物理化学多组分系统热力学习题
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
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。
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用自测题及答案
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．恒温时，在A-B双液系中，若增加A组分使其分压p A上升，则B 组分在气相中的分压p B将（）。
(a)上升(b)下降(c)不变(d)不确定2．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)1/33．273.15K,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)72.5mol4．一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5．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6．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7．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8．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9．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（）。
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。
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__________。
《多组分系统热力学》习题及答案.doc
(A)纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)T 的状态 (B)纯液体物质的标准状态就是标准压力P (lOOKPa)下的纯液体(C) 纯固体物质的标准状态就是标准压力P (lOOKPa)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 正比 (0所有依数性都与溶剂的性质无关 答案：B7. 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 (0其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关 度等因素都有关答案：D8. 定义偏摩尔量时规定的条件是 (A)等温等压(B)等嫡等压(C)等温，溶液浓度不变(D)等温等压，溶液浓度不变答案：D9. 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)(0同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 答案：B10. 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(0纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 (B)所有依数性都与溶液中溶质的浓(D)所有依数性都与溶质的性质有(B)(D其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标系统的容量性质才有偏摩尔量 没有热力学过程就没有偏摩尔量 (D(B)系统的强度性质无偏摩尔量(D)偏摩尔量的数值只能为整《多组分系统热力学》习题及答案选择题1. 在373. 15K 和101325Pa 下水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A) u (水)=p(汽)(B) u (水)< P (汽)(C) 11(水)>口(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 。
物理化学课后习题第四章答案
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4.4 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：4.720℃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 kHCl HClHCl,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 kp x HCl,x *HCl,x ＝－－＝－－＝苯总苯960=536+7810078100=..m x 苯 m = 1.867g4.11A ，B 两液体能形成理想液态混合物。
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
00-7-15
本章完
10
例 含质量分数为w(甲醇) = 0.40的甲醇的水溶液, 已知其中甲
醇 的偏摩尔体积V(甲)为39.0cm3· mol1, 水的偏摩尔体积V(水) 为 17.5cm3· mol1,试求溶液的密度 (甲醇与水的摩尔质量分别为
偏摩尔量的集合公式
32.04 g· mol1 与18.02 g· mol1).
B n n n n B _________ B T B T B _________ nB nB nB nB S ,V , nC S , p , nC ,V , nC , p , nC _________ _________
00-7-15 7
7 现有A, B 两种水溶液, A溶液渗透压较B低. 当A和B之间隔 一半透膜(只有水分子可通过), 这时水的渗透方向是从____ A溶 B 溶液. 液到_____ 8 在20℃时, 将1mol 压力为100kPa的气态NH3 溶解到大量的, 物质的量之比为n(NH3)/ n(H2O) = 1 / 21的溶液中, 已知此溶液 NH3 的平衡蒸气分压为3.6 kPa. 在该溶解过程中NH3的化学势 (g, T ) ( l, T ) (g, T ) + RT ln( p / p ) 由此 B B B B 从_________变化为 _______ = _____________________, 8102 Jmol－1. 可根据数据求得该溶解过程的Gm = － ______ 溶质B不与溶剂A形成固熔体 9 稀溶液凝固点下降公式要求_________________________; 溶质是非挥发性的 而沸点上升公式则要求_________________.
