物化第四章习题答案
物化教材习题解答(人卫版)第4章习题
第四章（相平衡）习题解答1．指出平衡体系的组分数、自由度（1）NH4Cl(s)部分解离为NH3(g)、HCl(g)K=S–R–R’=3–1–1 = 1f = K–φ +2 = 1–2 + 2 = 1（2）上述体系加少量NH3(g)K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2（3）NH4HS(s)与任意量NH3(g)、H2S(g)平衡K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2（4）C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在100︒C平衡独立化学反应数为2： C(s)+O2(g)→CO2(g)2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)K=S–R–R’=4–2–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 1 = 12. 本体系K=3，当f=0时，φ最大，即f=K-φmax+2=5-φmax=0，(1) 指定T，减少一个变量，f=(5-φmax)-1=0 φmax=4如冰，水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液，气相(2) 指定T和水在苯甲酸中的浓度，减少二个变量，f=(5-φmax)-2=0 φmax=3如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液，气相(3) 指定T，p和水在苯甲酸中的浓度，减少三个变量，f=(5-φmax)-3=0 φmax=2如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液4．两相平衡线三相点AB：s正交↔g E：s正交↔ s斜方↔lBC：s斜方↔g B：s正交↔ s斜方↔gCD：l↔g C：s斜方↔l ↔gEB：s正交↔ s斜方G：s正交↔l ↔g（亚稳态）EC：s斜方↔lEC：s正交↔lX→Y变化：正交硫→转晶→斜方硫→熔化→5． 按Trouton 规则，11-v m ol K J 88TH -⋅⋅=∆∆H V =88⨯(273.2+61.5)=29454 J ⋅mol -1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=5.612.2731402.2731R 29454325.101p ln 2 p 2=48.99 kPa 6. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=2.3731T 1R 40670325.10199.151ln2 T 2=385.1K=111.9︒C7． ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛+-+∆-=2.27323012.273901R H 3.101267.0ln v∆H V = 64454 J ⋅mol –1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=2.2732301T 1R 644543.10133.1ln2 T 2=392.7K = 119.5︒C8.229.37T13115p ln +-=∆H 升华=-13115R=109044 J ⋅mol -1液←→气平衡，lnp ~1/T 的回归方程为90.26T8521p ln +-=∆H 汽化=-8521R=70848 J ⋅mol -1∆H 熔化=∆H 升华-∆H 汽化=38196 J ⋅mol -1(2) 三相点p ，T 是气液平衡线和气固平衡线的交点，联立两回归方程，解得 T=444.8 K=171.6 ︒C p=2298 Pa(3) T=500K 代入气液平衡回归方程，得沸点压力 p=19083 Pa9． 由0︒C 和10︒C 的蒸汽压求水的汽化热： ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=27312831R H 6106.0228.1lnv ∆H v =44880 J ⋅mol -1求出升华热：∆H 升华= ∆H 熔化+∆H 汽化=333.5⨯18+44880=50883 J ⋅mol -1由0︒C 数据求出口处（-25︒C ）的蒸气压：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=1212T 1T 1R H p p ln升华 ⎪⎭⎫⎝⎛--=27312481R 508836106.0p ln2 p 2=0.637 kPa计算20︒C 时的蒸汽压（用10︒C 数据，也可用0︒C 数据）：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛--=28312931R 44880228.1p ln2 p 2=2.31 kPa％＝＝饱和蒸汽压实际蒸汽压相对湿度＝72.231.20637.010. 1.54p 65.0p x p y *AA *A A ==总 p*A =37.45 kPap 总= p*A x A + p*B x B = 37.45⨯0.65 + p*B ⨯0.35 = 54.1p*B = 85.02 kPa11．2665.078/7092/3092/30M /70M /30M /30x ＝＝＝苯甲苯甲苯甲苯++甲苯甲苯甲苯x p p ==4.89⨯0.2665=1.303 kPa苯苯苯x p p ==15.76⨯(1-0.2665)=11.56 kPap 总= p 甲苯+p 苯=12.86 kPa12．(1) 作相图(2) 物系组成为x=0.6，由相图，114︒C 时，气相x g =0.92，液相x l =0.53杠杆规则：22.06.092.053.06.0n n lg =--=(3) x=0.6时，沸点为110︒C ，提高到114︒C ，馏出物（气相）组成为0.92 (4) 完全蒸馏（精馏），馏出物为100%的HNO 3，残留液为0.38的恒沸物。
物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]
