大学《物理化学》多组分练习题
大学物理化学 第三章 多组分系统热力学习指导及习题解答
RT Vm p A Bp
积分区间为 0 到 p,
RT
p
d ln
f=
（p RT
A Bp)dp
0
0p
RT p d ln（ f ）= （p A Bp)dp Ap 1 Bp2
0
p0
2
因为
lim ln( f ) 0 p0 p
则有
RT ln（ f ）=Ap 1 Bp2
为两相中物质的量浓度，K 为分配系数。
萃取量
W萃取
=W
1
KV1 KV2 V2
n
二、 疑难解析
1. 证明在很稀的稀溶液中，物质的量分数 xB 、质量摩尔浓度 mB 、物质的量浓度 cB 、质量分数 wB
之间的关系： xB
mBM A
MA
cB
MA MB
wB 。
证明：
xB
nA
nB nB
nB nA
）pdT
-S
l A,m
dT
RT xA
dxA
-S（mg A）dT
-
RT xA
dxA =
S（mg A）-S
l A,m
dT
Δvap Hm (A) T
dT
-
xA 1
dxA = xA
Tb Tb*
Δvap Hm (A) R
dT T2
若温度变化不大， ΔvapHm 可视为常数
- ln
xA =
Δvap Hm (A) R
真实溶液中溶剂的化学势 μA μ*A(T, p) RT ln γx xA =μ*A(T, p) RT ln aA,x
真实溶液中溶质 B μB μB* (T, p) RT ln γx xB =μ*A(T, p) RT ln aB,x
南京大学《物理化学》每章典型例题
南京大学《物理化学》每章典型例题第一章 热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。
求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。
已知该气体的C V ，m恒定为20.92J •mol -1 •K -1。
解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：(T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?)→(T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2)例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp）H 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ）↓△H 2 ↑△H 4H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）H 2O （s ，1 mol ，0℃，θp ）△△∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。
忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓θmc H ∆。
(2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol－1、－393.51 kJ·mol －1，计算CH 3OH(l)的θmfH ∆。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol－1，计算CH 3OH(g) 的θmfH ∆。
解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) +23O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)Q V =θmcU ∆=－119.50 kJ/(5.27/32)mol =－725.62 kJ·mol －1Q p =θmcH ∆=θmcU ∆+∑RTv)g (B= (－725.62－0.5×8.3145×298.15×10－3)kJ·.mol －1=－726.86 kJ·mol －1(2)θmc H ∆=θmfH ∆(CO 2) + 2θmfH ∆（H 2O )－θmfH ∆[CH 3OH(l)]θmf H ∆[CH 3OH (l)] =θmfH ∆ (CO 2) + 2θmfH ∆(H 2O )－θmcH ∆= [－393.51+2×(－285.83)－(－726.86) ] kJ·mol －1=－238.31 kJ·mol －1(3) CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ，θmvap ΔH=35.27 kJ·.mol －1 θmf H ∆[CH 3OH (g)] =θmfH ∆[CH 3OH (l)]+θmvapH ∆= (－38.31+35.27)kJ·.mol －1=－203.04 kJ·mol －1第二章 热力学第二定律例1. 1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K ，求此过程的Q 、W 、U 、H 、S 、G 。
物理化学练习(多组分体系2008级含答案)
物理化学练习（多组分体系）2010.5一、选择题1. 598.15 K 时,与汞的摩尔分数为 0.497 的汞齐呈平衡的气相中，汞的蒸气压为纯汞在该温度下的饱和蒸气压的 43.3%，汞在该汞齐的活度系数γHg 为： ( B )(A) 1.15 (B) 0.87(C) 0.50 (D) 0.43 γ(Hg) = a (Hg)/x (Hg) = (p /p *)/x (Hg) = 0.872. 下述体系中的组分B ，选择假想标准态的是 （ B ）（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3. 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？ ( D )(A) 天气太热 (B) 很少下雨(C) 肥料不足 (D) 水分从植物向土壤倒流4. (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，其主要作用是？ ( C )(A) 增加混凝土的强度 (B) 防止建筑物被腐蚀(C) 降低混凝土的固化温度 (D) 吸收混凝土中的水份(2) 为达到上述目的，选用下列几种盐中的哪一种比较理想？ ( C )(A) NaCl (B) NH 4Cl(C) CaCl 2 (D) KCl5. 根据理想稀溶液中溶质和溶剂的化学势公式： μB = μB *(T ,p ) + RT ln x B ， μA = μA *(T ,p ) + RT ln x A下面叙述中不正确的是： ( D )(A) μA *(T ,p ) 是纯溶剂在所处 T , p 时的化学势(B) μB *(T ,p ) 是 x B = 1，且仍服从亨利定律的假想状态的化学势，而不是纯溶质的化学势(C) 当溶质的浓度用不同方法（如 x B , m B , c B ）表示时，μB *(T ,p )不同，但μB 不变(D) μA *(T ,p ) 只与 T , p 及溶剂的性质有关, μB *(T ,p ) 只与 T , p 及溶质的性质有关 因为 *B μ(T ,p ) =B μ(T ) + RT ln(k B /p ) 亨利常数 k B 与溶质和溶剂的性质都有关，所以*B μ(T ,p ) 也与溶质和溶剂的性质有关。
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
第4章 多组分系统热力学
第四章多组分体系热力学一、选择题1. 在298K时，A和B两种气体单独溶解在某一溶剂中，均遵守亨利定律，亨利常数分别为kА和k B，且知kА> k B，则当A和B的平衡压力相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为( ) (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 的量与 B 的量无法比较。
2. 在恒温抽空的玻璃罩中封入二杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。
经历若干时间后，二杯液面的高度将是：( )(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。
3. 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、μA、T f则( ) (A) P < P，μA*<μA ，T f*< T f(B) P A*> P A ，μA*<μA ，T f*< T f(C) P < P，μA*<μA ，T f*> T f(D) P A*> P A ，μA*>μA , T f*> T f4.已知在 373K 时液体A 的饱和蒸气压为66662Pa，液体B的饱和蒸气压为1.01325×105 Pa，设 A 和 B 构成理想液体混合物，则当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相 A 的物质的量分数应为：( )(A) 0.200 (B) 0.300 (C) 0.397 (D) 0.6035. 对于理想液体混合物，下列偏微商小于零的是：(A) [∂(△mix F m)/ ∂T]p(B) [∂(△mix S m)/ ∂T]p(C) [∂ (△mix G m)/T]/ ∂T]p(D) [∂ (△mix G m)/ ∂P]T6. 假设A、B 二组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是：( )(A)A、B 分子之间的作用力很微弱；(B) A、B 都遵守拉乌尔定律；(C) 液体混合物的蒸气压介于A、B 的蒸气压之间；(D) 可以用重复蒸馏的方法使A、B 完全分离。
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__________。
(完整版)物理化学3-4章练习题
第三章 多组分系统热力学一．选择题:选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1.下面各个偏导式中,哪个是偏摩尔量( ) A.j n T p Bn ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂μ B.jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn T p B m n S ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. j n T p B n V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 2.下面各个偏导式中,哪个不是化学势( ) A. jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B. jn p T Bn H ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn p T Bn G ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. jn V T Bn F ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 3.理想液态混合物中任一组分B,其偏摩尔量和摩尔量的关系为( )A. B H =*B m H , B. B V VBm *≠, C. B G =*B m G , D. B S =*B m S ,4.一定温度下,纯液体A 的饱和蒸汽压为pA*,化学势为*A μ,凝固点为*f T ,当A 中加入少量不挥发性溶质后,上述三个量p A,μA,Tf,它们的关系为( )A, p A*<pA*A μ<μA*f T <TfB. p A*>pA*A μ <μA*f T <TfC. p A*<pA*A μ<μA*f T >T fD.p A*>pA *A μ>μA*f T >Tf5.