多相多组分系统热力学--习题及答案

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合肥工业大学-物理化学习题-第四章、多组分系统热力学合并

A. 增加
00-7-15
B. 减少
C. 不变
D. 不一定
本章完 5
1 在恒温和总体积不变的条件下, 向理想气体混合物中增加一种新组分, 各气体的分压的变化是 __不__变__( _p_B_=__n_B_R_T_/_V_); 各气体
的化学势的变化是 __不__变__(__B__=__B___+__R_T_l_n_(p_B__/p___).
pB
pB xB
22.13k
Pa
0.0379 /
0.9621/88.10 18.02 0.9621/
88.10
18.56kPa
(2) p = pA + pB =（6.306 + 18.56）kPa = 24.86 kPa
00-8-16
15
例 20℃下HCl溶于苯中达到气液平衡. 液相中每100g苯含有
00-7-15
8
10 在25℃, p下, *H2O(l) ___>__ H2O(溶液) ; 在100℃, 2p下, *H2O(l) __<___ *H2O(g) ; 在－5℃, p下, *H2O(l) __>___ *H2O(s) .
11 0.5mol苯与0.8mol甲苯在300K, p下形成理想液态混合物,
3
10 25℃时, 0.01moll－1糖水的渗透压为1, 0.01moll－1食盐水的渗透压为2, 则1与2 的关系是 __B___. A. 1 > 2 B. 1 < 2 C. 1 = 2 D. 不能确定
11 在未平衡的多相系统中, 组分B在各相中的物质的量分数都相等, 则下述说法中正确的是___E_.
拉乌尔定律和亨利 1.87g HCl, 气相中苯的摩尔分数为0.095. 已知苯与HCl的摩尔质定律量分别为78.11gmol1与36.46 gmol1. 20℃苯饱和蒸气压为

多相平衡习题及参考答案(物理化学,热力学均可)

29、对右图描述正确的是( )
A.MN 线上各点，系统存在三相平衡
B.M、N 点，体系存在两相平衡
C. E1、E2 点体系存在两相平衡 D.J、C、K 点体系存在两相平衡
30、两相平衡的标志是( )
A.p(α)=p(β)
B.T(α)=T(β)
C.μi(α)=μi(β)
D.xi(α)+ xi(β)=1
31、在水的 p-T 相图中，H2O(l)的蒸气压曲线代表的是( )
A.Φ=1，f=2 B.Φ=2，f=1 C.Φ=3；f=0 D.Φ=2，f=2
32、在不考虑重力场、电磁场等外界因素时，定温定压下，相律的表达式为( )
A.f=K-Φ
B.f=K-Φ+1 C.f=K-Φ+2
D.f=K-Φ-2
33、克-克方程的准确表示式为( )
第五章多相平衡一、填空题 1、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3、NaCl(S)和含有稀盐酸的 NaCl 饱和水溶液的平衡系统，其独立组分数是＿＿＿＿＿＿＿。 4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡（900-1200K）：
水的饱和蒸气压。
二、单选题 1、右图为 H2OA.-(NH4)2SO4B.的沸点-组成图。如何从 wB=0.4 的溶液中提取较多的精制
(NH4)2SO4 固体?( )
1
A.降温至-18.3℃以下
B.在密闭容器中平衡蒸发
C.在敞开容器中定温蒸发
再降温至-18.3℃以上
D.先蒸发一部分水份，再
降温至-18.3℃以下
2、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？

物理化学第二章作业及答案

第二章多相多组分系统热力学2007-4-24§2.1 均相多组分系统热力学练习1 水溶液(1代表溶剂水，２代表溶质)的体积V 是质量摩尔浓度b 2的函数，若 V = A +B b 2+C (b 2)2(1)试列式表示V 1和V 2与b 的关系；答： b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量， b 2=n 2, 112222,,,,2T P n T P n V V V B cb n b ⎛⎫⎛⎫∂∂===+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ ∵ V=n 1V 1+n 2V 2( 偏摩尔量的集合公式)∴ V 1=(1/n 1)(V-n 2V 2)= (1/n 1)( V-b 2V 2)= (1/n 1)(A+Bb 2+c(b 2)2-Bb 2-2cb 2)= (1/n 1)[A-c(b 2)2] (2)说明A ,B , A/n 1 的物理意义；由V = A +B b 2+C (b 2)2 ， V=A;A: b 2→0, 纯溶剂的体积，即1kg 溶剂的体积B; V 2=B+2cb 2, b 2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积A/n 1：V 1= (1/n 1)[A-c(b 2)2]，∵b 2→0，V = A +B b 2+C (b 2)2, 纯溶剂的体积为A, ∴A/n 1 为溶剂的摩尔体积。

