第四章 多组分系统热力学习题
04 多组分系统热力学 习题课(含答案)
多组分系统热力学
习题课
1、“偏摩尔量与化学势是一个公式的两种不同说法。”这种理解对吗? 解答:不正确。 偏摩尔量的定义是:Z B = B)
(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂n
p T n Z 。式中,Z 代表系统的任一容量
性质。它表示在等温、等压及除了组分B 意外的其余组分的物质的量均保持不变的情况下,1 mol 组分B 对系统容量性质Z 的贡献。只有组分B 的偏摩尔Gibbs 自由能才能称为化学势,其他偏摩尔量不是化学势。 化学势是偏摩尔量,偏摩尔量不一定是化学势。
2、关于化学场与化学势。
−−
−−→−p
T,恒 移去隔板,自发混合至均匀
−−
−−−←⨯
自发
−−
−−→−p
T,恒 石块消失,自发反应 −−
−−−←⨯
自发
这种自发变化单向性的实例不胜枚举。
在排除了其他外场之后,体系内部仍存在一个保守场,这个场使得自然界的变化都有单向性,这个场即称为“化学场”,它所造成的方向总是使得体系在一定条件下倾向能量最低的状态。
化学势的定义: μB = B)
(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂n
V S n U = B)
(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂n
p S n H
= B)
(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂n
V T n A = B)
(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂n
p T n G
化学势是强度性质。 化学势所解决的问题: 在多组分体系中,每一组分的行为与各组分单独存在时不一样。这种差别所产生的的原因是由于不同种类的分子间的相互作用与同类分子间的相互作用不同。由此可见,这种差别不仅随组成体系的物质种类不同而异,而且还是浓度的函数。
第四章+多组分热力学系统
二、概念题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 选项 C A B C B D B B 题号 9 10 11 12 13 14 15 选项
B D
C A A C D
1. 2 mol A 物质和3 mol B 物质在等温、等压下,混合形成理想液态混合物,该系统中A 和B 的偏摩尔体积分别为1.79×10-5 m 3⋅mol -1,
2.15×10-5 m 3⋅mol -1 ,则混合物的总体积为( )。
(A )9.67×10-5 m 3 (B )9.85×10-5 m 3 (C )1.003×10-4 m 3 (D )8.95×10-5 m 3 答:(C )运用偏摩尔量的集合公式(B B A A V n V n V
+=)。
2. 下列偏微分中,能称为偏摩尔量的是( )。
(A )()C B C B T p n V n ≠⎛⎞∂⎜⎟∂⎝⎠,,
(B )()
C B C B S p n H n ≠⎛⎞∂⎜⎟
∂⎝⎠,, (C )()
C
B C B p V n
G n ≠⎛⎞
∂⎜
⎟∂⎝⎠,, (D )()
C
B C B T H n
S n ≠⎛⎞
∂⎜
⎟∂⎝⎠,,
答:(A )偏摩尔量定义。
()
C B C B T p n X X n ≠⎛⎞
∂=⎜⎟
∂⎝⎠,, 3. 下列偏微分中,不是化学势的是( )。
(A )C ,,(C B)B (
)S V n U
n ≠∂∂ (B )()
C
B C B T p n
H n ≠⎛⎞∂⎜⎟∂⎝⎠,,
(C )C ,,(C B)B
(
)T p n G n ≠∂∂ (D )C ,,(C B)B (T V n A n ≠∂∂
自测习题 第 章 多组分系统热力学
第4章 多组分系统热力学
思考题:
1. 理想液态混合物和理想气体的微观模型有何不同?
2. 理想稀溶液要“稀”到什么程度才算理想稀溶液?
3. 在相同的温度和压力下,相同质量摩尔浓理想液态混合物和理想气体的微观模型有何不同?度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同?
