题目
(18分)4. 由文献乙腈(1)- 水(2)体系能形成共沸物。60. ,414.10mmHg下达汽液平衡时,x1 = 0.4843,y1 = 0.6792 试计算:1) 此条件下活度系数γ1和γ2 (2分);2) Maugules方程的常数 A和 B (2分);3) 60℃下无限稀释活度系数γ1∞ 和γ2∞(2分);4) 60℃下共沸点组成(4分) ;60℃下共沸点处平衡蒸汽总压。(4分)设此体系汽相可视为理想气体。已知Antoine方程形式为 log PiS = Ai - Bi/(Ci + t) t-℃,PiS- 饱和蒸汽压,mmHg。Antoine 常数 乙腈: A1 = 7.33986 B1 = 1482.290. C1 =250.523水: A2 = 8.0.13. B2 = 1730.63 C2 =233.426Margules 方程形式 lnγ1 = x22 [ A + 2(B - A)x1 ]lnγ2 = x12 [ B + 2(A - B)x2 ]Margules常数 A = (x2 -x1 )lnγ1/ x22 + 2 lnγ2 / x1B = (x1 -x2 )lnγ2/ x12 + 2 lnγ1 / x2
(18分)
4. 由文献乙腈(1)- 水(2)体系能形成共沸物。6
0. ,414.10mmHg下达汽液平衡时,x1 = 0.4843,y1 = 0.6792 试计算:1) 此条件下活度系数γ1和γ2 (2分);2) Maugules方程的常数 A和 B (2分);3) 60℃下无限稀释活度系数γ1∞ 和γ2∞(2分);4) 60℃下共沸点组成(4分) ;60℃下共沸点处平衡蒸汽总压。(4分)设此体系汽相可视为理想气体。已知Antoine方程形式为 log PiS = Ai - Bi/(Ci + t) t-℃,PiS- 饱和蒸汽压,mmHg。Antoine 常数 乙腈: A1 =
7.33986 B1 = 148
2.29
0. C1 =250.523水: A2 =
8.
0.1
3. B2 = 1730.63 C2 =233.426Margules 方程形式 lnγ1 = x22 [ A + 2(B - A)x1 ]lnγ2 = x12 [ B + 2(A - B)x2 ]Margules常数 A = (x2 -x1 )lnγ1/ x22 + 2 lnγ2 / x1B = (x1 -x2 )lnγ2/ x12 + 2 lnγ1 / x2
4. 由文献乙腈(1)- 水(2)体系能形成共沸物。6
0. ,414.10mmHg下达汽液平衡时,x1 = 0.4843,y1 = 0.6792 试计算:1) 此条件下活度系数γ1和γ2 (2分);2) Maugules方程的常数 A和 B (2分);3) 60℃下无限稀释活度系数γ1∞ 和γ2∞(2分);4) 60℃下共沸点组成(4分) ;60℃下共沸点处平衡蒸汽总压。(4分)设此体系汽相可视为理想气体。已知Antoine方程形式为 log PiS = Ai - Bi/(Ci + t) t-℃,PiS- 饱和蒸汽压,mmHg。Antoine 常数 乙腈: A1 =
7.33986 B1 = 148
2.29
0. C1 =250.523水: A2 =
8.
0.1
3. B2 = 1730.63 C2 =233.426Margules 方程形式 lnγ1 = x22 [ A + 2(B - A)x1 ]lnγ2 = x12 [ B + 2(A - B)x2 ]Margules常数 A = (x2 -x1 )lnγ1/ x22 + 2 lnγ2 / x1B = (x1 -x2 )lnγ2/ x12 + 2 lnγ1 / x2
题目解答
答案
(18分)(1)log P1S = A - B/(C + 60)= 2.5663 P1S = 368.41 mmHg
log P2S = A - B/(C + 60)= 2.1733 P2S = 149.04 mmHg
因汽相可视为理想气体, 则yi p =γi xi piS γ1 =1.5764, γ2 = 1.7284
(2)按 margules Eq. A = 2.31135 , B = 1.69191
(3)lnγ1∞ = A = 2.31135 ,γ1∞ = 10.0882
lnγ2∞ = B = 1.6919 ,γ2∞ = 5.4298
(4)因共沸点处 xi = y i ,γ1 = P/ P1S γ2 = P/ P2S
代入 Margules Eq. ,二式相减,并化简;
代入P1S ,P2S ,A, B , 二式联立解得:
x1 = 0.7073 = Y 1 , x2 = 0.2927 = Y 2
(5)P =γ1 / P1S = 416.6 mmHg
ΔG = GE + ΔGid = RT (B X1 X2 + X1 lnX1 + X2 lnX2 )
解析
步骤 1：计算乙腈和水的饱和蒸汽压
根据 Antoine 方程，计算乙腈和水在 60℃下的饱和蒸汽压。
步骤 2：计算活度系数
利用汽液平衡关系，计算活度系数 γ1 和 γ2。
步骤 3：计算 Margules 方程的常数 A 和 B
利用 Margules 方程，计算常数 A 和 B。
步骤 4：计算无限稀释活度系数
利用 Margules 方程，计算无限稀释活度系数 γ1∞ 和 γ2∞。
步骤 5：计算共沸点组成
利用 Margules 方程，计算共沸点组成。
步骤 6：计算共沸点处平衡蒸汽总压
利用共沸点组成和饱和蒸汽压，计算共沸点处平衡蒸汽总压。
根据 Antoine 方程，计算乙腈和水在 60℃下的饱和蒸汽压。
步骤 2：计算活度系数
利用汽液平衡关系，计算活度系数 γ1 和 γ2。
步骤 3：计算 Margules 方程的常数 A 和 B
利用 Margules 方程，计算常数 A 和 B。
步骤 4：计算无限稀释活度系数
利用 Margules 方程，计算无限稀释活度系数 γ1∞ 和 γ2∞。
步骤 5：计算共沸点组成
利用 Margules 方程，计算共沸点组成。
步骤 6：计算共沸点处平衡蒸汽总压
利用共沸点组成和饱和蒸汽压，计算共沸点处平衡蒸汽总压。