![物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/995f0e3383c4bb4cf7ecd1f7.png)
第四章 化学平衡一、基本公式和内容提要 1. 化学反应的方向和限度（1）反应系统的吉布斯自由能和反应进度反应进行过程中，A 和B 均各以纯态存在而没有相互混合，则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯自由能G *为：G * = n A μA * + n B μB * = （1－ξ）μA * +ξμB * = μA * +ξ（μB * －μA *）对于封闭体系在定温定压下在反应实际进行过程中，A 和B 是不可能以纯态存在的。
它们是混合在一起的，因此还存在混合吉布斯自由能△mix G 。
△mix G = RT （n A lnX A + n B lnX B ） = RT [(1－ξ)ln(1－ξ) + ξlnξ]（2）化学反应标准平衡常数理想气体的化学反应()()()()aA g bB g gG g hH g −−→++←−− bB a A hH gG P P P P P P P P )/()/()/()/(θθθθ= e )－－(1θθθθμμμμB A H G b a h g RT－+= 常数 = K θK θ称为标准平衡常数。
（3）化学反应的等温方程式（a ）对任意反应达平衡时：△r G m θ = －RTlnK θ△r G m θ是指产物和反应物均处于标准态时，产物的吉布斯自由能和反 应物的吉布斯自由能总和之差，称为反应的“标准吉布斯自由能变化”。
（b ）反应在定温定压条件下△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p上式称为范特霍夫(Vait Hoff) 等温方程。
（c ）依据吉布斯自由能函数可判断反应进行的方向，在温度、压力一定的条件下：RT ln Q a ＜ RTlnK θ Q a ＜K θ △r G m ＜0 反应正向自发进行 若 RT ln Q a ＞RTlnK θ Q a ＞K θ △r G m ＞0 反应逆向自发进行若 RT ln Q a = RTlnK θ Q a = K θ △r G m =0 反应达平衡 2. 反应的标准吉布斯自由能变化 （1）化学反应的△r G m 与△r G m θ（a ）在一定温度和压力为p θ下，任何物质的标准态化学势μi θ都有确定值，所以任何化学反应的△r G m θ都是常数；（b ）△r G m 不是常数，在一定T ，p 下，它与各物质的活度（分压、浓度）等有关，即与Q a 有关；（c ）在定温定压条件下0W '=时，△r G m 的正负可以指示化学反应自发进行的方向，在定温下△r G m θ的正负通常不能指示反应进行的方向，根据公式△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p ，但当△r G m θ的数值很大时，也可用其值估计反应的方向。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案教案资料
第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为m r G ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用m r G ∆来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化 学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m 若大于零，则K 一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。
14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ∆。
16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
物理化学第四章课后答案完整版
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c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B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x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B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℃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℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B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b B 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℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa 。
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℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.5 80℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。
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℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.6在18℃，气体压力101.352 kPa下，1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g，能溶解N2 0.02 g。
现将1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并干燥之，求此干燥气体在101.325 kPa，18℃下的体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O2和N2的亨利常数。