4. 在一完全密闭的透明恒温箱中放有两个体积相同的杯子。往A ,B 杯中分别倒入1/3体积的纯水和蔗糖水溶液,并置于该恒温箱中。假设恒温箱很小,有少量水蒸发即可达到饱和。那么经足够长时间后,两杯中会发生什么现象?解释原因。
选择题:
1. 下述各量中,哪些是偏摩尔量?( ) A. C n P T B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ B. C n V T B n U ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝
⎛∂∂ C. C n V T p A ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ D. C n V p T G ,,⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂ E. C n p T B n V ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ F. C
n p S B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ 下述各量中,哪些不是化学势?( )
A. *
,B m G B. C n S V B n U ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ C. C n p T B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ D. C
n p T B n G ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ E. B μ F. C
n V T B n A ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ 2. 单一组分过冷液体的化学势比其固体的化学势( )
A. 高
B. 低
C. 相等
D. 不可比较
3. 重结晶制盐的过程中,析出的NaCl 固体的化学势比母液中NaCl 的化学势( )
物理化学课件及考试习题试卷答案第4章多组分系统热力学习题及答案.(DOC)
物理化学课件及考试习题试卷答案第4章多组分系统热⼒学习题及答案.(DOC)
第三章多组分系统热⼒学
⼀、填空题
1、只有系统的____性质才具有偏摩尔量。⽽偏摩尔量⾃⾝是系统的____性质。偏
摩尔量的值与系统中各组分的浓度____。混合适物系统中各组分的同⼀偏摩尔量间具有两个重要的性质,分别是____与____。
2、如同温度是热传导的推动⼒⼀样,化学势是____传递的推动⼒。在恒温恒压下多相
平衡的条件是________________。以焓表⽰的组分i的化学势可写成µi=____。
3、混合理想⽓体中任⼀组分B的化学势________;理想溶液中任⼀组分B的化学
势________;稀溶液中溶剂A的化学势________。
4、由纯组分在恒温恒压下组成理想混合物时,△mix S=__0;△mix G__0;△mix H__0;
△ix V__0。
5、理想溶液混合时,?mix V ,?mix S ,?mix G ,?mix H 。
6、⽐较⽔的化学势的⼤⼩(此处p=101.325kPa):(填>、< 或=)
①µ(l,100℃,p)____µ(g,100℃,p)
②µ(l,100℃,p)____µ(l,100℃,2p)
③µ(g,100℃,p)____µ(g,100℃,2p)
④µ(l,100℃,2p)____µ(g,100℃,2p)
⑤µ(l,101℃,p)____µ(g,101℃,p)
7、⾮理想溶液溶质的化学势表⽰式____,其标准态为____。
8、在⼀定的温度及压⼒下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势µB(l)与µB(g)_____
第四章 多组分系统热力学习题
第四章多组分系统热力学
选择题
1。在373。15K和101325Pa•下水的化学势与水蒸气化学位的关系为
(A) μ(水)=μ(汽) (B)μ(水)<μ(汽)
(C)μ(水)>μ(汽)(D) 无法确定
答案:A。两相平衡,化学势相等.
2.下列哪种现象不属于稀溶液的依数性
(A) 凝固点降低(B)沸点升高
(C) 渗透压(D)蒸气压升高
答案:D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降.