(3)溶液浓度增大时V 1和V 2将如何变化?由V 1，V 2 的表达式可知， b 2 增大，V 2 也增加，V 1降低。

2哪个偏微商既是化学势又是偏摩尔量?哪些偏微商称为化学势但不是偏摩尔量? 答：偏摩尔量定义为,,c B B T P n Z Z n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭所以,,c B B T P n G G n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,c B B T P n H H n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,cBB T P n F F n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,cB B T P n U U n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 化学势定义为：,,c B B T P n G n μ⎛⎫∂=⎪∂⎝⎭= ,,c B T V n F n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭= ,,c B S V n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭= ,,cB S P n H n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 可见，偏摩尔Gibbs 自由能既是偏摩尔量又是化学势。

第02章--多相多组分系统热力学--教案.

第二章多相多组分系统热力学§2.1 均相多组分系统热力学混合物和溶液都是一种多组分均相系统。

混合物：用来描述多种物质的气态、液态或固态均相系统，系统中所有物质用不分彼此的方法处理。

可以选用相同的方法研究每一个组分的性质。

溶液：用来描述多种物质的液态或固态均相系统。

相对含量较少的叫溶质，较多的叫溶剂。

对于溶质的溶剂需建立不同的标准研究。

一组成标度（组成表示法）1 混合物常用的组成标度B的质量分数w B=m B/mB的摩尔分数x B=n B/∑BB nB的物质的量浓度c B=n B/V2 溶质B常用的组成标度质量摩尔浓度：b B= n B / m A溶质B的摩尔分数x B=n B/∑BB n溶质B的物质的量浓度c B= n B/V不同浓度之间可以相互换算。

二偏摩尔量对于一定量的单组分单相封闭系统，一般只要两个状态变量就可以确定系统的状态。

而对与均相多组分系统大量实验事实说明：①均相多组分系统或均相敞开系统其容量性质如体积V ，热力学能U 等不仅是T ，p 的函数，还是系统中各组分物质的量n 的函数，因此要确定均相多组分系统的状态就必须考虑系统的组成。

②均相多组分系统的容量性质不具有简单的加和性，即V ≠∑B V (B)。

1 偏摩尔量的定义对于任一容量性质Z ，若系统中所含物质的量分别为n 1，n 2，…，则Z = f (T ，p ，n 1，n 2，…)Z 的微小变化d Z = n p T Z ,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂d T +nT p Z ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂d p + 1,,1dn n Z ncP T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ + 2,,2dn n Z ncP T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ +… =n p T Z ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂d T +nT p Z ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂d p + c B B Z n ,p ,T n ∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂d n B 等温、等压条件下d Z =cBBZ n ,p ,T n ∑⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂d n B令： Z B =cB n ,p ,T n Z ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Z B 表示系统中任意物质B 的偏摩尔量，Z 可为任一容量性质，例V B =c ,,B n p T n V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ G B =c ,,B n p T n G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ S B =c,,B np T n S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 偏摩尔量的含义可从以下两个方面理解：① 指定T 、p 、各组分浓度不变的条件下，，往无限大量的系统中加入1摩尔物质B 所引起的体积的改变，称为物质B 的偏摩尔体积。

物理化学答案――第三章_多组分系统热力学及其在溶液中的应用习.