4.7 20℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325 kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
物化第四章习题答案
8.理想液态混合物的蒸气压总是( B)
A.与液态组成无关
B.介于两纯组分的蒸气压之间
C.大于任一纯组分的蒸气压 D.小于任一纯组分的蒸气压
9.理想液态混合物的热力学性质在下面叙述中哪个是错误的( B)
A. mixV 0
B. mix A 0
C. mix H 0
D. mixU 0
10.在400K时，液体A的饱和蒸气压为4×104Pa，
A.XB是无限大量系统中B物质变化1mol时该系统广度性质X的变化量。 B.X是广度性质，XB也是广度性质。 C.XB不仅取决于T,p ，也取决于浓度。
D. XB nB XB
3.2mol物质A和3mol物质B在等温、等压下，混合形成理想 液态混合物，A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5m3/mol、 2.15×10-5m3/mol，则混合物的总体积为（C ）
C. 两杯同时结冰 D. 不能预测其结冰的先后次序
14.当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时， 若采用不同的标准态，则下列说法中正确的是（ ） D
A.溶质的标准化学势相同 B. 溶质的活度相同 的活度系数相同 D. 溶质的化学势相同
C.溶质
15.为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是( C) A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料 B. 20% 葡萄糖水 C. 含适量维生素的等渗饮料 D.含兴奋剂的饮料
yB
pB p
pB* xB p*A ( pB* p*A ) xB
0.2638
3. 25ºC时，在丙酮(B)和水(A)形成的理想稀溶液中，
测得当xB=0.0194时，液面上方蒸汽压为6.679kPa。
已知该温度下纯水的饱和蒸汽压pA*=3.160kPa。
试求当xB´=0.0100时的yB´。
物理化学第四章课后习题
布斯函数 f Gm。
解 平衡时： n(CF4 ) p V0 / (273R ) 8.42 103 mol n(COF2 ) 1.0652 / 175.33 6.075 10 3 mol V (COF2 ) n(COF2 ) RT / p 138cm 3 n(CO2 ) p (524 138 191) 10 6 / ( RT ) 8.68 10 3 mol K Kn n(CF4 )n(CO2 ) 1.98 n 2 (COF2 )
温度而改变，试计算1000 K时该反应的 r Gm 和 r Sm 各为多少？
解 平衡时
2CO2 （g）=2CO( g ) O2 （g） （1-） 2 2
n
B
2
3 K (1000 K ) K x = = 4.0 10-21 2 （1-） +） （2
K (1400 K )=1.024 10-12
习题1 有理想气体反应2SO2 ( g ) O2 ( g ) 2SO3 ( g )在1000 K时，K 3.45。试求算SO2、O2 和SO3的分压分别为2.03 104 Pa、 104 Pa和1.01105 Pa的混合气中，发生上述反应的 1.01 r G m , 并判断反应能够进行的方向。若SO2 及O2的分压仍分别为2.03 104 Pa及1.01104 Pa ，为使反应正向进行，SO3的分压最大不得超过多少？ 解 Qp ( pSO3 / p ) 2 ( pSO2 / p ) ( pO 2 / p ) Qp K
物理化学第四章习题解答
物理化学第四章习题解答思考题3.注：题目为反应对该反应物分别是一级、二级2A——>P+...、三级3A——>P+...。
而A+B——>P+...这个反应若为如书P141所示的二级反应，则对反应物A和B都分别是一级的。
所以本题应该套用简单n级反应的公式进行计算。
设反应物A的初始浓度为a，t时刻生成物P的浓度为某，则对于简单的n级反应我们有：n=1时lnn>1时ak1ta某111ktn1n1n1na(an某)代入n=2得某k2ta(a-2某)代入n=3得1112k3t26a3某a将某=0.5a和某=0.75a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得t12ln2ln4t34t12:t341:2k1k1将某=0.25a和某=0.375a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得t1213t34t12:t341:32ak22ak215tt12:t341:5342a2k32a2k3.将某=1/6a和某=1/4a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得t124.根据阿伦尼乌斯公式的微分形式，我们有dlnk1lnk2Ea1Ea2EadlnkdTRT2dTRT2dlnk1k2Ea1Ea2dTRT2根据平行反应反应速率与生成物浓度之间的关系，我们有dln某1某2Ea1Ea20dTRT2即随着温度增加ln某1某2增大，所以温度升高时更利于反应1的进行。
习题解答d[A]=―k1[A]―k4[A]dtd[B]=k1[A]―k2[B]+k3[C]dtd[C]=k2[B]―k3[C]dtd[D]=k4[A]dtd[A]（2）=―k1[A]+k2[B]dtd[B]=k1[A]―k2[B]―k3[B][C]dtd[C]=―k3[B][C]dtd[D]=k3[B][C]dtd[A]（3）=―k1[A]+k2[B]2dtd[B]=2(k1[A]―k2[B])2dtd[A]（4）=―2k1[A]2+2k2[B]dtd[B]=k1[A]2―k2[B]―k3[B]dtd[C]=k3[B]dt1、解：（1）2、解（1）以lnc对t作图得一直线，说明该反应是一级反应。
北京大学《物理化学》课后章节练习题第4章习题及答案
第四章 习题1. 1000K 、101.325kPa 时，反应)()(2)(2223g O g SO g SO +⇔的K c ＝3.54mol ·m -3。