一定温度和压力下的乙醇水溶液中,若使乙醇的偏摩尔体积的变化dV>0.此时水的偏摩尔体积的变化dV水( )A. >0B.=0C. <0D.不能确定 6.对多组分体系中B 物质的偏摩尔量XB=Bj n p T Bn X ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,,,下列叙述中不正确的是( ) A.X B是无限大量体系中B 物质每变化1 mol 时该体系容量性质X 的变化量B.X 为容量性质, XB也为容量性质C.XB不仅取决于T,p,而且取决于浓度D.X=X n B B ∑7.将固体NaCl 投放到水中, NaCl 逐渐溶解,最后达到饱和.开始溶解时溶液中的NaCl 的化学式为µ(a),饱和时溶液中NaCl 的化学势为µ(b),固体NaCl 的化学势为,则( ) A. µ(a)= µ(b)< µ(c) B. µ(a)= µ(b)> µ(c) C. µ(a)> µ(b)= µ(c) D. µ(a)<µ(b)= µ(c) 8.下列物理量中,( )既是偏摩尔量,又是化学势. A. Bj n p T Bn F ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,, B. Bj n p S Bn H ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. Bj n p T Bn G ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, D. Bj n p S Bn U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, ９．理想液态混合物的通性是（ ） A 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 B 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合>0 ΔG 混合＝0 C 、 ΔV 混合> 0 ΔH 混合> 0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 D 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合＝0 ΔG 混合＝0 １０．7、298K 时A 和B 两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数分别为kA 和kB ，且kA>kB ，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1１、313K 时纯液体A 的饱和蒸汽压是纯液体B 的21倍，A 和B 能形成理想液态混合物。
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=9.47gn B = m (B)/M B =9.47/98.079=0.09655molm (A)=Σm A - m (B)= 0.10×(1-0.0947)=0.09153kg=91.53gn 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 3c 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)=0.018645. 在298 K 和大气压下，溶质NaCl (s) (B)溶于1.0 kg H 2O(l) (A)中，所得溶液的体积V 与溶入NaCl (s) (B)的物质的量n B 之间的关系式为：V ＝ ［1001.38 ＋ 16.625（n B ／mol ）＋1.774（n B ／mol ）3/2 ＋ 0.119（n B ／mol ）2］cm 3试求：（1）H 2O(l)和NaCl 的偏摩尔体积与溶入NaCl (s) 的物质的量n B 之间的关系；（2）n B = 0.5 mol 时，H 2O(l)和NaCl 的偏摩尔体积；（3）在无限稀释时，H 2O(l)和NaCl 的偏摩尔体积。
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 ww .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4.460°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4.6在18°C ，气体压力101.352kPa 下，1dm3的水中能溶解O20.045g ，能溶解N20.02g 。
现将1dm3被202.65kPa 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101.325kPa ，18°C 下的体积及其组成。
物理化学-多组分系统热力学-填空题
S G S
12 对于确定系统状态下的B组分, 当选择不同的标准态时,标 不同 该组分的活度大小________; 也不同 而该状态 准化学势的大小 _____; 下B组分的化学势______________________. 与标准态的选择无关
2014-1B 两物质, 当两相平衡时, A() 无必然关系 与 B( ) ___________. 14 在100g乙醇中加入0.01mol苯甲酸后沸点略有上升, 若要加 入丙酮 ( CH3COCH3 ) 使同量乙醇的沸点升高同样多, 则需 ______ 0.58 克. 15 1mol非电解质B溶于46mol水中, 在288K时测行水的蒸气 压由纯水时的 0.0168p 降为 0.0159p , 则该溶液中水的活度 为______; 0.946 活度系数为________. 0.967
2014-10-16 3
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, 则 V H G 0 0 _____; ______; － ______ 300K.
