8、过饱和溶液中溶剂的化学势比纯溶剂的化学势( )
(A)高 (B)低 (C)
(D)相等 (D)0.56
9、关于亨利定律,下面的表述中不正确的是: ( )
(A)若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B必遵从亨利定律
(B)温度越高、压力越低,亨利定律越正确 (C)因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律 (D)温度一定时,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关
10、下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律:( )
(A)N2 (B)O2 (C)NO2 (D)CO 11、溶剂服从拉乌尔定律及溶质服从亨利定律的二元溶液是( )
(A)理想混合物 (B)实际溶液 (C)理想稀溶液 (D)胶体溶液
12、当不挥发的溶质溶于溶剂形成溶液后,溶液的蒸气压( )
(A)升高 (B)不变 (C)降低 (D)升高、降低不一定 13、在一定温度下,若等物质的量的A、B两液体形成理想液体混合物,且纯A的饱和蒸气压pA*大于纯B的饱和蒸气压pB*,则( ) (A)
yA<xA (B)yA>xA (C)
yA=xA (D)无法确定yA、xA的大小 14、拉乌尔定律适用于( ) (A)非理想溶液中的溶剂 (B)稀溶液中的溶质;
(C)稀溶液中的溶剂 (D)稀溶液中的溶剂及溶质
15、 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后,两杯液面的高度将是: ( ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 16、在400 K时,液体 A 的蒸气压为 40000 Pa,液体 B 的蒸气压为 60000 Pa,两者组成理想液体混合物,平衡时溶液中 A 的物质的量分数为 0.6,则气相中 B的物质的量分数为: ( )
(A) 0.60 (B) 0.50 (C) 0.40 (D) 0.31
17、已知挥发性纯溶质 A 液体的蒸气压为 67 Pa,纯溶剂 B 的蒸气压为 26 665 Pa,该溶质在此溶剂的饱和溶液的物质的量分数为 0.02,则此饱和溶液(假设为理想液体混合物)的蒸气压为:( )
(A) 600 Pa (B) 26133 Pa (C) 26 198 Pa (D) 599 Pa 18、298 K,标准压力下,两瓶含萘的苯溶液,
第一瓶为2 dm3
(溶有0.5 mol萘),第二瓶为
1 dm3
(溶有0.25 mol萘),若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势,则 ( ) (A) μ1= 10μ2 (B) μ1= 2μ2 (C) μ1= (1/2) μ2 (D) μ1=μ2
19、在非理想稀溶液中,若B表示溶质,则下列活度表示式中错误的是:( )
(A)a??mB,mmBm (B)aB,m??mmB (C)maB,m?mBB→0
时
,
m (D)mB→0时,?m?1
20、 (1) 冬季建筑施工中,为了保证施工
质量,常在浇注混凝土时加入少量盐类,降低混凝土的固化温度。 为达到此目的,选用下列几种盐中的哪一种比较理想? ( )
(A) NaCl (B) NH4Cl (C) CaCl2 (D) KCl
21、1000 g水中加入0.01 mol 的食盐,其沸点升高了0.01 K,则373.15 K左右时,水的蒸气压随温度的变化率 dp/dT 为: ( )
(A) 1823.9 Pa/K (B) 3647.7 Pa/K (C) 5471.6 Pa/K (D) 7295.4 Pa/K 22、与??A/?ni?T,V,nj相等的是( ) (A)
Am,i (B)Ai; (C)
??G/?ni?T,V,nj (D)??U/?ni?T,V,nj
23、在0℃时,实际气体从状态
(1)f5Pa,变化到状态(2)f=2×106
1=2×102Pa则化学势的变化值Δμ=μ2-μ1为( ) (A)0 (B) RT (C)10RT (D)2.303RT 24、在给定温度下,当p→0时,实际气体
16
的逸度与压力的正确关系式应为( ) (A)在p→0时,f