（1）求此反应的K p 和K x 。
（2）求反应)(21)()(223g O g SO g SO +⇔的K p 和K x 2. 已知457K 、总压为101.325kPa 时，NO 2有5％分解，求此反应的。
θp K )()(2)(222g O g NO g NO +⇔3. PCl 5的分解作用为 )()()(235g Cl g PCl g PCl +⇔在523.2K 、101.325kPa 下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg ·m -3，试计算（1）PCl （g ）的离解度。
（2）该反应的。
θp K （3）该反应的。
θm r G Δ4. 温度为T 在体积为V 的容器中，充入1mol H 2，3mol I 2，设平衡后有x mol HI生成。
若再加入2 mol H 2，则平衡后HI 的物质的量为2x mol ，试计算K p 的值。
5. 在298.15K 时，有0.01kg 的N 2O 4（g ），压力为202.65kPa ，现把它完全转变成NO 2（g ），压力为30.40kPa ，求过程中的G r Δ。
已知N 2O 4（g ）和NO 2（g ）的分别为98.29kJ ·mol θmf G Δ-1和51.84kJ ·mol -1。
6. 反应的。
若参加反应的气体是由10％CH )()(2)(42g CH g H s C =+1.19290)1000(−=Δmol J K G m r θ4，80％H 2及10％N 2所组成的，试问在T ＝1000K 及p ＝101.325kPa 时能否有甲烷生成。
7. 银可能受到H 2S （g ）的腐蚀而发生下面的反应：)()()(2222g H s S Ag s Ag S H +⇔+ 已知 该反应1.24.7−−=Δmol kJ G m r θ今在298K 和标准压力p θ下，将银放在等体积的氢和H 2S 组成的混合气体中（1）试问能否发生腐蚀而生成硫化银。
最新物理化学课后习题第四章答案资料
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c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B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x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.3在25℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B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b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，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℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.580℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。
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℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.7 20℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325 kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
已知20℃时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa ，若20℃时HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa ，求100 g 苯中溶解多少克HCl 。
解：设HCl 在苯中的溶解符合亨利定律HCl HCl ,x HCl x k p = Pa .Pa .x p k HCl HCl HCl,x 610×3842=04250101325== HCl,x HCl ,x *HCl ,x *HCl HCl ,x *HCl k x k p x k x p x k x p p p p +1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总）－＝（）－（＝＋＝96010×38421000010×384210132566...k p k p x HCl,x *HCl ,x ＝－－＝－－＝苯总苯 960=536+7810078100=..mx 苯 m = 1.867g4.11 A ，B 两液体能形成理想液态混合物。
物化第四章习题答案分解
G B. n B
T , p , nC
G C. V T , p ,nB
）
G D. p T ,V , n B
7.关于亨利常数，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。
4.273K，202.65kPa时，冰融化成水，则冰的化学势 比水的化学势( A A.高 B.低 ) C.相等 D.不可比较
5.100℃、101.325 kPa下，水与水蒸气的化学势之间的关系为 ( C )
A.
(l ) (g)
B.
(l ) (g)ຫໍສະໝຸດ C.(l) (g)
D.不确定
6.下列各式中，为化学势定义式的是（ B ）
2. 413K时，pA*=125.24 kPa、pB*=66.10 kPa，假定液体A与
液体B能形成理想液态混合物，在101.325kPa、413K时沸腾。 试求：(1)沸腾时理想液态混合物的组成； (2)沸腾时液面上蒸气的组成。
解:
p pB pA pB xB p（ A 1 xB）
1.293K,苯（A）的饱和蒸气压是13.332kPa,辛烷(B)的饱和蒸气压 是2.664kPa，两者可形成理想液体混合物。在10.132kPa下气液两相平衡， 试计算：平衡时系统的气相组成和液相组成。
p pB pA pB xB p（ A 1 xB）
解:
xB ?
