Question

解答两个大学普通化学题目

①标准压力下测得苯和甲苯的溶液沸点是363K，计算该溶液中甲苯的摩尔分数（标压下苯和甲苯的沸点分别为353.3K和383.2K，苯和甲苯的摩尔蒸发焓分别为30.7kJ/mol和32kJ/mol,与温度无关）
②将容积10L的抽成真空的密闭容器置于350K的恒温槽中。
往该玻璃瓶中注入9.0g水，瓶中压力将变为多大
若只注入0.90g水，则瓶内压力又多大
（水的摩尔蒸发焓ΔHm=40.67kJ/mol）

Answer 1

1)
ln p*苯（363K）/ p*苯（353.3K）=30.7*10^3/8.314 *( 1/353.3-1/363)
p*苯（353.3K）=100 kPa
则: p*苯（363K）=132kPa

ln p*甲苯（363K）/ p*甲苯（383.2K）=32*10^3/8.314 *( 1/383.2-1/363)
p*甲苯（383.2K）=100 kPa
则: p*甲苯（363K）=57.2kPa

P= p*苯*x 苯 + p*甲苯*x甲苯
= p*苯*(1-x 甲苯) + p*甲苯*x甲苯
100=132*((1-x甲苯)+ 57.2*x甲苯
x甲苯= 0.43

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将容积10L的抽成真空的密闭容器置于350K的恒温槽中。
往该玻璃瓶中注入9.0g水，瓶中压力将变为多大
若只注入0.90g水，则瓶内压力又多大
（水的摩尔蒸发焓ΔHm=40.67kJ/mol）

ln p*水（350K）/ p*水（373.2K）=40.67*10^3/8.314 *( 1/350373.2-1/350)
p*水（373.2K）=100 kPa
p*水（350K）=42 kPa

PV= n RT
42*10= n *8.314*350 n=0.144mol
由于9g水的物质的量=0.5mol>0.144mol
因此瓶中压力=100kPa
若只注入0.90g水, 0.9g水的物质的量=0.05mol<0.144mol
显然水全部蒸发不,到饱和
瓶中压力=100kPa*0.05mol/0.144mol=34.7 kPa