第三章多组分系统热力学及其在溶液中的应用一、基本公式和内容提要1. 偏摩尔量定义:其中X为多组分系统的任一种容量性质，如V﹑U﹑S......全微分式：总和：偏摩尔量的集合公式：2. 化学势定义物质的化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素，是决定物质变化方向和限度的函数的总称，偏摩尔吉布斯函数只是其中的一种形式。

3. 单相多组分系统的热力学公式4. 化学势判据等温等压、只做体积功的条件下将化学势判据用于多相平衡和化学平衡中，得多组分系统多相平衡的条件为：化学平衡的条件为：5.化学势与温度、压力的关系（1）化学势与压力的关系（2）化学势与温度的关系6.气体的化学势（1）纯组分理想气体的化学势理想气体压力为（标准压力）时的状态称为标准态，称为标准态化学势，它仅是温度的函数。

（2）混合理想气体的化学势式中：为物质B的分压；为物质B的标准态化学势；是理想气体混合物中B组分的摩尔分数；是B纯气体在指定T，p时的化学势，p是总压。

（3）实际气体的化学势式中：为实际气体或其混合物中物质B的化学势；为B的标准态化学势，其对应状态是B在温度T、压力、且假想具有理想气体行为时的状态，这个状态称为实际气体B的标准态；分别为物质B的逸度系数和逸度。

7. 稀溶液中的两个经验定律（1）拉乌尔定律一定温度时，溶液中溶剂的蒸气压与溶剂在溶液中的物质的量分数成正比，其比例系数是纯溶剂在该温度时的蒸气压。

用公式表示为。

对二组分溶液来说，，故拉乌尔定律又可表示为即溶剂蒸气压的降低值与纯溶剂蒸气压之比等于溶质的摩尔分数。

（2）亨利定律一定温度时，稀溶液中挥发性溶质的平衡分压与溶质在溶液中的物质的量分数成正比。

用公式表示。

式中：为溶质的浓度分别为摩尔分数、质量摩尔浓度和物质的量浓度表示时的亨利系数，单位分别为Pa、和。

使用亨利定律时应注意：①是溶质在液面上的分压；②溶质在气体和在溶液中的状态必须是相同的。

8.溶液的化学势（1）理想液态混合物中物质的化学势①定义：在一定的温度和压力下，液态混合物中任意一种物质在任意浓度均遵守拉乌尔定律的液态混合物称为理想液态混合物。

多组分多相体系热力学自测题答案

1、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) 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2、在温度T时，纯液体A 的饱和蒸气压为p A*，化学势为μA*，并且已知在p∃压力下的凝固点为T f*，当A 中溶入少量与A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A，μ A，T f ，则( D)(A) p A*< p A， μA*<μA，T f* < T f(B) p A*> p A， μA*<μA，T f* < T f(C) p A*< p A， μA*<μA，T f* > T f(D) p A*> p A， μA*>μA，T f* > T f3、已知373.15 K 时，液体A 的饱和蒸气压为133.32 kPa，另一液体B 可与A 构成理想液体混合物。

当 A 在溶液中的物质的量分数为1/2 时，A 在气相中的物质量分数为2/3 时，则在373.15 K时，液体B 的饱和蒸气压应为：( A)(A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa4、关于亨利系数,下列说法中正确的是: ( D)(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关5、关于亨利定律,下面的表述中不正确的是：(C)(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6、298 K时,HCl(g,M r=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa⋅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)(A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa7、下述诸说法正确的是：( D)(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律(A) (1)，(2) (B) (2)，(3) (C) (2)，(4) (D) (3)，(4)8、设N2和O2皆为理想气体。

多组分练习题及答案

多组分练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、理想混合气体中任意组分B的化学势表达式为：μB = μB(g , T) +RT ln(p B / p)。

（）2、理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力Bp。

（）3、在多相系统中于一定的T，p下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。

（）4、理想稀溶液中的溶质遵从亨利定律；溶剂遵从拉乌尔定律。

（）5、组成可变的均相系统的热力学基本方程d G=－S d T＋V d p＋∑=1BBμd n B，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。

（）6、当系统在一定的T, p下处于相平衡时，任一组分在各相的化学势必定相等。

（）7、偏摩尔量与化学势是同一个公式的两种不同表示方式。

( )8、因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。

（）9、只有广度性质才有偏摩尔量。

( )10、一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。

（）11、纯物质的化学势就是它的摩尔吉布斯函数。

（）12、如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。

（）13、偏摩尔量因为与浓度有关，所以它不是一个强度性质。

( )14、在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。

（）15、化学势判据就是吉布斯自由能判据。

（）二、选择题1、B，C二组分溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数：因此有:( )。

( 1 ) G B与T，p，n C有关，与n B无关；( 2 ) G B与T，p，n C，n B都有关；( 3 ) G B与n B有关，与T，p，n C无关；( 4 ) G B与n B，n C有关，与T，p无关。