3.98K时,A、B两种气体在水中的亨利常数分别为 k1和 k2,且k1> k2,则当P1=P2时,A、B在水中的溶解量C1 和 C2 的关系为
(A) C1> C2 (B) C1< C2 (C) C1= C2 (D)不能确定
答案:B
4.将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起
(A) 沸点升高 (B)熔点升高 (C)蒸气压升高 (D) 都不对
答案:A.稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。
5。涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是
(A)纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态
(B) 纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体
(C)纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体
(D)不同的物质在相同温度下都处于标准状态时,它们的同一热力学函数值都应相同答案:D
6。稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是
(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性
(B)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比
(C) 所有依数性都与溶剂的性质无关
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
1.在298K 时,有0.10kg 质量分数为0.0947的硫酸H 2SO 4水溶液,试分别用(1)质量摩尔浓度B m ;(2)物质的量浓度和B c (3)摩尔分数B x 来表示硫酸的含量。已知在该条件下,硫酸溶液的密度为331.060310kg m -⨯⋅ ,纯水的浓度为3997.1kg m -⋅ 。
解:质量摩尔浓度:
()241
0.19.47%/1009.47%0.1
981.067mol H SO B n m W kg -⨯==-⨯=⋅水
物质量浓度:
()2433
1009.47%0.10.19.47%/98997.1
1.02310mol H SO B n c V m --⨯⨯===⨯g 水 摩尔分数:24
2420.0189H SO B H SO H O
n x n n ==+
2、在K 298和大气压力下,含甲醇()B 的摩尔分数B x 为0.458的水溶液密度为
30.8946kg dm -⋅,甲醇的偏摩尔体积313()39.80V CH OH cm mol -=⋅,试求该水溶液中水的
摩尔体积2()V H O 。
解:3322CH OH CH OH H O H O V n V n V =+
3322CH OH CH OH
H O H O
V n V V n -=
以1mol 甲醇水溶液为基准,则
3
3
0.45832(10.458)180.027290.894610m V dm ρ⨯+-⨯===⨯ ∴23
310.027290.45839.801016.7210.458
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
1.在298K 时,有0.10kg 质量分数为0.0947的硫酸H 2SO 4水溶液,试分别用(1)质量摩尔浓度B m ;(2)物质的量浓度和B c (3)摩尔分数B x 来表示硫酸的含量。已知在该条件下,硫酸溶液的密度为331.060310kg m -⨯⋅ ,纯水的浓度为3997.1kg m -⋅ 。
解:质量摩尔浓度:
()241
0.19.47%/1009.47%0.1
981.067mol H SO B n m W kg -⨯==-⨯=⋅水
物质量浓度:
()2433
1009.47%0.10.19.47%/98997.1
1.02310mol H SO B n c V m --⨯⨯===⨯g 水 摩尔分数:24
2420.0189H SO B H SO H O
n x n n ==+
2、在K 298和大气压力下,含甲醇()B 的摩尔分数B x 为0.458的水溶液密度为
30.8946kg dm -⋅,甲醇的偏摩尔体积313()39.80V CH OH cm mol -=⋅,试求该水溶液中水的摩尔体积2()V H O 。
解:3322CH OH CH OH H O H O V n V n V =+
3322CH OH CH OH
H O H O
V n V V n -=
以1mol 甲醇水溶液为基准,则
3
3
0.45832(10.458)180.027290.894610m V dm ρ⨯+-⨯===⨯ ∴23
310.027290.45839.801016.7210.458
第四章 多组分系统热力学自测题
第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用
一、选择题
1.已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa,液体B的饱和蒸气压为0.5⨯105Pa。设A和B构成理想溶液,则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为()。
(a)1 (b)1/2 (c)2/3 (d)1/3