* pB pB xB yB * * p p A ( pB p* A ) xB
14.当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时，
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为m r G ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用m r G ∆来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m 若大于零，则K 一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。
14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ∆。
16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
华东理工大学物理化学练习题答案4
第4章 相平衡基本概念1. 见教材144页和145页2. x p −图；液相线是直线。
3. 甲烧杯中，A 增B 减；乙烧杯中A 减B 增。
4. 1/25. >，>；<，<。
6. 恒沸物，纯物质B 。
7. 1=f8. (1) 见教材156页； (2)两塔流程（2个精馏塔和1个油水分离器）9. 1R R K f ′−−+−=π；压力对凝聚系统的平衡影响很小，可以忽略。
10. 热分析法和溶解度法；由热分析法获得冷却曲线，可判断在什么温度时有相变发生。
由溶解度法可获得物质溶解度随温度的变化。
11. (1) (3)见图。
(2) 从上至下分别为：L S S 3O 2Al C ++，L S S )(2SiO C ++白硅石，)(2SiO )(2SiO C S S S 鳞石英白硅石++12.13. 由于固相中物质扩散很慢，随着温度降低，使新结晶出的固体将包于原来固体之外，内部依然是先前析出的固体。
计算题1. 解：以A 代表水，以B 代表氯苯⎩⎨⎧==∗∗BB A A p py p py ，53.27.286.72B A B A B A ====∗∗p p y y n n 2. 解：刚要达到90.0℃时，g308g692g 00011.03.03.075.0==∴=+−−=相醇水相相醇水相相醇水相m m m m m m刚要高于90.0℃时，系统内为水相与气相，g364g636g 00011.03.03.065.0==∴=+−−=相气水相相气水相相气水相m m m m m m3. 解：(1) 1、L ；2、αS ；3、αS L +；4、C S L +；5、C S S +α；6、C S L +；7、D C S S +； 8、D S L +；9、B D S S +；10、B S L +； 11、21L L +；12、B S L +； (2) D C S S L ++，01321=+−=+−=πK f ； (3) 见图。
物化第四章复习资料
第四章一、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：B4.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：D5.关于亨利系数, 下面的说法中正确的<(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：D6.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：D7.在恒温恒压下，理想液态混合物混合过程△mix V m（）；△mix H m（）；△mix S m（）；△mix G m（）；△mix A m（）；。
A、＞0B、＜0C、=0D、无法确定答案：= = > < <8.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：B9.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：D10.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T K b可以看出。
物理化学第四章例题
第四章例题1. 一封闭钟罩中放一杯纯水A 和一杯糖水B ，静止足够长时间后有何现象发生？ (A) A 杯水减少，B 杯水满后不再变化 (B) A 杯变空杯，B 杯水满后溢出(C) B 杯水减少，A 杯水满后不再变化 (D) B 杯变空杯，AB 杯水满后溢出 1. [答] (B)A 杯为纯水，B 杯为稀溶液，因而B 杯中水的蒸气压小于A 杯中水的蒸气压 A 杯达饱和而B 杯未饱和因而水蒸气从A 杯蒸发而凝结于B 杯2. 保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而(A) 降低 (B) 不变 (C) 增大 (D) 不确定2. 答： (C) ()0,<-=∂∂m B pTS Bμ3 .温度为273K ，压力为10×O p 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) < μ (s) (D) 不确定 3 . (C)m T B V p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂μ对纯物 则m TB V p ∆=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂μ ()()()()[]010<-=∆=-⎰dp s V l V s l OOp p m m μμμ4. 有四杯含不同溶质，相同浓度 m=1 mol ·kg -1 的水溶液，分别测其沸点。
则沸点升得最高者是(A) Al 2(SO 4)3 (B) Mg SO 4 (C) K 2 SO 4 (D) C 6H 5 SO 3H 4.答 (A) 沸点上升值取决于溶质数量（此处为离子数）5. 烧杯A 中装有0.1 kg 273K 的水；烧杯B 中装有0.1 kg 273K 的冰水混合物，(水和冰各占一半)。
用滴管分别向两烧杯中各滴入数滴浓H 2SO 4，则两烧杯中的温度将如何变化？(假设无其他热损失)(A) T A 升，T B 升 (B) T A 升，T B 降 (C) T A 降，T B 升 (D) T A 降，T B 降5 . [答] (B) 由于H 2SO 4溶于水放出溶解热，故A 杯中温度升高；由于稀溶液的冰点降低，故只要达平衡时，B 杯中的冰未全部熔化，则B 杯中温度降低。
物理化学第4章 部分习题解答
RT ln K 8.314 903 .15 ln 5.434 12 .7( k J mol 1 )
p
13. (1) 在0.5 L的容器中，盛有1.588 g的N2O4气体，在298 K部分 ； 分解: N2O4(g)====2NO2(g)
Kp 。 平衡时压强为101.325 kPa，求分解反应的
=-395.4+1.9=-393.5KJ/mol.