2、苯在101 325 Pa下的沸点是353.25 K , 沸点升高系数是2.57 K·kg·mol则苯的气化焓为：( )。

(已知C H的=78.11。

)( 1 ) 31.53 kJ·mol ； ( 2 ) 335 kg·mol ； ( 3 ) 7.42 kJ·mol 。

多组分系统热力学

第三章多组分系统热力学§ 引言基本概念 1、多组分系统两种或两种以上的物质（或称为组分）所形成的系统称为多组分系统。

多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。

它（如：多组分单相系统）的热力学性质，则不仅由系统的温度、压力所决定，还与系统的相的组成有关。

2、混合物（mixture ）多组分均匀系统中，各组分均可选用相同的方法处理，有相同的标准态，遵守相同的经验定律，这种系统称为混合物。

混合物有气相、液相和固相之分。

3、溶液（solution ）含有一种以上组分的液体相或固体相称之为溶液。

溶液有液态溶液和固态溶液之分，但没有气态溶液。

4、溶剂（solvent ）和溶质（solute ）如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。

如果都具有相同状态，则把含量多的一种称为溶剂，含量少的称为溶质。

溶剂和溶质要用不同方法处理，他们的标准态、化学势的表示式不同，服从不同的经验定律。

溶质有电解质和非电解质之分，本章主要讨论非电介质所形成的溶液。

如果在溶液中含溶质很少，这种溶液称为稀溶液，常用符号“∞”表示。

多种气体混合在一起，因混合非常均匀，称为气态混合物，而不作为气态溶液处理。

多组分系统的组成表示法 1、B 的质量浓度B def(B)m Vρ 即用B 的质量m B 除以混合物的体积V 。

B ρ的单位是： kg ·m —3。

2、B 的质量分数BAAdef(B)m w m ∑ 即B 的质量m B 与混合物的质量之比。

w B 的单位为1。

3、B 的浓度B Bdefn c V即B 的物质的量与混合物体积V 的比值。

c B 常用单位是mol ·L —1。

4、B 的摩尔分数B BAAdefn x n ∑ B 的物质的量与混合物总的物质的量之比称为溶质B 的摩尔分数，又称为物质的量分数。

摩尔分数的单位为1。

气态混合物中摩尔分数常用y B 表示。

大学物理化学第二章热力学第二定律学习指导及习题解答

3．熵可以合理地指定
Sm$
(0K)
0
，热力学能是否也可以指定
U
$ m
(0K)
0
呢？
答：按能斯特热定理，当温度趋于0K，即绝对零度时，凝聚系统中等温变化过
程的熵变趋于零，即
，只要满足此式，我们就可以任意
选取物质在0K时的任意摩尔熵值作为参考值，显然 Sm$ (0K) 0 是一种最方便的
选择。但0K时反应的热力学能变化并不等于零，
（2）变温过程
A．等压变温过程始态 A（p1,V1,T1）终态 B（p 1,V2,T2）
S
T2
δQ R
T T1
T2 Cp d T T T1
Cp
ln
T2 T1
B．等容变温过程始态 A（p1,V1,T1）终态 B（p2,V1,T2）
S
T2
δQ R
T T1
C．绝热过程
T2 CV d T T T1
，所以不
能指定
U
$ m
(0K)
0
。
4．孤立系统从始态不可逆进行至终态S＞0，若从同一始态可逆进行至同
一终态时，则S＝0。这一说法是否正确？
答：不正确。熵是状态函数与变化的途径无关，故只要始态与终态一定S
必有定值，孤立系统中的不可逆过程S＞0，而可逆过程S＝0 是毋庸置疑的，
问题是孤立系统的可逆过程与不可逆过程若从同一始态出发是不可能达到相同
4．熵（1）熵的定义式
dS δ QR T
或
S SB SA
B δ QR AT
注意，上述过程的热不是任意过程发生时，系统与环境交换的热量，而必须是在
可逆过程中系统与环境交换的热。