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-多组分体系热力学 (1)
5molCO的Δ SΔ G为： H 5 6018 30090 J
2.课本P203,第28题。
S 5 9.654 48.27 J / K ; G 193695 J
解：
C S Pm dT T 298
1000
1000
298
22.47 201.8 103 T 63.5 106 T 2 dT T
773 773 r S r S C p ln 66.67 1.337 ln 67.944 J / K 298 298 r Gm r H m T S 773 r m 31635 773 67.944 31635 52521 20886 J
这里务须注意，称为偏摩尔量的热力学性质必须（1）是容量性质， （2） 下标必须是T，P（等温等压下）
G ( 如 n )T ,V ,nC (C B ) B
就不能讲是偏摩尔量，只能讲是偏导数。这是偏 摩尔量的规定。偏摩尔体积是最直观的一个偏摩尔量，一酒精与水 组成的溶液为例：2表示酒精，1表示水，
02(g) 0 205.1 4 32．99
(1)求该反应存298K的标准平衡常数KΘ (2)求773K时反应的 r Hm 和
r Sm
（3）求773K时反应标准平衡常数KΘ
注：TK时标准平衡常数 K m 由该温度时的 r Hm 和 r Sm
求得：
r Gm r H m T r Sm RT ln Km
分对总体量的贡献。 （2）
B
Z Z B nB : Z n1 Z1 n2 Z2 ; 再微分得：
B B
dZ Z B dnB nB d Z B ; dZ Z1dn1 Z2dn2 n1d Z1 n2d Z2
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
[理学]2-多相多组分系统热力学典型例题
![[理学]2-多相多组分系统热力学典型例题](https://img.taocdn.com/s3/m/9aaca5e8900ef12d2af90242a8956bec0975a514.png)
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 =⨯。
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。
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 −⋅。
物理化学多组分系统热力学习题
物理化学多组分系统热力学习题第三章溶液以下题目可供《物理化学》溶液部分复习或者练习使用。
仅供参考。
1.以下略偏导数中哪些就是化学势？哪些就是偏摩尔量？它们就是哪个广度性质的偏摩尔量？（1）(?a)?nit,p,nj（2）(?u)?nis,v,nj（3）(?hi)?tp,n（4）(?g)?nit,p,nj2.比较以下几种状态上岸的化学势：（a）h2o(l,100?c,101325pa)，（b）h2o(g,100?c,110000pa)，（c）h2o(l,100?c,110000pa)，（d）h2o(g,100?c,101325pa)，（e）h2o(l,100?c,90000pa)，（f）h2o(g,100?c,90000pa)。
3.苯和氯苯构成理想溶液，90?c时，苯和氯苯的饱和状态蒸气甩分别就是135.06，27.73kpa，若溶液的正常沸点就是90?c，谋理想溶液的共同组成及融化时的气相共同组成。
（理想溶液达到沸点时，p气=pa+pb=101.3kpa,利用拉乌尔定律，pa=paxa，pb=pbxb，建立方程，解出x，进而根据pa和pb在气相中的分压求其气相组成）**4.20℃时，氢铵苯及氢铵甲苯的蒸气甩分别为9.92×103pa和2.93×103pa。
若混合等质量的苯和甲苯构成理想液态混合物，试求在蒸气看中：（1）苯的分压；（2）甲苯的分压；（3）总蒸气甩；（4）苯及甲苯在气相中的摩尔分数。
（等质量的苯和甲苯混合，先计算出摩尔比例，再按照拉乌尔定律计算）5.两种挥发性液体a和b混合构成理想液态混合物。
某温度时混合物上面的蒸气总压为5.41×104pa，气相中a的摩尔分数为0.450，液相中为0.650。
戊日和此温度时氢铵a和氢铵b的蒸气甩。
（根据拉乌尔定律列方程求解）6.20?c时h2(g)在h2o中的亨利系数kh,x=6.92×103mpa，某气体混合物中氢的分压为26.7kpa，当大量气体混合物与水变成均衡时，问20?c时100克水中能够熔化多少h2(g)？(提示：用亨利定律)7.20?c时hcl气体溶苯构成理想叶唇柱溶液。
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
物理化学核心教程(第二版)沈文霞编科学出版社-课后习题详解第四章