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 不变( pB = nBRT/V ); 各气体 种新组分, 各气体的分压的变化是 _________________ 不变 ( B = B + RTln(pB /p ) 的化学势的变化是 ___________________________. 2 请注明下列化学势各定义式的下标
南京大学物理化学 第四章 多组分均相系统热力学及其在溶液中的应用
大能力（可逆时系统对外所做功最大） ② 当W’＝0时，：反应永远向着化学势降低的方向进行，可用来判断
反应进行的情况（＝0可逆，<0不可逆） 该判据也可推广到多组分多相系统：和 2. 判据的应用 (1) 相变
广义的相变是物质由一个相迁往另一个相的过程，是一个物质流动的 过程。
第15次课
3. 理想溶液的化学势
化学势是物质迁移的推动力，不论物质是否混合，只要气液两相平 衡，则气液两相的化学势相等。 混合前：纯组分 混合后：溶液组分
是纯液体A在温度为T、压力为溶液上方总压时的化学势。
4. 理想溶液的热力学性质 (1) 蒸气压与液相组成的关系
，故 (2) 蒸气压与气相组成的关系
等温等压条件下，非挥发性溶质形成的溶液中，溶剂的蒸气压等于 纯溶剂的蒸汽压乘以溶液中溶剂的摩尔分数（或：溶剂蒸气压的降低值 与纯溶剂的蒸气压之比等于溶质的摩尔分数） 说明：公式只适用于溶液中只有A、B两个组分的系统（），而则具有 普适性。
2. 亨利定律(Henry) 一定温度、压力下，稀溶液中某挥发性物质的平衡分压与该溶质的
① ∵∴压力p升高，化学势μB也随之增加 ② 若已知，则可求出 说明：实际上，在与吉布斯自由能有关的关系式中，如果把G换成μ， 并将公式中其它广度量换成相应的偏摩尔量，则公式仍然成立。 例：
第14次课
（四）化学势判据
1. 判据推导 组成可变的封闭系统，发生广义化学变化时(可逆取等号) 将上述四式与⑤-⑧式对比，得到
可称为定浓物理量
2 偏摩尔量的集合公式（加和定理） 等温等压条件下，
在任一系统中，将各组分的物质的量增加一倍，其各组分浓度仍不 变，广度量Z则相应增加一倍。 注：在所有偏摩尔量中，只有偏摩尔体积可测，可由求出溶液的总体 积。
大学物理化学4-多组分体系热力学课后习题及答案
多组分体系热力学课后习题一、是非题下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错的画“⨯”1. 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。
（ ）2. 理想混合气体中任意组分B 的逸度B ~p 就等于其分压力p B ~。
（ ）3.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。
（ ） 4.溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。
（ ） 5.理想溶液中的溶剂遵从亨利定律；溶质遵从拉乌尔定律。
（ ） 6. 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p 与液相组成x B 呈线性关系。
（ ）7. 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。
（ ）8. 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（ ）9. 化学势是一广度量。
（ ）10. 只有广度性质才有偏摩尔量（ ）11. )B C C,(,,B ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂n V S n U 是偏摩尔热力学能，不是化学势。
（ ） 二、选择题选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内1. 在α、β两相中都含有A 和B 两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况, 正确的是：( )。
(A)ααμ=μB A ； (B) βαμ=μA A ； (C) βαμ=μB A 。
2. 理想液态混合物的混合性质是：( )。
(A)Δmix V ＝0，Δmix H ＝0，Δmix S ＞0，Δmix G ＜0；(B)Δmix V ＜0，Δmix H ＜0，Δmix S ＜0，Δmix G ＝0；(C)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＝0，Δmix G ＝0；(D)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＜0，Δmix G ＞0。
3. 稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点*f T 比较，T f <*fT 的条件是：（ ）。
（A ）溶质必需是挥发性的；（B ）析出的固相一定是固溶体；（C ）析出的固相是纯溶剂；（D ）析出的固相是纯溶质。
物理化学__华东理工大学(5)--单元测试卷
第三章 多组分系统的热力学，逸度和活度单元测试卷一、选择题（每小题1分，共30分）1. 系统中所有的状态函数均存在偏摩尔量，这一说法 。
A ：正确；B ：错误；C ：无法判断2. 根据偏摩尔量的定义，下列正确的是 。
A ：(),,/j i i T p n G n ≠∂∂；B ： (),,/j i i T V n G n ≠∂∂；C ： ()m ,,/j ii T p n G x ≠∂∂ 3. 在下列偏导数中，是偏摩尔量的为 。