多组分系统

2
例如：一个封闭容器中，装有一定数量的乙醇水
溶液，上方为蒸气，整个容器是一个封闭系统，若分别选取液相或气相作为系统，由于两相之间有物质交换，所以液相或气相都是敞开系统。
（2）多组分系统的广度性质，一般说来不多组分系统的广度性质，再具有简单的加和性，再具有简单的加和性，即并不等于各组分在纯态时该广度性质之和。在纯态时该广度性质之和。
19
在等温等容且定组成的条件下
µ
B
∂A = ( )T ∂nB
,V , n ( C ' , C ' ≠ B )
三个偏导数都叫化学势
20
在等熵等压且定组成的条件下
µB
∂H = ( ) S , P , n ( C ' ,C ' ≠ B ) ∂nB
在等熵等容且定组成的条件下
∂U µB = ( ) S ,V , n ( C ' ,C ' ≠ B ) ∂n B
＞自发＝平衡
相平衡判据
22
它表明，在等温等压且没有非体积功的条件下，它表明，在等温等压且没有非体积功的条件下，则组分B将自动由α 若 α β ，则组分B将自动由α相转移
µB > µB µB = µB
α
到 β相。则组分B 则组分B在α和β两相中达平衡。平衡。
若
β
纯物质B*达成两相平衡的条件是：纯物质达成两相平衡的条件是：达成两相平衡的条件是
Z = f (T , P, nB , nC ......)
12
若系统的状态发生任意一个微小变化，即T,P,nB,nC,诸变量任意独立改变无限小量时，则Z也会有相应的微小变化，其全微分为：
∂Z ∂Z dZ = ( ) P ,n ( B ) dT + ( )T ,n ( B ) dP ∂P ∂T ∂Z +( )T , P ,n ( C ,C ≠ B ) + ...... ∂nB

物理化学补充选择题及答案

《物理化学》部分章节补充习题——选择题及参考答案第一章热力学第一定律1．对于任何循环过程，系统经历了i步变化，则据热力学第一定律应该是：(A)∑Q i=0, (B)∑W i=0, (C)(∑Q i-∑W i)>0, (D) (∑Q i+∑W i)=02．1mol373K、pφ下的水经下列两个不同过程到373K、pφ的水汽: (1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发.这两个过程中功的关系为:(A)W1>W2, (B) W1<W2(C)W1=W2(D) W1=W2=03．下列宏观过程(1)101.325kPa、273K下冰融化为水;(2)气缸中活塞往复运动;(3)NaCl溶解在水中;(4)水在101.325kPa、373K下蒸发.可看作可逆过程的是:(A)(1)和(4) (B) (2)和(3)(C) (1)和(3) (D) (2)和(4)4．1mol水银蒸气在正常沸点630K时压缩成液体,已知其蒸发热为54566J·mol-1,设水银蒸气为理想气体,则此过程的∆U和∆H为(A) ∆U=∆H=54566J (B) ∆U=-49328J,∆H=-54566J(C)由于定温,故∆U=0,∆H=0 (D) ∆U=-59804J,∆H=-54566J5．已知250C时H2O(g)的标准摩尔生成热∆f H mφ(H2O,g)=-241.82kJ·mol-1, H2(g)的标准摩尔燃烧热∆c H mφ(H2,g)=-285.83kJ·mol-1,在同温度下H2O(l)→H2O(g)的标准摩尔相变热为(单位为kJ·mol-1): (A)-44.01 (B)44.01(C)241.82 (D)285.83第二章热力学第二定律1．理想气体与温度为T 的大热源接触作定温膨胀吸热Q ，所作的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为：(A)Q/T (B)0 (C)5Q/T (D)-Q/T 2．系统经历一个不可逆循环后(A)系统的熵增加 (B)系统吸热大于对外作功 (C)环境的熵一定增加 (D)环境内能减少3．理想气体从状态I 经自由膨胀到达状态II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性: (A)∆A (B) ∆G (C) ∆S (D) ∆U4．可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将 (A)最快 (B)最慢 (C)中等 (D)不能确定5．液态水在373K 及101325Pa 下汽化为水蒸汽，则该过程的 (A)∆H ＝0 (B) ∆S ＝0 (C)∆A ＝0 (D) ∆G=06．在298K 和p φ下，KNO 3溶解在水中将吸收热量，此时系统的熵变为： (A)∆S<0 (B) ∆S>0 (C) ∆S=0 (D) ∆S=∆H/2987．在298K 时已知气相反应2CO 2=2CO+O 2的∆G φ为514.2kJ·mol -1，则此反应的∆A φ( kJ·mol -1)为： (A) ∆A φ=514.2 (B) ∆A φ=0 (C) ∆A φ>514.2 (D) ∆A φ<514.28．当100J 的热量从300K 的大热源传向290K 的另一大热源时，整个过程所引起的熵变是: (A)（290100300100+ ）J·K -1 (B) （290100300100-）J·K -1 (C) （290100300100+-）J·K -1 (D) （290100300100-- ）J·K -1第三章多组分系统的热力学1．理想溶液的通性是：(A)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix>0,∆G mix<0(B)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix>0,∆G mix=0(C)∆V mix=0, ∆H mix>0,∆S mix>0,∆G mix<0(D)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix=0,∆G mix=02．298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利常数分别为k A和k B，且k A>k B，则当A和B压力相同时，在该溶剂中溶解的量是：(A)A的量大于B的量(B) A的量小于B的量(C) A的量等于B的量(D)A的量和B的量无法比较3．苯和甲苯能形成理想溶液，在293K时当1mol苯和1mol甲苯混合时，这过程所对应的∆G(J)是(A)-3377 (B)3377 (C)0 (D)-34344．A和B能形成理想溶液，已知在373K时纯液体A的蒸汽压力为133.32kPa，纯液体B的蒸汽压为66.66kPa，当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸汽中A的摩尔分数是：(A)1 (B)3/4 (C)2/3 (D)1/25．313K时纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体B的21倍，A和B能形成理想溶液，若气相中A和B的摩尔分数相等，则液相中A和B的摩尔分数之比X A:X B应为：(A)1：21 (B)21：1 (C)22：21 (D)1：226．在一完全密闭的透明壁的恒温箱中，置有两杯液体，A杯为纯水，B杯为蔗糖水溶液。