物理化学核心教程（第二版）沈文霞编科学出版社-课后习题详解第四章第四章多组分系统热力学三．思考题参考答案1．偏摩尔量与摩尔量有什么异同？答：对于单组分系统，只有摩尔量，而没有偏摩尔量。
或者说，在单组分系统中，偏摩尔量就等于摩尔量。
只有对多组分系统，物质的量也成为系统的变量，当某物质的量发生改变时，也会引起系统的容量性质的改变，这时才引入了偏摩尔量的概念。
系统总的容量性质要用偏摩尔量的加和公式计算，而不能用纯的物质的摩尔量乘以物质的量来计算。
2．什么是化学势？与偏摩尔量有什么区别？答：化学势的广义定义是：保持某热力学函数的两个特征变量和除B 以外的其他组分不变时，该热力学函数对B物质的量nB求偏微分。
通常所说的化学势是指它的狭意定义，即偏摩尔Gibb自由能，即在等温、等压下，保持除B以外的其它物质组成不变时，Gibb自由能随B物质的量的改变的变化率称为化学势。
用公式表示为：GBnBT,p,nC(CB)偏摩尔量是指，在等温、等压条件下，保持除B以外的其余组分不变，系统的广度性质某随组分B的物质的量nB的变化率，称为物质B的某种广度性质某的偏摩尔量，用某B表示。
也可以看作在一个等温、等压、保持组成不变的多组分系统中，当nB1mol时，物质B所具有的广度性质某B，偏摩尔量的定义式为某某BnBT,p,nC(CB)def化学势与偏摩尔量的定义不同，偏微分的下标也不同。
但有一个例外，即Gibb自由能的偏摩尔量和化学势是一回事，狭意的化学势就是偏摩尔Gibb自由能。
3．Roult定律和Henry定律的表示式和适用条件分别是什么？答：Roult定律的表示式为：pApA某A。
式中某某pA为纯溶剂的蒸气压，pA为溶液中溶剂的蒸气压，某A为溶剂的摩尔分数。
该公式用来计算溶剂的蒸气压适用条件为：定温、稀溶液、非挥发性溶质，后来推广到液态混合物。
Henry定律的表示式为：pBpA。
k某,B某Bkm,BmBkc,BcB。
式中k某,B，km,B和kc,B分别是物质B用不同浓度表示时的Henry系数，Henry系数与温度、压力、溶质和溶剂的性质有关。
第四章 多组分体系统热力学1范文
第四章多组分体系统热力学一.选择题1. 当某溶质溶于某溶剂形成一定的溶液时,若采用不同的浓标,则下列描述溶质的各说法中正确的是()A. 浓度数据相同B. 活度数据相同C. 活度因子相同D. 化学势相同2. 恒温时在A和B的二元液系中,若增加A组分使其分压p A上升,则B组分在气相中的分压p B将( )A. 上升B. 不变C. 下降D. 不确定3. 沸点升高,说明在溶剂中加入非挥发性溶质后,该溶剂的化学势与加入前比较将()A. 升高B. 不变C. 降低D. 无法确定4. 在α，β相中均含有A和B两种物质,达到相平衡时,下列各式正确的是（）A. B. C. D.5. 在298.15K时0.01m ol.dm-3葡萄糖水溶液的渗透压π1，0.01m ol.dm-3硫酸钾水溶液的渗透压π2 ,下列各项正确的是( )A. B. C. D. 不能确定6. 组分B从a相扩散入β相中,则以下说法正确的有()A. 总是从浓度高的相扩散入浓度低的相B. 总是从浓度低的相扩散到浓度高的相C. 平衡时两相浓度相等D. 总是从高化学势移向底化学势7. 在363,15K,101.325kP a时水和水蒸气构成两相平衡,两相化学势的关系为（）A. B. C. D. 不能确定8. 在298.15K,A和B两种气体在某种溶剂中的亨利系数分别为k A和k B并有k A>k B当A和B具有相同的分压力时,二者的浓度关系是( )A. B. C. D. 不能确定9. 对非理想液体中的溶质,当选假想的,符合亨利定律的,的状态为标准态时,下列结果正确的是( )时,时,时,时,,10. A和B形成理想溶液,已知373K时纯A的蒸气压为133.3kP a,纯 B的蒸气压为166.66kP a,与此二元溶液成平衡的气相中的摩尔分数为2/3时,溶液中A的摩尔分数为( )A.1B.2/3C. 1/2D.1/411.在298.15K,P a时某溶液中溶剂A的蒸气压为p A,化学势为u A,凝固点为T A,上述三者与纯溶剂的相比,有()12.下列活度与标准态的关系表述正确的是( )A. 活度等于1的状态必为标准态B. 活度等于1的状态与标准态的化学势相等C. 标准态的活度并不一定等于1D. 活度与标准态的选择无关13.下列关于亨利系数讨论中,不正确的是( )A. 其值因溶液组成表示方法不同而异B. 其值与温度有关C. 其值与溶剂的性质均有关D. 其值与溶质的活度有关14..对A,B二组分理想液态混合物系统中,下列说法不正确的是()A. A,B 在全部组成范围内均服从拉乌尔定律B. 该系统的沸点-组成图,液相线为直线C. 任一组分的化学势表示为D. 对任一组分均有15.在讨论稀溶液的蒸气压下降的规律时,溶质必须是()A. 挥发性溶质B.气体物质C.非挥发性溶质D. 