25、对于稀溶液中的溶质,下列各式何者不正3、氯苯A.和溴苯B.的混合物近乎于理想溶液。在140℃时,两纯物质的饱和蒸气压分
45
别为6.80×10Pa和1.19×10Pa。计算溶
5
液在140℃、1.013×10Pa下气相和液相的组成。 确?( ) (A)
pB=kxxB (B) pB=kmmB (C)
pB=kccB (D)pB=knnB 二、判断题
1、偏摩尔量就是化学势。( )
2、两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。( )
3、拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液,也适合于稀溶液。( )
4、偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。( ) 5、化学势判据就是Gibbs自由能判据。( ) 6、定温、定压及W/=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( )
反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( )
7、活度等于1的状态与标准态的化学势相等。( )
8、活度为化学势的度量,体系处于一定的状态其化学势仅由状态所决定,与标准态的选择
无关,因而其活度也与标准态的选择无关。( ) 9、气体的标准状态是压力为101325Pa的状态。( ) 10、实际气体的标准状态是不可以实现的状态。( ) 三、计算题
1、有一水和乙醇形成的均相混合物,水的物质的量分数0.4,乙醇的偏摩尔体积为57.5 cm3·mol-1,混合物的密度为0.8494g·cm-3。试计算混合物中水的偏摩尔体积。 2、在100℃时,己烷A.的蒸气压是
2.45×105
Pa,辛烷B.的蒸气压是
4.72×104
Pa。这两种
液体的某一混合物在100℃、1.013×105
Pa时沸腾,假定该混合物是理想溶液,求己烷 (1)在液体混合物里以及;(2)在蒸气里的摩尔分数。 4、60℃时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为
4.70×104Pa和8.33×104
Pa。今有质量百分数
位为50%的乙醇和甲醇的混合物(看成理想溶液),求该温度时液面上方蒸气的组成。 5、在373K时,己烷和辛烷能形成理想混合物,己烷的蒸气压为245.0kPa,辛烷为47.10kPa。若某组成的该液态混合物,在标准压力下,于373K时沸腾,问: (1)液相的组成为多少?
(2)平衡气相的组成又是怎样?
6、含40%质量的甲醇水溶液,已知其中A组分(CH3OH)的偏摩尔体积VA为
30.9cm3·mol-1
,B组分(H32O) VB为17.5 cm/mol,试求该溶液的密度.6、在293.15K时,乙醚的蒸气压为58.92kPa,若在100g乙醚中溶入某非挥发性有机物质10g,乙醚的蒸气压降低到56.79kPa,试求该有机化合物的摩尔质量。
7、在373K时,某溶液中水的蒸气压为93.726kPa,文该溶液中水的活度为多少?溶液中的每
摩尔水的自由能与纯水的相差多少? 8、设纯汞在600K时的蒸气压为p*(Hg)。在同温度时,汞-钍齐(含汞x(Hg)=0.497)的汞
蒸汽压为0.43 p* (Hg)。问汞齐中汞的相对活度系数gx为多少?若在同温度、同压力 下,在大量的汞齐中,将1mol的Hg从汞齐移至纯汞,将发生多少吉布斯自由能的变
化?(0.871,4.16kJ·mol-1
)9、在298.15K,1p0
下,1mol苯与1mol甲苯形成理想溶液,试求此过程的ΔmixV,ΔmixH,ΔmixS, ΔmixG和ΔmixF。
9、293K时,NH3与H2O按1:8.5组成的溶液A上方的蒸气压为10.64kPa,而按1:21组成的溶液B上方的蒸气压为3.597kPa。 (1)293K时,从大量的溶液A中转移1molNH3到大量的溶液B中的ΔGm为多少?
(2)293K时,若将101.325kPa的1molNH3溶解于大量的溶液B中,求ΔGm为多少?
17
10、计算300K时,(1)从大量的等物质量的A和B的理想混合物中分离出1mol纯A过程的ΔG1;(2)若混合物中各含2molA和B,从中分离出1mol纯A时ΔG2又为多少?