2.273.15K,101325Pa下,1dm3水中能溶解49mol氧或23.5mol氮,在标准情况下,1dm3水中能溶解的空气的量为()。
(a)25.5mol (b)28.6mol (c)96mol (d)72.5mol
3.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现()。
(a)A杯水减少,B杯水满后不再变化
(b)A杯水减少至空杯,B杯水满后溢出
(c) B杯水减少,A杯水满后不再变化
(d) B杯水减少至空杯,A杯水满后溢出
4.在某温度下,当B溶解于A中形成溶液时,若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积时,(设B的偏摩尔体积大于零),若增加压力则B在A中的溶解度将( ):
(a) 增大(b)减小(c) 不变(d)不确定
5.温度为273K,压力为1⨯106Pa下液态水和固态水的化学势μ(l)和μ(s)之间的关系为()。
(a)μ(l)>μ(s)(b)μ(l)=μ(s)
(c)μ(l)
6.在等温、等压下,溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液,采用不同浓度表示的话,则()。
(a)溶液中A和B的活度不变
(b)溶液中A和B的标准化学势不变
(c)溶液中A和B的活度因子不变
(d)溶液中A和B的化学势值不变
7.有一稀溶液质量摩尔浓度为m,沸点升高值为∆T b,凝固点降低值为∆T f,则()。
计算题多组分热力学
* H i = H mi
故 ∆ mix V = 0 , ∆ mix H = 0
ຫໍສະໝຸດ Baidu
∆ mix S = − ∑ ni R ln xi = (−2 × 0.5 × 8.314 ln 0.5)J ⋅ k −1 = 5.76J ⋅ k −1
∆GT = ∆H − T∆S = −T∆S = (−298.15 × 5.76)J = −1718J = −1.72kJ
4
TEL:010-64434903
BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY
溶液的蒸气压
* p H2O = pH x = ( 2.339 × 0.9964)kPa = 2.33kPa 2O H 2 O
k=
2.33 × 10 −4 / 500 = (22.379 × 10 − 4 − 2.33 × 10 − 4 ) / 50 = 0.0116 =
2O C IH 2
(2) C
CCl 4 I2
k
1.33 −3 −3 = mol ⋅ dm = 115mmol ⋅ dm 0.0116
解: b糖 =
∆T f Kf
273.15 − (273.15 − 0.200) -1 -1 = kg ⋅ mol = 0.1075kg ⋅ mol 1 . 86
第四章习题0物理化学
第四章多组分系统热力学
选择题
1. 在373.15K和101325Pa•下,水的化学势与水蒸气化学位的关系为
(A) μ(水)=μ(汽) (B) μ(水)<μ(汽)
(C) μ(水)>μ(汽) (D) 无法确定
2.下列哪种现象不属于稀溶液的依数性
(A) 凝固点降低(B)沸点升高(C) 渗透压(D)蒸气压升高3.98K时,A、B两种气体在水中的亨利常数分别为k1和k2,且k1>k2,则当P1=P2时,A、B在水中的溶解量c1和c2的关系为
(A) C1>C2 (B) C1<C2 (C) C1=C2 (D) 不能确定
4.将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起 A
(A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对
5. 定义偏摩尔量时规定的条件是
(A) 等温等压(B) 等熵等压
(C) 等温, 溶液浓度不变(D) 等温等压, 溶液浓度不变
6. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是
(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算
(B) 系统的容量性质才有偏摩尔量
(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关
(D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量
7. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是
(A) 溶剂本性(B) 温度和压力(C)溶质本性(D) 温度和溶剂本性
8. 已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液,当溶液中A的物质的量分数为0.5时,在气相中A的物质的量分数为:
(A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3
因为y A=p A/p A+p B=133.24/(133.24+66.62)=2/3
江苏师范大学《物理化学》作业指导第4章 多组分系统
第四章:多组分系统热力学及其在溶液中的应用
1. 在298 K 时,有0.10 kg 质量分数为0.0947的硫酸H 2SO 4 水溶液,试分别
用(1)质量摩尔浓度m B ; (2)物质的量浓度c B ;(3)摩尔分数x B 来表示硫酸
的含量。已知在该条件下,硫酸溶液的密度为1.0603x103 kg .m -3,纯水的密度为997.1 kg .m -3。