电解质16.溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液()A.理想稀溶液B.理想溶液C.实际溶液D.共轭溶液17..由水(1)和甲醇(2)组成的二元溶液,下列各式不是甲醇在此溶液中化学势的是()A B C18.下列关于稀溶液依数性的讨论中,不正确的是( )A. 在依数性中最灵敏的性质是渗透压B. 在依数性公式的推导中,都应用了拉乌尔定律C. 依数性都可以用来测知溶剂的不纯性D. 在依数性公式的热力学推倒中没有任何近似假定,是十分严格的19.对于二元溶液,其组分的平衡分压与组成的关系为杜亥姆- 马居尔公式:，其适用的条件为( )A. 温度和总压恒定B. 温度恒定,气相为理想气体C. 恒温D. 温度和总压恒定,并且气相为理想气体20.在298.15K时,纯丙酮的蒸气压为43kP a,在氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮- 氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77k P a,则此溶液( )A.为理想溶液B.对丙酮为正偏差C.对丙酮为负偏差D.以上都不对21. 1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当x B = 0.8时，A的偏摩尔体积V A = 0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔V B 为：(A) 0.140 dm3·mol-1；(B) 0.072 dm3·mol-1；(C) 0.028 dm3·mol-1；(D) 0.010 dm3·mol-1。
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第三章 溶液
以下题目可供《物理化学》溶液部分复习或者练习使用。
仅供参考。
1. 以下偏导数中哪些是化学势？哪些是偏摩尔量？它们是哪个广度性质的偏摩尔量？
（1）,,()j T p n i A n ∂∂ （2）,,()j S V n i U n ∂∂ （3）,()i p n H T ∂∂ （4）,,()j T p n i G n ∂∂
2. 比较以下几种状态下水的化学势：
（A ） H 2O(l, 100︒C, 101325Pa)， （B ） H 2O(g, 100︒C, 110000Pa)，
（C ） H 2O(l, 100︒C, 110000Pa )， （D ） H 2O(g, 100︒C, 101325Pa)，
（E ） H 2O(l, 100︒C, 90000Pa )， （F ） H 2O(g, 100︒C, 90000Pa)。
3. 苯和氯苯形成理想溶液，90︒C 时，苯和氯苯的饱和蒸气压分别是， kPa ，若溶液的正常沸点是90︒C ，求理想溶液的组成及沸腾时的气相组成。
（理想溶液达到沸点时，P 气=p A +p B =, 利用拉乌尔定律，p A =p A *x A ，p B =p B *x B ，建立方程，解出x ，进而根据p A 和p B 在气相中的分压求其气相组成）
4. 20℃时，纯苯及纯甲苯的蒸气压分别为×103Pa 和×103Pa 。
若混合等质量的苯和甲苯形成理想液态混合物，试求在蒸气相中：（1）苯的分压；（2）甲苯的分压；（3）总蒸气压；（4）苯及甲苯在气相中的摩尔分数。
（等质量的苯和甲苯混合，先计算出摩尔比例，再按照拉乌尔定律计算）
5. 两种挥发性液体A 和B 混合形成理想液态混合物。
某温度时混合物上面的蒸气总压为×104Pa ，气相中A 的摩尔分数为，液相中为。
求算此温度时纯A 和纯B 的蒸气压。
（根据拉乌尔定律列方程求解）
6. 20︒C 时 H 2(g)在H 2O 中的亨利系数K H,x = ×103MPa ，某气体混合物中氢的分压为，当大量气体混合物与水成平衡时，问20︒C 时 100克水中能溶解多少H 2(g)？
(提示：用亨利定律)
7. 20︒C 时HCl 气体溶于苯形成理想稀溶液。
气液平衡时，液相中HCl 的摩尔分数为，气相中苯的摩尔分数为，已知20︒C 时纯苯的饱和蒸气压为，求平衡时的气相总压及20︒C 时 HCl 在苯中的亨利系数。
（理想稀溶液为稀溶液，HCl （g ）符合亨利定律，C 6H 6符合拉乌尔定律）
8. 液体B 和液体C 可形成理想液态混合物，在常压及25ºC 下，向总量n =10mol ，组成x C =
的B ，C 液态混合物中加入14mol 的纯液体C ，形成新的混合物。
求过程的∆G 和∆S 。
（初态：n=10mol ，x C =，x B =；末态：n =24mol ， n C =?mol, x C =?mol ）
根据化学势热力学表达式和集合公式求解∆G ，理想液体混合∆H=0，所以∆S=∆G/T.