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中
的作用答案 一、选择题 题1 2 3 4 5 6 7 8 9 1号 0 答C A C B C C A B C C 案 题1111111112号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 答C C B C A B B D B C 案 题22222 号 1 2 3 4 5 答B B D B D 案 二、判断题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × × × × √ √ × × √ 三、计算题
1、解:
设nA+nB=1mol,则nA=0.4mol,nB=0.6mol。 V=nAVA+nBVB
(0.4×18+0.6×46)/0.8494=0.4VA+0.6×57.5
V-1
A=16.18ml·mol 2、解:
(1)根据拉乌尔定律
pA=pA*xA,pB=pB*(1-xA) p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)
101.325×105=2.45×105x4
A+4.72×10(1-xA)
xA=0.274
(2)p55
A=0.274×2.45×10Pa=0.6713×10Pa 根据道尔顿分压定律pA=pyA
y/p=0.6713×105/1.013×105
A=pA0=0.663 3、解:
p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)
101.3×105=6.80×104x5
A+1.19×10(1-xA) xA=0.342,xB=0.658 yA=pA/p=
p45
A*xA/p=6.80×10×0.342/(101.3×10)=0.230,yB=0.770 4、解:
xA=nA/n=(WA/MA)/n, xB=nB/n=(WB/MB)/n ∴xA/xB= MB/MA=32/46=0.696 ∵xA+xB=1
∴xA=0.41,xB=0.59
p44
A=pA*xA=4.70×10×0.41Pa=1.927×10Pa
p44
B=pB*xB=8.33×10×0.59Pa=4.915×10Pa
p=p4
A+pB=6.842×10Pa
y4/(6.842×104
A=pA/p=1.927×10)=0.282,yB=0.718 5、解:
己烷在液相的物质的量为X,则正常沸腾时有:
245.0X+ 47.10(1–X)=101.3 解之,X=0.274,故X(己烷)=0.274; X(辛烷)=0.726 蒸气压p(己烷)=245.0×0.274=67.1 p(辛烷)=47.10×0.726=34.1 气相组成X(己烷)=67.1/101.3=0.662
X(辛烷)=34.1/101.3=0.3386、
解:
X(A)=p(A)/p*(A)=3.131/3.171=0.9874 pVA=-RT㏑XA=-3.314×298㏑
0.9874=31.46J·mol-1
p=31.46/VA=31.46/(18 ×10-6)=1747kPa 6、解
甲醇分子量=32.0
所以100克甲醇溶液的体积V=40/32×39+60/18×17.5 =50.32+53.34
=108.66cm3所以溶液的密度
d=100/108.66=0.9203g·cm-3
设两者形成理想溶液,乙醚服从拉乌尔定律,有:
18
nA100/MA*??0.9634PA?PA·xA A: 乙醚 B:未知物 xA?n?n100/M?100/M*ABABxA?PA/PA?56.79/58.95?0.9634
解得MB?195g·mol?1?0.195Kg·mol?1 100?10010??1???0.9634??该有机化合物的摩尔质量为195g·mol。??74?74MB?
19
7、解:
ax(H2O)=93.726/101.305=0.925
μ=μ-μ﹡=RT ㏑ax(H2O)=3.314×373㏑0.925=-241.7J·mol-1
8、解:
p(Hg)=p*(Hg)ax(Hg)=0.433p*(Hg) αx(Hg)=0.433
βx(Hg)=0.433/0.497=0.871
Gm=μ*(Hg)- μ(Hg)=-RT㏑ax(Hg)=4175J·mol-1
9、解:
(1)?Gm???B(NH3,g)??A(NH3,g)??RTln(pB/pA)
?8.314?293ln(3.597/10.64)J·mol?1 ??2642J·mol?1
(2)?G*?*m??B(NH3,g)??(NH3,g)?RTlnpB/p(NH3,g)?
??8.314?293ln(3.597/101.325)?J·mol?1 ??8312J·mol?1
10、解:
(1)?G*1??A??A??RTlnxA
?(?8.314?300ln0.5)J·mol?1?1729J·mol?1
(2)设计如下过程来求解ΔmixG2
?G2 A, B混合物 A , B A 各2mol 1mol 1mol + 1mol
?mixG(1) A B ?mixG(2) 2mol + 2mol ?mixG(1)?RT?nBlnxB
B??8.314?300?2?ln0.5?2?ln0.5??J·mol?1
??6915J·mol?1
??12?mixG(2)?RT?1?ln?2?ln???4763J·mol?1?33?
故?G2??mixG(2)-?mixG(1)?2152J·mol?1
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