一个1升的密闭容器,于25℃下装有0.7升甲苯和0.3升氮气,当容器内温度逐渐加热至150℃时,问:1.容器内的压力.2.升温至几度时,甲苯达到沸点.3.容器内气态甲苯与液态甲苯的体积比.求完整解题过
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/26 02:49:45
一个1升的密闭容器,于25℃下装有0.7升甲苯和0.3升氮气,当容器内温度逐渐加热至150℃时,问:1.容器内的压力.2.升温至几度时,甲苯达到沸点.3.容器内气态甲苯与液态甲苯的体积比.求完整解题过
一个1升的密闭容器,于25℃下装有0.7升甲苯和0.3升氮气,当容器内温度逐渐加热至150℃时,问:
1.容器内的压力.
2.升温至几度时,甲苯达到沸点.
3.容器内气态甲苯与液态甲苯的体积比.
求完整解题过程.
补充条件:25℃下,容器内是常压
一个1升的密闭容器,于25℃下装有0.7升甲苯和0.3升氮气,当容器内温度逐渐加热至150℃时,问:1.容器内的压力.2.升温至几度时,甲苯达到沸点.3.容器内气态甲苯与液态甲苯的体积比.求完整解题过
我知道这道题,这道题少了个压强,25℃时的压强为1atm.
我虽然不知道怎么做,但是我看了楼上牛人的做法.
楼上说“可以不考虑甲苯的蒸发,温度上升至甲苯沸腾前,气体摩尔数不变”,这是不可能的,甲苯随着温度的升高明显会挥发,气体的摩尔数肯定会大量增加,而且液体的体积会逐渐减少,气体所占据的空间也会越来越大.
反正我是越想越复杂,此题应该是不能看做理想气体全程使用理想气体状态方程计算的吧?
V=1L n=1/22.4mol R=8.314 T0=25 T=150 第一题带入V,n,R,T便可算出P (PV=nRT) 第二题把第一题算出的P带入,V变成0.3L,便可算出T 第三题V=nRT/P所以其它条件不变,P变为原来的0.7,V变为1/0.7=10:71. n=1/22.4mol?这个符合逻辑吗? 2. "然后V变成0.3L",原本0.7升的液态甲苯,升温变成气体后反而缩小成0....
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V=1L n=1/22.4mol R=8.314 T0=25 T=150 第一题带入V,n,R,T便可算出P (PV=nRT) 第二题把第一题算出的P带入,V变成0.3L,便可算出T 第三题V=nRT/P所以其它条件不变,P变为原来的0.7,V变为1/0.7=10:7
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我仔细想过了,认为这道题目少了条件和数据,没法做。那个匿名的朋友的答案我也看了,我觉得这是我见过的最离谱的答案,看下来只有一个地方有点对,我不知道他是怎么想的,既然没学好就不要出来误导别人,还不敢亮身份。
现在我说说我的看法。
25度时的甲苯为液态,而0.3L的氮气只有体积知道不是具体的量,其压强题目没说,所以不管是多少氮气只要不是非常少不使甲苯沸腾体积都是0.3L。我假定压强已知...
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我仔细想过了,认为这道题目少了条件和数据,没法做。那个匿名的朋友的答案我也看了,我觉得这是我见过的最离谱的答案,看下来只有一个地方有点对,我不知道他是怎么想的,既然没学好就不要出来误导别人,还不敢亮身份。
现在我说说我的看法。
25度时的甲苯为液态,而0.3L的氮气只有体积知道不是具体的量,其压强题目没说,所以不管是多少氮气只要不是非常少不使甲苯沸腾体积都是0.3L。我假定压强已知,为p1,有p1V1=n1RT1 V1=0.3L T1=298K n1为氮气的物质的量。
可以不考虑甲苯的蒸发,温度上升至甲苯沸腾前,气体摩尔数不变,刚沸腾时该温度下甲苯的饱和蒸气压等于此时氮气压强p2,有p2V1=n1RT2 T2为刚沸腾时温度。结合上式,有p2=(p1/T1)T2,需要甲苯饱和蒸气压和温度的关系p-T图像,在此图上画出p2-T2的一次函数图像,有两个交点,应取右边的。液体沸腾时外界压强小于或等于液体此时的饱和蒸气压,未沸腾时则大于,所以取右边的交点。该交点对应的温度就是要求的温度。
之后温度再上升,甲苯开始汽化,150度时设n2的甲苯变为气体。查图像得到150度时甲苯的饱和蒸气压p31。
液体体积减少V2=(n2M)/a,a为甲苯密度但题目未提供,M为甲苯相对分子质量。
对于甲苯蒸气有p31(V1+V2)=n2RT3 T3=423K,可解出n2
设此时氮气分压为p32,则有p32(V1+V2)=n1RT3,第一问p3=p31+p32
第三问就有了,气体体积(V1+V2),液体体积(V-V1-V2),为容器体积,相比就可以了。
可能我的解法不对,或者理解有误,但我认为是这样的,楼主仔细看看,分析一下,如果有不懂再问我。
对于我说的不考虑蒸发,我是这样想的,如果考虑,在达到饱和前甲苯会不断蒸发,但蒸发速率和加热速率都未知,而且会有变化,如果是缓慢加热,那么将会蒸发至饱和,总压强大于饱和蒸气压,也就不可能会沸腾。如果是较快地加热,蒸发的量相对于总量和沸腾时的蒸发速率可以忽略,那么就可以解决了,也较合理。虽然甲苯易挥发,加热到沸腾的时间较短蒸发量可以比较少,如果不这么考虑,就真不知道怎么做了。
ps 这点有将近1000字了吧,我花了一节多课才打完的,还是用手机的。
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用理想气体状态方程算:PV=nRT(P是压力、V是体积、n是摩尔数、R=8.314、T是温度)找到对应数据代入即可求解每一个问。此题为气液混合物,并非理想状态。 而且PV=nRT没法算沸点吧? 假使它是理想状态,您可以尝使用PV=nRT来算算看,如果能算出答案就给分。...
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用理想气体状态方程算:PV=nRT(P是压力、V是体积、n是摩尔数、R=8.314、T是温度)找到对应数据代入即可求解每一个问。
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