物理化学第四章多组分系统热力学

AB

( nB
)T , p ,nC
G
GB

( nB
)T , p ,nC
注意：偏摩尔量的下脚标为：T，P，C（C≠ B)
使用偏摩尔量时应注意： 1.偏摩尔量的含义是：在等温、等压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的条件下，广度性质X的随组分B的物质的量的变化率。
2.只有广度性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度性质。
六、偏摩尔量之间的函数关系
对于组分B：VB、UB、HB、SB、AB、GB之间的关系：
HB= UB +PVB ，
AB= UB －ＴSB
GB = HB －ＴSB＝ UB +PVB －ＴSB UB ＝AB+PVB
(
GB P
)T
,nA
VB
(
GB T
)
P,nA
SB
( GB )
[T T
]P,nB
3.纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。
4.任何偏摩尔量都是T，p和组成的函数。
偏摩尔量的集合公式
设一个均相体系由1、2、、k个组分组成，则体系任一广度量Z应是T，p及各组分物质的量的函数，即：
X X (T , p, n1, n2,, nk )
在等温、等压条件下：
X
X
dX

( n1
···········
dG= dG(α) ＋ dG(β) +·········
恒T，p时 dG SdT Vdp

B
dnB
B
同理，有
dU TdS pdV B ( )dnB ( ) B
dH TdS Vdp B ( )dnB ( ) B

第四章多组分系统热力学2

第四章多组分系统热力学2物化习题一判断题1、在101.3Kpa下，往纯水中加入少量NaCl,与纯水比较，此稀溶液沸点升高。

（）2、偏摩尔量集合公式Z=∑nBzB,m适用条件是恒温过程。

（）恒温恒压过程3、Henry系数K某，B只与溶剂溶质性质有关，而与温度无关。

（）温度不同，亨利系数不同。

温度升高，系数升高。

4、沸点升高系数Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关，且与温度有关。

（）Kb的量仅与溶剂的性质有关5.、若A分子和B分子之间的相互作用力，与A，B各自处于纯态时分子之间的相处作用力相同，混合后，则有⊿Hmin=0.()6、标准就态是认为规定的某些特定状态。