9．将含有50% CO、25% CO２、25% H２(均为摩尔分数)的混合 气体通入1173K的炉子中，总压为202.65 kPa。试计算平衡气 相的组成。已知反应CO２(ｇ)＋H２(ｇ)===H２O(ｇ)＋CO(ｇ) 在1173K时，Ｋｐ＝1.22。
r H (298 ) T r S (298 ) c p dT T
m T
298
dT
6 .3 77607 168 .03T (6.3)dT T dT 298 298 T 79484 6.3T ln T 210 .22T
5
1
28. 潮湿的Ag２CO3在383 K时于空气流中干燥，为防止分解，空 气中CO2的分压应为多少?已查得有关热力学数据如下：
物质 Ag2CO3(s) Ag2O(s) CO2(g)
S m /(J· -1· -1) mol K
f H m /(J· -1) mol
C p ,m /(J· -1· -1) mol K
(1) 在293 K、相对湿度64%的空气中MgO(s)是否会水解 成Mg(OH)2(s)? (2) 在293K，为避免MgO的水解，允许的最大相对湿度为多少? 已知293 K时水的饱和蒸气压为2338 Pa。
18. 解:
物理化学第四章.doc
第四章选择1.在50℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的3倍，A，B两液体形成理想溶液。
气液平衡时,在液相中A的物质的量分数为0.5，则在气相中B的物质的量分数为：( )(A)0.15 (B)0.25 (C)0.5 (D)0.652.图中M是只允许水能透过的半透膜，A是蔗糖浓度为0.01 mol⋅dm-3的溶液，B为蔗糖浓度为0.003 mol⋅dm-3的水溶液，温度为300 K，则：( )(A)水通过M 从A流向B (B)水通过M 从B 流向A(C)水在宏观上不动(D)水在A中的化学势等于 B 中的化学势3.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)66.66 kPa (B)88.88 kPa (C)133.32 kPa (D)266.64 kPa4.在T时，某纯液体的蒸气压为11 732.37 Pa。
当0.2 mol的一非挥发性溶质溶于0.8 mol 的该液体中形成溶液时，溶液的蒸气压为5332.89 Pa。
设蒸气是理想的，则在该溶液中，溶剂的活度系数是：( )(A)2.27 (B)0.568 (C) 1.80 (D)0.235.当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。
( )（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同6.液体B比液体A易于挥发,在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液,下列几种说法中正确的是：( )(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压(B) 该液体的沸点必低于同样压力下纯液体A的沸点(C) 该液体的凝固点必低于同样压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)(D) 该溶液的渗透压为负值7.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是（）（A）混合理想气体中的组分B （B）混合非理想气体中的组分B（C）理想溶液中的组分B （D）稀溶液中的溶剂8. (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定律上述诸说法正确的是：( )(A) (1)，(2) (B) (2)，(3) (C) (2)，(4) (D) (3)，(4)9.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：( )（A）理想溶液中的组分B （B）理想混合气体中的组分B（C）非理想溶液中的溶剂（D）稀溶液中的溶质B10.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫________。
- 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)。
= 0、△mixG >
0。
<
0、
= 0、△mixS
试求当xB´=0.0100时的yB´。
解：
* p H2O pH (1 x乙醇 ) 2O
p乙醇 k x, 乙醇 Fra bibliotek乙醇 p pH (1 x乙醇 ) kx, 乙醇 x乙醇 6.679kPa 2O
k x, 乙醇 184.55kPa
* p p H 2O H 2O (1 x乙醇 ) 3.13kPa
D.其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的单位有关。
8.理想液态混合物的蒸气压总是( B
A.与液态组成无关 C.大于任一纯组分的蒸气压
)
B.介于两纯组分的蒸气压之间 D.小于任一纯组分的蒸气压
9.理想液态混合物的热力学性质在下面叙述中哪个是错误的( B )
A. mixV 0 C. mix H 0
溶液的凝固点（ B ）
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无一定变化规律
12.在常压下将蔗糖溶于纯水形成稀溶液，相对于纯水而言 会出现的是( B )。
A. 凝固点升高 B. 沸点升高 C. 蒸汽压不变 D. 无一定的变化规律
13. 两只烧杯各有 1 kg水，向甲杯中加入 0.01 mol 蔗糖，向乙杯内溶 入0.01 mol NaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有 ( A ) A. 甲杯先结冰 B. 乙杯先结冰 C. 两杯同时结冰 D. 不能预测其结冰的先后次序
14.当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时，
若采用不同的标准态，则下列说法中正确的是（ D ）
A.溶质的标准化学势相同 C.溶质的活度系数相同 B. 溶质的活度相同 D. 溶质的化学势相同
15.为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是( C A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料 C. 含适量维生素的等渗饮料
* * D. p* p , , T A A A A f Tf
* * A. p* p , , T A A A A f Tf
* * C. p* p , , T A A A A f Tf
1. 在一定的T,p下，一切相变化必然朝着化学势 减小 的方向进行。
解： nB mB MB
Tb Kb · bB
nB mB bB mA M B mA
Kb只与溶剂的性质有关。
Tb Kb · bB
Tb bB mB m AM B Tb b B m B M B mA
1．下列各式哪个表示了偏摩尔量（ A ） A. U
4.273K，202.65kPa时，冰融化成水，则冰的化学势 比水的化学势( A A.高 B.低 ) C.相等 D.不可比较
5.100℃、101.325 kPa下，水与水蒸气的化学势之间的关系为 ( C )
A.