分析:根据溶液浓度的定义公式C B =n B /V , x B =n B /n 总,m B =n b /m A , w b =m B /n 总求算 解:m (B)= w B ×Σm A = 0.0947×0.10kg =0.00947kg=9.47g
n B = m (B)/M B =9.47/98.079=0.09655mol
m (A)=Σm A - m (B)= 0.10×(1-0.0947)=0.09153kg=91.53g
n A = m (A)/M A =91.53/18.015=5.080766mol
(1) m B =n B /m (A)= 0.09655/0.09153=1.055mol.kg -1
(2) V 溶液=Σm A /ρ=0.10/(1.0603×103)=0.0943×10-3 m 3=0.0943dm 3
c B =n B /V=0.09655/0.0943=1.024mol.L -1
(3) x B = n B / n B+ n A =0.09655/(0.09655+5.08076)=0.01864
5. 在298 K 和大气压下,溶质NaCl (s) (B)溶于1.0 kg H 2O(l) (A)中,所得
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的作用
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的作用
一、选择题
1、对于偏摩尔量,指出下列说法错误者( )
(1)偏摩尔量必须有恒温恒压条件;
(2)偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化;
(3)偏摩尔量不随温度T 和压力p 的变化而变化;
(4)偏摩尔量不但随温度T 、压力p 的变化而变化,而且也随各组分浓度变化而变化。
(A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4)
2、1 mol A 与n mol B 组成的溶液,体积为0.65dm 3,当x B = 0.8时,A 的偏摩尔体积 V A = 0.090dm 3·mol -1,那么B 的偏摩尔V B 为:( )
(A) 0.140 dm 3·mol -1 (B) 0.072 dm 3·mol -1
(C) 0.028 dm 3·mol -1 (D) 0.010 dm 3·mol -1
3、在恒温恒压下形成理想液体混合物的混合吉布斯自由能Δmix G ≠ 0,恒温下Δmix G 对温度T 进行微商,则: ( )
(A) (∂Δmix G/∂T)T < 0 (B) (∂Δmix G/∂T)T > 0
(C) (∂Δmix G/∂T)T = 0 (D) (∂Δmix G/∂T)T ≠ 0
4、在恒定温度与压力p 下,理想气体A 与B 混合后,说法中正确的是( )
(1)A 气体的标准态化学势不变;
(2)B 气体的化学势不变 ;
(3)当A 气体的分压为p A 时,其化学势的改变量为ΔμA =RTln(p A /p ø);
(4)当B 气体的分压为p B 时,其化学势的改变量为ΔμB =-RTln(p B /p*)。
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第4章 多组分系统热力学习题及答案
第三章多组分系统热力学
一、填空题
1、只有系统的____性质才具有偏摩尔量。而偏摩尔量自身是系统的____性质。偏
摩尔量的值与系统中各组分的浓度____。混合适物系统中各组分的同一偏摩尔量间具有两个重要的性质,分别是____与____。
2、如同温度是热传导的推动力一样,化学势是____传递的推动力。在恒温恒压下多相
平衡的条件是________________。以焓表示的组分i的化学势可写成µi=____。
3、混合理想气体中任一组分B的化学势________;理想溶液中任一组分B的化学
势________;稀溶液中溶剂A的化学势________。
4、由纯组分在恒温恒压下组成理想混合物时,△mix S=__0;△mix G__0;△mix H__0;
△ix V__0。
5、理想溶液混合时,∆mix V ,∆mix S ,∆mix G ,∆mix H 。
6、比较水的化学势的大小(此处p=101.325kPa):(填>、< 或=)
①μ(l,100℃,p)____μ(g,100℃,p)
②μ(l,100℃,p)____μ(l,100℃,2p)
③μ(g,100℃,p)____μ(g,100℃,2p)
④μ(l,100℃,2p)____μ(g,100℃,2p)
⑤μ(l,101℃,p)____μ(g,101℃,p)
7、非理想溶液溶质的化学势表示式____,其标准态为____。
8、在一定的温度及压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势μB(l)与μB(g)_____
若维持压力不变,升高温度,则μB(l)和μB(g)都______;但μB(l)比μB(g)______。
第四章 多组分热力学-kj
积分别为n1、V1 和 n2、V2 ,则体系的总体积 为:
V n1V1 n2V2
V= n水 Vm,水* + n乙醇 Vm,乙醇* V= n水 V水 + n乙醇 V乙醇 偏摩尔体积
三、吉布斯-杜亥姆(Gibbs-Duhem)公式
集合公式 X n1 X1 n2 X 2 n3 X 3 ..... ni X i
i
对 上 式全微分:
dX (n1dX1 n 2dX2 .....) (X1dn1 X 2dn2 .....)