（）7、理想溶液中，各种微粒间的相互作用力可忽略不计。

（）处于凝聚态的分子，其分子间的距离很小，分子间的相互作用力和分子的体积均不能忽略。

8、一切纯物质的凝固点都随外压的增大而上升。

（）9、稀溶液的非典一定比纯溶剂的沸点高。

（）在同一外压条件下10、在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水的渗透压不相同。

（）Ⅱ=CbRT,溶液的渗透压的大小只由溶液中的溶质的浓度决定，而与溶质的本性无关。

11、摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，而物质的量浓度与温度有关（）12、在相平衡中，若各相中均有组分B，则组分B在个相中的化学势一定相等。

（）系统处于相平衡，由于系统任一组分B在其存在的每个相中的化学势相等。

13、溶剂中融入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸汽压升高。

（）14、二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任一组分的蒸汽压。

（）处于中间态。

15、只有广度性质才有偏摩尔量。

()16、凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。

（）17、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。

（）18、偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。

（）19、某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。

（）20、在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。

（）21、封闭系统中，由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功Ｗ′>△Ｇ和△Ｇ﹤0，则此过程一定能发生。

物理化学第七版第三章多组分系统热力学

B1
常见偏摩尔量如下：
VB ,m
V ( nB
)T , p,n jB
U B ,m
U ( nB
)T , p,n jB
H
H B,m
( nB
)T , p,n jB
S SB,m ( nB )T , p,njB
F FB,m ( nB )T , p,njB
G
GB,m
( nB
)T , p,n jB
注意：1、只有广度性质才有偏摩尔量，偏摩尔量是强度性质的状态函数。
广义化学势：保持特征变量和除B以外其它组分不变时，某热力学函数随物质的量 nB的变化率称为广义化学势。
注意：任意热力学函数的偏摩尔量并不都是化学势，只有偏摩尔吉布斯能才是化学势。
二、化学势与温度及压力的关系（自学）
G f (T , p, n1, n2 , ...) 组成恒定时 dG -SdT Vdp
dG SdT Vdp BdnB
恒温恒压下： dG BdnB
化学势判据：恒温恒压且不做非体积功时：
dG BdnB 0
dG BdnB 0
k
dG BdnB 0 B1
自发进行可逆或平衡不能进行
1、化学势在相平衡中的应用
恒温恒压下，dnB摩尔的B物质由相转移到相：
dG=dG+dG 相 dnB
H* m,A
(s)
RT 2
dT
ln
xA
fus
H* m,A
R
1
Tf
1 Tf*
Tf
RTf*Tf
fus
H* m,A
ln xA
K f
ln
xA
K f
ln(1
xB )

多相多组分系统热力学典型例题

一、选择题1、下列偏微分中，能称为偏摩尔量的是：( A )（A ）,,()B T P nc C B V n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (B) ,,()B S P nc C B H n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (C) ,,()B P V nc C B G n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (D) ,,()B T H ncC B S n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 2、某溶液由2mol A 和1.5mol B 混合而成，总体积为0.42 dm 3。

该溶液中已知A 的偏摩尔体积V A =0.03 dm 3•mol -1 ，则组分B 的偏摩尔体积V B 为 ( C )(A )0.20 dm 3•mol -1 (B) 0.30 dm 3•mol -1( C) 0.24 dm 3•mol -1 (D) 0.28 dm 3•mol -13、在一定温度和压力下，设纯的A(1)的化学势为μ*，其标准态化学势为μθ。

若在A 中加入另一液相B(1)，形成理想的液态混合物，这时A(1)的化学势为μA ，标准态化学势为μA θ，则两种化学势之间的关系为 ( B )(A ) μ*=μA , μθ=μA θ (B) μ*>μA , μθ=μA θ( C) μ*=μA , μθ>μA θ (D) μ*>μA , μθ<μA θ4*、在298K 时，设液体A 和B 能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理想的气体混合物。

已知纯A 和纯B 的饱和蒸气压分别为50A p kPa *=，60B p kPa *=，若液相中0.4A x =，则平衡的气相中B 的摩尔分数B y 的值为 ( A )(A ) y B =0.64 (B) y B =0.25( C) y B =0.50 (D) y B =0. 405、设373K ，100kPa 时，2()H O g 的化学势为1μ；373K ，50kPa 时，2()H O g 的化学势为2μ。