A ：(),,/j i i T V n G n ≠∂∂；B ：(),,/j i i S V n U n ≠∂∂；C ：(),,/j ii T p n S n ≠∂∂ 4. 在下列偏导数中，不是化学势的为 。
A ：(),,/j i i S V n U n ≠∂∂；B ：(),,/j i i T p n H n ≠∂∂；C ：(),,/j ii T p n G n ≠∂∂ 5. 同一物质不同偏摩尔量间存在一定关系，以下错误的是 。
A ：i i i H U pV =+；B ：i i i A U TS =−、i i i G H TS =−；C ：(),/ji i p n G T S ∂∂= 6. 在化学势与温度压力间的关系中，以下错误的是 。
A ： (),/j i i p n T S µ∂∂=−；B ： (),/j i i p n T S µ∂∂=；C ： (),/ji i T n p V µ∂∂= 7. 以下偏导数中，即是化学势也是偏摩尔量的是 。
A ：(),,/j i i S V n U n ≠∂∂；B ：(),,/j i i S p n H n ≠∂∂；C ：(),,/j ii T p n G n ≠∂∂ 8. 由A 和B 组成的二元混合物，当4.0B =x 时，A 和B 的偏摩尔体积分别为3125.0cm mol −⋅和3130.0cm mol −⋅，则混合物的摩尔体积= 13mol cm −⋅。
物理化学习题集及答案2
相平衡一、选择题：1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ）(A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=42. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确（ ）A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ====3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ）(A) 0 (B) 1 (C) 24. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是 （ ）(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 35. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ）(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 46. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ）(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 37. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ）(A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1(C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =18. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ）(A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1(C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =19. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ）(A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差(C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是： （ ）(A) y A = 0.5 (B) y A < 0.5(C)y A > 0.5 (D) 无法确定11. 二组分理想溶液的沸点的论述正确的是：（）(A) 沸点与溶液组成无关(B)沸点在两纯组分的沸点之间(C) 小于任一纯组分的沸点(D) 大于任一纯组分的沸点12. 由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p*B，x为液相组成，y为气相组成，若p*A > p*B( *表示纯态)，则：（）(A) x A > x B(B) x A > y A(C) 无法确定(D)x A < y A13. 液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：（）(A) 产生正偏差(B)产生负偏差(C) 不产生偏差(D) 无法确定14. H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：（）(A) K = 3 (B) K = 5(C)K = 4 (D) K = 215. 压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：（）(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D)不一定16. 硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：（）(A) 1 种(B) 2 种(C) 3 种(D) 0 种17. 两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：（）(A) 恒大于任一纯组分的蒸气压(B) 恒小于任一纯组分的蒸气压(C)介于两个纯组分的蒸气压之间(D) 与溶液组成无关18. 具有最低恒沸温度的某两组分体系，在其T -x 相图最低点有 （ ）(A) f =0; x g =x l (B) f =1; x g = x l(C) f =0; x g > x l (D) f =1; x g > x l19. 一定温度下,二元理想液态混合物中若纯B 的饱和蒸汽压大于纯A 的饱和蒸汽压 （p B *>p A *),则当x B 增大汽液两相达平衡时，系统压力 （ ）(A) 不变 (B) 减少 (C) 增大 (D) 不一定20. 由A 、B 二组分组成一理想液态混合物。