9. 某含有不挥发性溶质的理想稀水溶液，其凝固点为-1.5℃，试求算该溶液的（1）正常沸点；（2）25 ℃ 时的蒸气压（该温度时纯水的蒸气压为×103Pa ）；（3）25℃ 时的渗透压。
（已知冰的熔化焓为·mol -1；水的气化焓为 kJ·mol -1，设二者均不随温度而变化。
）
(1.根据冰点降低常数K f 与沸点升高常数k b 的比值来计算；2.可求得稀溶液的浓度，即可知蒸汽压降低的数值)
10. 在冬季需要配制25kg 的防冻液（甘油水溶液），此溶液必须在-17.8℃时不致结冰。
设此溶液为理想液态混合物，试计算最少需用甘油多少公斤？（甘油的摩尔质量为92g· mol -1，冰冻熔化焓为6025J·mol -1）（） （用fus *f f
11ln ()m A H x R T T ∆=--求算，A 为溶剂，即水，注意此溶液非稀溶液范围，因此不能代稀溶液依数性的公式，要用简化之前的，参看课件。
）
11. 325︒C 时Hg 的摩尔分数为的铊汞齐，其汞蒸气压力是纯汞蒸气压的%，以纯汞为参考态，求Hg 在铊汞齐中的活度和活度因子。
（根据活度的定义，p A =p A *a B =p A *x B γB 计算）
12. 浓度为m 的NaCl 水溶液，其渗透压为，计算下述过程的μ∆
H 2O(溶液，m ，→H 2O(纯水，
已知水的摩尔体积为·mol -1。
（提示：∆μ=μ*-μ=-RT ln a A =V m,A π，不需知道m 的具体数值）
13. 时，总量为1mol 的x B =的某二元溶液中加入溶剂10mol 稀释，测得此过程的△G =-650J 。
若溶剂的活度因子始终为1，稀释后溶质的活度因子γB =1，求稀释前溶质的活度因子。
根据集合公式，G =∑n i μi ，由于出现活度因子，所以该溶液为实际溶液，不论对溶剂还是溶
质，我们用μi =μi º+RT ln a i 来表示组分的化学势，已知△G =-650J ，则稀释前后的△G=G2-G1，
里面所有的参考态均可以消去，剩余一个未知数γB1，求出来就可以。
）
14. 某水溶液含少量非挥发性溶质，凝固点为，已知水的K f = ·kg·mol –1，K b = ·kg·mol –1，25︒C
时纯水的蒸气压为，求
（1）水溶液的正常沸点；（）
（2）25︒C时水溶液的蒸气压；（）
（3）25︒C时水溶液的渗透压。
（）
提示：根据依数性公式来计算
15. 在CCl4中溶入萘，萘的摩尔质量为·mol–1，实验测得溶液沸点升高为。
若在同样溶剂中
溶入非挥发物质，测得沸点升高为，求此物质的摩尔质量。
（答案：·mol–1）
（提示：根据依数性公式计算）
16. 已知樟脑（C10H16O）的凝固点降低系数为。
（1）某一溶质相对分子质量为210，溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液，求凝固点降低多少？（2）另一溶质相对分子质量为9000，溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液，求凝固点降低多少？
（提示：凝固点降低公式中∆T f=K f m B，已知降低系数，但浓度题目上是质量分数，需换算成质量摩尔浓度计算。
）
W B（质量分数），b B（质量摩尔浓度，等同于课件上m B），M B（B的摩尔质量）
17. 在20 °C下将g蔗糖（C12H22O11）溶于1 kg的水中。
求
（1）此溶液的蒸气压。
（）
（2）此溶液的渗透压。
（）
已知20 °C下此溶液的密度为。
纯水的饱和蒸气压。
（稀溶液依数性，p A=p A*x A, π=c B RT, 需计算x A与c B）
（注意蔗糖是非电解质，若为电解质，计算渗透压时按照离子数目倍乘）
18. 人的血液（可视为水溶液）在kPa下于°C凝固。
已知水的。
求：
（1）血液在37 °C时的渗透压；（）
（2）在同温度下，1 dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。
（）
（提示，稀溶液的依数性，可先求得血液浓度m B，稀溶液中近似认为m B≈C B，代入渗透压公式计算即可。
）
19. 在100 g苯中加入g联苯（C6H5C6H5），所形成溶液的沸点为°C。
已知纯苯的沸点为°C。
求：（1）苯的沸点升高系数；（2）苯的摩尔蒸发焓。
（稀溶液依数性沸点升高 T b的计算及K B的计算）
20. 25 °C下，由各为mol的A和B混合形成理想液态混合物，试求混合过程的。
（参考理想溶液混合的四大基本性质）
（以上20道计算题，请期中考试成绩在40分以下的同学下载打印，做在本子上，务必与作业本分开，下周五之前交给我。
）。