(l ) (g)
B.
(l ) (g)
C.
(l) (g)
D.不确定
6.下列各式中，为化学势定义式的是（ B ）
G A. n B T ,V , nC
G B. n B
T , p , nC
G C. V T , p ,nB
）
G D. p T ,V , n B
7.关于亨利常数，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。
B. mix A 0 D. mixU 0
10.在400K时，液体A的饱和蒸气压为4×104Pa， 液体B的饱和蒸气压为6×104Pa，两者组成理想液态混合物， 平衡时溶液中A的摩尔分数0.6，则气相中B的摩尔分数为（ B ） A.0.60 B.0.50 C.0.40 D.0.31
11.在常压下将蔗糖溶于纯水形成稀溶液，相对纯水而言
1.293K,苯（A）的饱和蒸气压是13.332kPa,辛烷(B)的饱和蒸气压 是2.664kPa，两者可形成理想液体混合物。在10.132kPa下气液两相平衡， 试计算：平衡时系统的气相组成和液相组成。
p pB pA pB xB p（ A 1 xB）
解:
xB ?
* pB pB xB yB * * p p A ( pB p* A ) xB
2. 413K时，pA*=125.24 kPa、pB*=66.10 kPa，假定液体A与
液体B能形成理想液态混合物，在101.325kPa、413K时沸腾。 试求：(1)沸腾时理想液态混合物的组成； (2)沸腾时液面上蒸气的组成。
解:
p pB pA pB xB p（ A 1 xB）
xB 0.4044
* pB pB xB yB * 0.2638 * * p p A ( p B p A ) xB
3. 25º C时，在丙酮(B)和水(A)形成的理想稀溶液中， 测得当xB=0.0194时，液面上方蒸汽压为6.679kPa。 已知该温度下纯水的饱和蒸汽压pA*=3.160kPa。
n B T , p ,nC
B.
H n B
T ,V , nC
C.
D. B A n n B T ,V ,nC B T , p ,nC
2.对多组分体系中偏摩尔量XB，下列叙述中不正确的是（ B ） A.XB是无限大量系统中B物质变化1mol时该系统广度性质X的变化量。 B.X是广度性质，XB也是广度性质。 C.XB不仅取决于T,p ，也取决于浓度。 D. X B
2.各组分在任意组成范围内均符合 拉乌尔 定律的混合物， 称为理想液态混合物。 3.A、B可形成理想液态混合物，若A的饱和蒸气压大于B， 则气液两相平衡时，B在液相中的相对含量一定 > B在 气相中的相对含量。 4.在298K，pθ下将1mol苯和1mol甲苯混合成理想液态混合物， 该混合过程的 △mixV = 0、 △mixH △mixU
亨利常数不变
kx, 乙醇 x乙醇 1.85kPa p乙醇
p B y 0.3783 B p A pB
4. 10 g葡萄糖（C6H12O6）溶于400 g乙醇中， 溶液的沸点 较纯乙醇的上升0.1428℃。另外有2 g有机物质溶于100 g 乙醇中，此溶液的沸点则上升0.1250℃。求此有机物质的 相对分子质量.
n
B
XB
3.2mol物质A和3mol物质B在等温、等压下，混合形成理想 液态混合物，A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5m3/mol、 2.15×10-5m3/mol，则混合物的总体积为（ C ）
A.3.94×10-5m3
C.10.03×10-4m3
B. 9.85×10-5m3
D. 8.95×10-5m3
)
B. 20% 葡萄糖水 D.含兴奋剂的饮料
* p 16.在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为 A ，化学势为 * A
其在大气压下的凝固点为 T f ，当A中溶有少量与A不形
*
成固态溶液的溶质而形成稀溶液时，上述物理量分别
为 pA 、 A 和T f ，则( D )
* * B. p* p , , T A A A A f Tf