物理化学 多组分体系热力学 习题
2．摩尔量的集合公式
Z=∑nBZmB
二、化学势
1.定义
B
G
nB
TpnC
2.作判据dGTp=∑μBdnB≤0
三.多组分单相体系热力学公式 dU=TdS-pdV+∑μBdnB dH=TdS+Vdp+∑μBdnB dA=-SdT-pdV+∑μBdnB dG=-SdT+Vdp+∑μBdnB
<0 自发 =0 可逆
(×) 2.对于纯组分化学势等于其吉布斯函数 (×) 3.在同一稀溶液中组分B的浓度可用 xB,mB,cB表示，因而标准的选择是不同的， 所以相应的化学势也不同。
(×) 4．在一定的温度和同一溶剂中，某气体 的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶 解度也越大。
(√) 5．在相平衡体系中，当物质B在其中的 一相达饱和时，则其在所有相中都达饱和
(1)
三.填空题
1．在298K，101.325Kpa下，将0.5mol苯和 0.5mol甲苯混合成理想溶液，该过程的 △V=( 0 ), △H=( ), △S=( 5.76J．K-1 ),
△G=（ -1716J ）。
0
S混 R（nAlnxA +nBlnxB）
=-8.314(0.5ln
1 2
+0.5ln
2 3
2．313K时，纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体 B的21倍，二者能形成理想溶液。若气相中 A和B的物量分数相同，则液相中A和B的物 量分数之比xA：xB为 （1）1：21 （2）21：1 (1) （3）22：21 （4）1：22
设总压为p 那么
yA yB pyA pyB
pA pB
pA xA pB xB
物理化学练习题(答案)
物理化学练习题一、填空题1、100︒C 、1.5p ∅ 的水蒸汽变为100︒C ，p ∅ 的液体水，则此过程的∆S _〈_ 0, ∆G _〈_ 0。
2、理想气体向真空膨胀，体积由V 1变到V 2，其∆U _=_ 0，∆S _〉_ 0。
3. NiO(s)与Ni(s),H 2O(g), H 2(g), CO 2(g)及CO(g)呈平衡，则该体系的独立组分数为__4__，自由度数为__3__。
4.在等温等压当W ′=0的变化过程可用 G 来判断过程的方向，在等温条件则用 F 或者S 来判断过程的方向。
5.某反应的速率常数为0.462分-1，其初始浓度为0.1mol ·dm -3，反应的半衰期为1.5min ，对一个化学反应来说 k 越大 反应速率越快。
6．在等体积0.08mol ·dm -3KI 和0.1mol ·dm -3AgNO 3溶液生成的AgI 溶胶中，分别加入电解质NaCN,MgSO 4,CaCl 2其聚沉能力的顺序是MgSO 4 > CaCl 2 > NaCN 。
7．由 紧密层 和 扩散层 构成扩散双电层，ξ电势是 滑动面和本体溶液 之间的电势。
8．比表面能的定义式为 σ=( ，发生毛细管凝结时，液体在毛细管上的接触角必 θ<90。
。
10、 理想气体恒温可逆压缩，∆U _=_0，∆H _=_0。
11. CO 2的三相点为216.15K ， 5.1×p ∅ ，可见固体CO 2（干冰）升华的压力范围是p __<_5.1×p ∅ 。
二、是非题1.2H + + 2e -- H 2，E 1与2H 2O + 2e -- H 2 + 2OH -，E 2，因它们都是 氢电极反应，所以E 1 = E 2。
错2、d H = C p d T 及d H m = C p ,m d T 的适用条件是无化学反应和相变，且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。
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《物理化学》多组分练习题
1. 273K ，2101.3kPa ⨯时，水的化学势比冰的化学势
(a) 高 (b) 低 (c) 相等 (d) 不可比较
答：b 。
∵B ,m m (/)(/)0T n T p G p V μ*∂∂=∂∂=>，又∵m m (s)()V V l **
> 且 22(H O,,273K,)=(H O,s,273K, )l p p μμ，
∴22(H O,s,273K,2)>(H O,,273K, 2)p l p μμ
此外，常识告诉我们：增压可使冰变为水。
2.在恒温抽空的玻璃罩中封入液面相同的一杯糖水 (A) 和另一杯纯水 (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
答：a 。
μ(纯水)μ>(糖水中水)，
也即纯水的饱和蒸气压p *大于糖水中水的蒸气压p ，以至于通过气相，水从 (B ) 杯向 (A ) 杯转移。
3.气体热力学标准态为
（a ）25℃、100kPa 状态 （b ）273.15K 、101325Pa 、理想气体状态
（c ）100kPa 、纯理想气体状态 （d ）25℃、100kPa 纯理想气体状态
答：c 。
对于气体，无论是理想气体还是实际气体，其标准态均为T 、p 条件下具有
理想气体行为的纯气体
4.今有298K ，p 的N 2气[状态Ⅰ]和323K ，p 的N 2气[状态Ⅱ]各一瓶，问哪瓶N 2气的
化学势大?