如果两者有如下4个关系式(1 ) μ1θ=μ2θ (2) μ2-μ1 =RTln2( 3) μ2-μ1 =-RTln2 (4) μ2=μ1- RTln0.5这些关系中正确的是 (B)(A) (1), (2) (B) (1), (3)(C ) (3), (4) (D) (2), (4)6、在298K 时，已知①2()H g 和②2()O g 在水中的Henry 系数分别为9,17.1210x k Pa =⨯，9,2 4.410x k Pa =⨯。

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）______.9、理想溶液中任意组分B的化学势：μB=_______________.10、298K、101.325kPa，有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mol萘，第二瓶为1升,溶有0。

25mol萘，若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势，则它们的关系为__________。

万洪文《物理化学》教材习题解答

第一篇化学热力学第一章热力学基本定律.1-1 0.1kg C6H6(l)在，沸点353.35K下蒸发，已知(C6H6) =30.80 kJ mol-1。

试计算此过程Q，W，ΔU和ΔH值。

解：等温等压相变。

n/mol =100/78 , ΔH = Q = n = 39.5 kJ , W= - nRT = -3.77 kJ ,ΔU =Q+W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m3，室温是290K，气压为，今欲将温度升至300K，需吸收热量多少?(若将空气视为理想气体，并已知其C p,m为29.29 J K-1·mol-1。

)解：理想气体等压升温（n变）。

Q=nC p,m△T=(1000)/(8.314×290)×C p,m△T＝1.2×107J1-3 2 mol单原子理想气体，由600K，1.0MPa对抗恒外压绝热膨胀到。

计算该过程的Q、W、ΔU和ΔH。

(Cp ,m=2.5 R)解：理想气体绝热不可逆膨胀Q＝0 。

ΔU＝W ，即 nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1),因V2= nRT2/ p2 , V1= nRT1/ p1，求出T2=384K。

ΔU＝W＝nCV,m(T2-T1)＝-5.39kJ ，ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-8.98 kJ1-4 在298.15K，6×101.3kPa压力下，1 mol单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为，若为；(1)可逆膨胀(2)对抗恒外压膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变。

(已知C p,m=2.5 R)。

解：(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3 , 过程方程 p11-γT1γ= p21-γT2γ, T2=145.6 K ,ΔU＝W＝nC V,m(T2-T1)＝-1.9 kJ , ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-3.17kJ(2)对抗恒外压膨胀 ,利用ΔU＝W ，即 nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1) ，求出T2=198.8K。

热力学练习题 (3)

一、选择题1.在相同温度和压力下，凹面液体的饱和蒸气压p r与水平面液体的饱和蒸气压p0相比（同一种液体）( )A.不能确定B.p r=p0C.p r> p0D.p r< p02.区别单相系统和多相系统的主要根据是( )A.化学性质是否相同B.物理性质是否相同C.物理性质和化学性质是否都相同D.物质组成是否相同3.40.298 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= 10μ2B.μ1=μ2C.2μ1= μ2D.μ1= 2μ24.关于焓的性质，下列说法中正确的是( )A.焓的增量只与系统的始末态有关B.焓是能量，它遵守热力学第一定律C.系统的焓值等于内能加体积功D.焓是系统内含的热能，所以常称它为热焓5.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数( )A.理想溶液B.理想气体C.所有气体D.稀溶液6.1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：( )A.19.14J•K-1，-19.14J•K-1，0B.-19.14J•K-1，19.14J•K-1，0C.19.14J•K-1，0，0.1914J•K-1D.0 ，0 ，07.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8.通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为( )A.1B.2C.3D.49.当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则( )A.p必随T之升高而降低B.p必不随T而变C.p必随T之升高而变大或减少D.p随T之升高可变大10.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的( )A.与化合物一样，具有确定的组成B.不具有确定的组成C.平衡时，气相和液相的组成相同D.其沸点随外压的改变而改变11.有一放射性元素，其质量等于8g，已知它的半衰期t1/2=10 d，则经过40 d后，其剩余的质量为( )A.4 gB.2 gC.1 gD.0.5 g12.对于反应，如果使起始浓度减小一半，其半衰期便缩短一半，则反应级数为( )A.1级B.2级C.零级D.1.5级反应13.298 K，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm将( )A.κ减小，Λm增加B.κ增加，Λm增加C.κ减小，Λm减小D.κ增加，Λm减小14.在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（A杯）和纯水(B杯)。