在等温、等压下又有:
dX X i dni
i
两式相比,得:
n1dX1 n2 dX 2 ..... 0
n dX
i i
i
0
Gibbs-Duhem公式,说明偏摩尔量之间是具 有一定联系的。某一偏摩尔量的变化可从其 它偏摩尔量的变化中求得。
注意
偏摩尔自由能只是化学势 i 的一种形式,还 可得到 i 的其他表达形式。
U H A G i n n n n i S ,V ,n ji i S , P,n ji i T ,V ,n ji i T , P,n ji
物质 1 的偏摩尔 量 物质 2 的偏摩尔量 物质 3 的偏摩尔量
物质i的各种偏摩尔量:
物理化学(天津大学第四版)课后答案 第四章 多组分系统热力学
第四章多组分系统热力学
4.1有溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。此溶液中B 的浓度为cB ,质量摩尔浓度为bB ,此溶液的密度为。以MA ,MB 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量,若溶液的组成用B 的摩尔分数xB 表示时,试导出xB 与cB ,xB 与bB 之间的关系。解:根据各组成表示的定义
4.2D-果糖溶于水(A )中形成的某溶液,质量分数,此溶液在20°C 时的密度。求:此溶液中D-果糖的(1)摩尔分数;(2)浓度;(3)质量摩尔浓度。解:质量分数的定义为4.3在25°C ,1kg 水(A )中溶有醋酸(B ),当醋酸的质量摩w w
w .k h d a w .c o m 课后答案
网
尔浓度bB 介于和
之间时,溶液的总体积。求:
(1)
把水(A )和醋酸(B )的偏摩尔体积分别表示成bB 的函数
关系。
(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。解:根据定义当时4.4
60°C 时甲醇的饱和蒸气压是84.4kPa ,乙醇的饱和蒸气压
是47.0kPa 。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50%,求60°C 时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。解:质量分数与摩尔分数的关系为w w w .k h d a w .c o m 课后答案
网
求得甲醇的摩尔分数为
根据Raoult 定律
4.580°C 是纯苯的蒸气压为100kPa ,纯甲苯的蒸气压为38.7kPa 。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,80°C 时气相中苯的摩尔分数,求液相的组成。解:根据Raoult 定律
多组分系统热力学习题课复习
8.实际溶液与理想液体混合物比较产生正偏差的原因:( ) ①.溶质B与溶剂A粒子间的作用力fA-B小于溶剂粒子间作 用力fA-A、小于溶质粒子间作用力fB-B,即 fA-B<fA-A ,fA-B<fB-B ②.溶剂A或溶质B发生解离 ③ .溶质B与溶剂A粒子间的作用力fA-B大于溶剂粒子间作 答: 用力fA-A、大于溶质粒子间作用力fB-B,即 fA-B>fA-A ,fA-B>fB-B ④.溶剂A或溶质B发生缔合 A. ①、④ B. ①、③ C. ②、③、④ D. ①、②
3.实际气体B的活度等于:________
fB 答: a B P
4.理想液体混合物混合前后的体积变化为______. 答:零 5.理想液体混合物混合前后焓变化为:__________ 答:零 6.理想液体混合物的混合熵变等于:___________ 答: ΔmixS= –R∑nilnxi 7.理想液体混合物的混合Gibbs自由能变化等于:______ 答: ΔmixG= RT∑nilnxi
多少有关,而与溶质本身的性质无关,故称为依数性
。依数性产生的主要原因是由于溶质溶入后引起溶剂
化学势降低。
7. 如果在水中加入少量的乙醇,则四个依数性将发生 怎样的变化,为什么有这样的变化?如果加 NaCl、 CaCl2 则又怎样?
• 答:水中加入乙醇后,溶液蒸气压上升,沸点下降。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第四章多组分系统热力学
选择题
1. 在373.15K和101325Pa•下水的化学势与水蒸气化学位的关系为
(A) μ(水)=μ(汽) (B) μ(水)<μ(汽)
(C) μ(水)>μ(汽) (D) 无法确定
答案:A。两相平衡,化学势相等。
2.下列哪种现象不属于稀溶液的依数性
(A) 凝固点降低(B)沸点升高
(C) 渗透压(D)蒸气压升高
答案:D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。
3.98K时,A、B两种气体在水中的亨利常数分别为 k1和 k2,且k1> k2,则当P1=P2时,A、B在水中的溶解量C1 和 C2 的关系为
(A) C1> C2 (B) C1< C2 (C) C1= C2 (D) 不能确定
答案:B
4.将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起
(A) 沸点升高 (B) 熔点升高 (C) 蒸气压升高 (D) 都不对
答案:A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。
5. 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是
(A) 纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态
(B) 纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体
(C) 纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体
(D) 不同的物质在相同温度下都处于标准状态时,它们的同一热力学函数值都应相同
答案:D
6. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是
(A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性
(B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比
(C) 所有依数性都与溶剂的性质无关
(D) 所有依数性都与溶质的性质有关
答案:B
7. 关于亨利系数, 下面的说法中正确的是
(A) 其值与温度、浓度和压力有关
(B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关
(C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关
(D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关
答案:D
8. 定义偏摩尔量时规定的条件是
(A) 等温等压 (B) 等熵等压
(C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变
