第四章自测题

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．保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势μ随温度降低而（）。

(a)降低(b)不变(c)增大(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）<μ（s）(d)无确定关系

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（）。

(a)∆T f >∆T b(b)∆T f =∆T b

(c)∆T f <∆T b(d)无确定关系

8．有四杯含不同溶质相同质量摩尔浓度（m=1mol⋅kg-1）的水溶液，分别测定其沸点，沸点升高最多的是（）。

(a)Al2(SO4)3(b) MgSO4(c) K2SO4(d) C6H5SO3H 9．烧杯A中装有0.1kg,273K的水，烧杯B中装有0.1kg,273K的冰水混合物（其中0.05kg水和0.05kg冰），用滴管向两烧杯中分别滴入数滴浓H2SO4，则两烧杯中水的温度变化将是（）。

(a)T A升高，T B升高(b) T A升高，T B降低

(c) T A降低，T B升高(d) T A降低，T B降低

10．在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为*

p，化学势为*Aμ，并且

A

已知在101325Pa压力下的凝固点为*

T，当A中溶入少量与A不形

,A

f

成固态溶液的溶质而成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A，μA，T f，它们之间的大小关系为（）。

(a)*

p< p A，*Aμ<μA，*,A f T< T f

A

(b)*A p > p A ，*

A μ<μA ，*,A f T < T f (c)*A p < p A ，*A μ<μA ，*,A f T > T f (d)*A p > p A ，*A μ>μA ，*,A f T > T f

二、填空题

1．摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在298.15K 和标准大气压力下，每摩尔溶液的体积为 2.83⨯10-5m 3⋅mol -1，甲醇的偏摩尔体积为3.95⨯10-5m 3⋅mol -1，把1mol 甲醇加入上述大量溶液中，体积增加 m 3,加入1mol 水后体积增加 m 3。

2．由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸气压对Raoult 定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分数表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数值必定 于1。如果以组分在极稀溶液中服从Henry 定律为参考态，则组分的活度因子必定 于1（填“大”或“小”）。 3．溶质为挥发性的理想稀溶液，在温度为T 的气、液平衡相中，溶剂A 在气相中的组成为y A =0.89，在液相中x A =0.85，该温度时纯A 的蒸气压为50kPa 。则溶质B 的Henry 常数为 。

4．在298K 时，欲将NaCl(0.01mol ⋅dm -3)→ NaCl(0.001mol ⋅dm -3),过程需要有用功值为 。

5．298K ，有一仅能透过水的渗膜，将0.01 mol ⋅dm -3和0.001 mol ⋅dm -3的蔗糖溶液分开，欲使该系统达平衡，需在 溶液上方施加压力为 。

6．在温度T 时，溶质B 的蒸气压为*B p ，Henry 常数为k B ，溶质B 的

活度可以有以下两种选择（1）B B x x a B =→lim 1

；（2）B B x x a B ='→lim 0

。设溶液

上方的蒸气为理想气体，则在该温度时两种活度的比值a B /a ’B = ，两种活度因子的比值γB /γ’B = 。

7．所谓正偏差溶液是指AB 分子间的引力小于同类分子AA ，BB 间的引力，则分子溢出液面的倾向增加，所以p A *A p x A ，∆mix V 0, ∆mix G 0（填“>”，“<”或“=”）。

8．在等温等压下，某物质M 在溶剂A 和溶剂B 中分别溶解达平衡时，其Henry 常数k A >k B ，当M 溶解在A 和B 的混合液中（A 和B

不互溶），达平衡后其分配系数B M

A M c c K /=，则K 于1（填“大”或“小”）。

9．选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格： 苯和甲苯在恒温恒压条件下,混合形成理想液体混合物,其Δmix H __ 0 , Δmix S 0。

10．溶液中溶质的化学势若表示成 μB =μB *(T ,p ) + RT ln a B ，其中a B =γc ,B c B /c B θ,其标准态是_____________________________ 。 三、计算题

1．在一个1dm 3的干燥玻璃瓶中，充满298.15K ，101325Pa 的H 2S 气体，然后压入0.1kg 水，充分振摇以达溶解平衡，再连接压力表，从表上指示瓶内压力为91192.5Pa ，求298.15K ，101325Pa 时，H 2S 在水中的溶解度为多少？

2．有一被萘（摩尔质量为0.128kg ⋅mol -1）玷污的蒽（摩尔质量为0.178kg ⋅mol -1）将被某项研究工作使用。为了估算萘的含量，一学生称取1.6g 蒽加热熔化后冷却，观察其开始析出固体时的温度为448K ，