(a)(I)(II)μμ> (b)(I)(II)μμ< (c)(I)(II)μμ= (d) 不可比较
答：a 。
对于纯物质，B ,m m (/)(/)0p n p T G T S μ*∂∂=∂∂=-<
5. 对于理想液体混合物，下列偏微商小于零的是
（a ）mix m [()/] p A T ∂∆∂ （b ）mix m [()/]p S T ∂∆∂
（c ）mix m [()/]p G T ∂∆∂ （d ）mix m [()/]T G p ∂∆∂
答：a 、c 。
mix m B B [()/] =ln 0p T R n x G ∂∆∂<∑
理想液态混合物具有mix 0H ∆=，mix 0V ∆=，mix B B B ln S R n
x ∆=-∑，
mix mix mix B B B
ln G H T S RT n x ∆=∆-∆=∑的热力学特征。
理想液态混合物中任一组分的化学热为：B()B()B ln l l RT x μμ=+
由上式可知x B 越大，则μB （l ）也越大。
6.在等温等压下，由A 和B 两种物质组成的均相系统中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变
而 ，则B 的偏摩尔体积将减小。
答：增加。
根据吉布斯－杜亥姆方程：
B B B d 0n V =∑，或者B B B d 0x V =∑ 判断正误
1. 偏摩尔量与化学势是同一个公式的两种不同表示方式。
( )
2. 偏摩尔量是强度性质，应该与物质的数量无关，但浓度不同时其值亦不同。
3. 某溶液中物质B 的偏摩尔体积就是1mol 物质B 在溶液中所占的体积。
4. 偏摩尔吉布斯函数是化学势，因此，凡属化学势均有集合公式。
5. 物质A 和B 形成均相溶液，在恒温恒压条件下，若A 的偏摩尔体积随浓度增大而增大，则B 的偏摩尔
体积随浓度增大减小。
6. 组成可变的均相系统的热力学基本方程
B B B dn Vdp SdT dG ∑++-=μ，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。
（ ）
7. 气体的标准态都取标准压力、温度为T ，且符合理想气体行为的纯气体的状态。
8. 在同一稀溶液中，组分B 的浓度可用,,B B B x m c 表示，其标准态的选择也不同，则相应的化学势也不同。
9. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
10. 对于纯组分，它的化学势就等于其吉布斯自由能。
11. 在室温下，相同浓度的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压相等
12. 在半透膜两边分别放纯溶剂和溶液，达到渗透平衡时，溶液一边液面高出h 高度，这段水柱压力就是
该溶液的渗透压
13. 标准化学势只是温度的函数而不随体系的压力与组成改变.