答案:D
9. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是
(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算
(B) 系统的容量性质才有偏摩尔量
(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关
(D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量
答案:B
10. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是
(A) 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关
(B) 系统的强度性质无偏摩尔量
(C) 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量
(D) 偏摩尔量的数值只能为整数或零
答案:D
11. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是
(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 (C )溶质本性
(D) 温度和溶剂本性
答案:A 。由沸点升高常数*2
,()/b b A vap m A K R T M H =∆可以看出。
12. 涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是
(A) 在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质
(B) 用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律
(C) 凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统
(D) 依数性都可以用来测定溶质的相对分子量
答案:A
13. 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g 非挥发性物质B,已知它们的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85, 5.02,溶液沸点升高最多的是
(A) 氯仿 (B) 苯 (C) 水 (D)四氯化碳
答案:D 。由沸点升高公式∆=b b B T K b 可以看出。
14. 涉及溶液性质的下列说法中正确的是
(A) 理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体
(B) 溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液
(C) 溶剂服从拉乌尔定律, 其蒸气不一定是理想气体
(D) 溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降
答案:C
15. 二元溶液,B 组分的Henry 系数等于同温度纯B 的蒸汽压。按Raoult 定律定义活度系数
(A)γ A > γ B (B)γ A = γ B = 1 (C)γ B > γ A (D) γ A ≠ γ B ≠ 1
答案:B
16. 两液体的饱和蒸汽压分别为p *A ,p *B ,它们混合形成理想溶液,液相组成为x ,气
相组成为y ,若 p *A > p *B , 则:
(A)y A > x A (B)y A > y B (C)x A > y A (D)y B > y A
答案:A
17. 已知373K 时液体A 的饱和蒸气压为133.24kPa ,液体B 的饱和蒸气压为66.62kPa 。设A 和B 形成理想溶液,当溶液中A 的物质的量分数为0.5时,在气相中A 的物质的量分数
为:
(A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3
答案:C
18. 298K 时,HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa ·kg ·mol -1,当HCl(g)
在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为:
(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa
答案:A
19. 真实气体的标准态是:
(A) f = p 的真实气体 (B) p = p 的真实气体
(C) f = p 的理想气体 (D) p = p 的理想气体
答案:D
20. 下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质
(A) 与外界温度有关 (B) 与外界压力有关
(C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性
答案:D
21. 今有298K ,p 的N 2[状态I]和323K ,p 的N 2[状态II]各一瓶,问哪瓶N 2的化学势大?
(A) μ(I)>μ(II) (B) μ(I)<μ(II)
(C) μ(I)=μ(II) (D) 不可比较
答案:A 。因为P
G S T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭,S >0故温度升高Gibbs 函数下降。 22. 在298K 、p 下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为2dm 3 (溶有0.5mol 萘),第二瓶为
1dm 3
(溶有0.25mol 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 = 1/2μ2 (D)μ1 = μ2
答案:D 。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。
23. 298K ,p ∅ 下,苯和甲苯形成理想液体混合物,第一份溶液体积为2dm 3,苯的物质
的量为0.25,苯的化学势为μ1,第二份溶液的体积为1dm 3,苯的物质的量为0.5,化学势
为μ2, 则
(A) μ1 >μ2 (B)μ1 < μ2 (C)μ1 = μ2 (D) 不确定
答案:B 。由ln B B B RT x μμ=+知浓度高者化学势大。
24. 有下述两种说法:
(1) 自然界中,风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域
(2) 自然界中,水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方
上述说法中,正确的是:
(A)(1) (B)(2) (C)(1)和(2) (D)都不对
答案:A
25. 2mol A 物质和3mol B 物质在等温等压下混和形成液体混合物,该系统中A 和B 的
偏摩尔体积分别为1.79⨯ 10-5m 3·mol -1, 2.15⨯ 10-5m 3·mol -1, 则混合物的总体积为: