N2(g,T1,p1)==N2(g,T2,p2) 40、液态As的蒸气压与温度的关系为, ?np(Pa)??2460?11.58T
6947?np(Pa)???15.69固态As的蒸气压与温度的关系为, T求 (1)求液态As的正常沸点 (2)As的三相点温度与压力; (3)As的汽化热、升华热和熔化热。 (4)三相点的蒸发熵、升华熵、熔化熵
解:(1)As的正常沸点的压力为101325Pa,代入第一个方程 2460?n101325???11.58T
解得:T=4.56×104K
(2)因为三相点时,气液固共存,所以
?np(Pa)??2460?11.58T
= ? ) ? ? 6947 ? np(Pa15.69T解得T=1092K p=11.23kPa
(3)由液态蒸汽压关系,得
??vapHm2460?np(Pa)???11.58???CTRT?得 ?vapHm?20.45kJ/mol由固态蒸汽压关系,得
??subHm6947?np(Pa)???15.69???CTRT
?得 ?subHm?57.76kJ/mol所以 ?(4)
fus???Hm??subHm??vapHm?57.76?20.45?37.31kJ/mol20.45?1000 ?vapSm???18.73J?mol?1?K?1T1092
? ?H37.31?1000fusm??1?1?S???34.17J?mol?Kfusm T1092
? ?subHm57.76?1000??subSm???52.89J?mol?1?K?1 T1092
41、例2. SO2(s)在177.0K的蒸气压133.7Pa,在195.8K时为1337Pa,SO2(1)在209.6K
???vapHm的蒸气压为4.448kPa,225.3K时为13.3kPa.求: (1) SO2三相点的温度和压力(说明计算中所作的合理近似). (2) 在三相点时SO2的摩尔熔化热,摩尔熔化熵. 解:根据题意是单组分相平衡,在三相点时有 SO2(s)
SO2(g),SO2(s)
SO2(1),SO2(1)
SO2(g)
根据平衡条件,此时三相有共同的温度和蒸气压.因此只要据固—气平衡及液—气平衡即可求出三相点时T和p.因此我们可用简单的Clapeyron—Clausius方程来解决这个问题,而且用不定积分式更好些.因此lg(p/pθ) = - A/T+B,A和ΔH、B和ΔS联系起来,同时可利用
及
本题就可解了,令
lg(p/pθ) = - A/T+B ①
(1) 对s—g平衡,将已知数据代入,得
解上述联立方程,得 A = 1.84×103K , B = 7.52 所以对s—g平衡,有
同理,对l-g平衡解得
②
三相点时,
③
,②式和③式相等,即
T = 202K
将 T = 202K代入②式或③式,得
p=2.604kPa
(2) 同理,可得
且
= 2.303RA = 2.303RA’,所以
,将此式与①式比较,得
= 7.86X103J·mol-1,
=
= 38.87 J·K-1·mol-1
42、溴苯与水的混合物在101.325 kPa下沸点为95.7?C,试从下列数据计算馏出物中两种物质的质量比.(溴苯和水完全不互溶)
t / ?C p*(H2O) / kPa 92 100 75.487 101.325 假设水的蒸发焓?vapHm与温度无关,溴苯、水的摩尔质量分别为157.0 g?mol-1,18.02 g?mol-1。
?101.325kPa??vapHm?????R解:ln?75.487kPa?=
?101.325kPa??vapHm??p*?水?????=R ln???11???373.2K365.2K???? ??11???373.2K368.9K????
得:95.7?C时p?(水)=86.5 kPa ; p?(溴苯)=(103.325-86.65) kPa=14.68 kPa ,
86.5?18.02g?mol-1p(水)m(水)M(水)-1 m(溴苯)= p(溴苯)?M(溴苯)= 14.68?157.0g?mol
m (水) :m (溴苯) =1.68:1 。
43、某种溜冰鞋下面冰刀与冰的接触面为长7.62cm,宽2.45×10-3cm.某人体重60kg,已知冰的摩尔熔化焓6.01kJ/mol,冰的正常熔点273.16K,冰和水的密度为920kg/m3和1000kg/m3.求
(1)此人施加于冰面的总压力 (2)在该压力下冰的熔点 解:(1)p?F60?9.88??1.5748?10Pa ?2?5S2?7.62?10?2.45?10(2)Clapeyron方程用于固液系统
dP?fusHm ?dTT?fusVm代入数据积分得,T =262.2K