14. 在同一溶液中若标准态的选择不同，则相应的活度和活度因子不同
15. 溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，沸点升高，凝固点下降。
16．在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。
17．活度等于1的状态就是标准态。
18．理想溶液同理想气体一样，分子间没有作用力，所以mix 0H ∆=。
19．在相平衡系统中，当物质B 在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。
（ ） 20．理想溶液中物质B 的*,,B m m B V V =，,,B m m B H H *
=，那么可以推出,,B m m B S S *=，,,B m m B G G *=。
答案
1. 答：不对。
根据偏摩尔量定义 =m B X ,B
C n p T B n X ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,，式中X 为系统的任一容量性质。
只有组分B 的偏摩尔吉布斯函数才称为化学势，其它偏摩尔量不一定是化学势。
2. 答：偏摩尔量是与温度、压力及浓度有关的强度性质，当温度、压力及浓度一定时，它与物质的数量无
关。
3. 答：不对。
偏摩尔体积定义为,,,C B
B m B T p n V V n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭，其意义是在一定温度和压力下，某一定浓度的溶液中，1molB 组分对系统总体积的贡献。
不能把,B m V 理解为分体积，因为在有的系统中，,B m V 是负值，意味
着B 物质的加入，会引起总体积的减少。
4. 答：不对，集合公式只适合于偏摩尔量。
5. 答：对。
B 的偏摩尔体积随浓度增大而减小。
由吉布斯-杜亥姆方程0=∑B B B dX x
在恒温恒压下，如果一组分的偏摩尔量增大，则另一组分的偏摩尔量必然减小，且增大与减小的比例与系
统中两组分的物质的量（或摩尔分数）成反比。
6. 答：对。
7. 答：对。
8. 答：不对。
浓度表示方式不同，则所取标准态也不同，它们的标准态时的化学势是不相等的。
但是，B
物质在该溶液中的化学势只有一个数值，是相同的。
9. 答：不对。
化学势是某组分的偏摩尔吉布斯自由能。
溶液中可以分为溶剂的化学势或溶质的化学势，而
没有整个溶液化学势。
10. 答：不对，至少不严格。
应该说纯组分的化学势等于其摩尔布斯自由能。
11. 答：不对。
渗透压是溶液依数性的一种反映。
依数性只与粒子的数目有关，而与粒子的性质无关。
食
盐水中NaCl 会离解成两个离子，所以相同浓度的食盐水的渗透压可以是蔗糖溶液的两倍。
12. 答：不对。
渗透压是指在半透膜两边分别放纯溶剂和溶液，为了防止纯溶剂向溶液方渗透，必须在溶
液上方外加一个压力，刚好使膜两边达成平衡，这外加的压力就是该溶液的渗透压。
因为达到渗透平衡时
溶液已被稀释，这h 高度的液柱可看作溶液被稀释后的渗透压，而不是原来溶液的渗透压。
13. 答：对。
14. 答：对。
非理想溶液溶剂是相对于遵守拉乌尔定律的溶液组分进行浓度校正，溶质是相对于遵守亨利
定律的溶液组分进行浓度校正，二者的参考态不同。
活度和活度因子是一个相对值，基准态选取不同，数
值不同。
15. 答：不对。
只有溶质是不挥发性时，且与溶剂不生成才能满足上述说法。
若溶质是挥发性 的，有时使
溶液的蒸气压升高，其结果必使沸点降低。
若溶质与溶剂形成固溶体时，溶液的凝固点有可能升高。
16. 答：不一定。
一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。
17. 答：标准态一定是活度等于1的状态，但活度等于1并不一定是标准态。
18. 答：不对。
理想液态混合物分子之间存在作用力，由于各分子之间作用力完全相同，其处境与它在纯物质时的情况完全相同，故当几种纯物质混合形成理想液态混合物时，0=∆H mix 。
19. 答：不对。
相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。
达平衡时，两相的浓度一般不相等。
20. 答：不对。
理想溶液中物质的化学势为：ln B B B R x μμ*=+，,,ln B m m B B G G RT x *=+ ,m B G *≠；,,ln B m m B B S S R x *=-,m B S *
≠。