13理想液态混合物.

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简述理想液态混合物

简述理想液态混合物

简述理想液态混合物
理想液态混合物是指在均匀的静态压力下,任意组成的混合物的液体和气体具有相同的物理性质,如熔点、沸点、比旋度、表观密度、折射率和粘度,且它们等温混合,可完全相容、无法再分离、有一个特定的流量比。

理想液态混合物的组成方式是物质由分子组成,向极大范围内的所有物质分子结构都可以自由地混合,形成一种混合物,构成任何混合物的分子能够结合,因此该物质具有无限的混合能力,这意味着在均匀的静态压力下,理想的液态混合物的熔点、沸点、表观密度、折射率、比旋度和粘度,都与混合物的组成成分无关,即所有混合物项目在均匀,静态压力条件下具有相同的物理性质。

1、稳定性强,因为混合物的组成成分拥有良好的相容性,互相结合,且具有一定的抗拉强度,所以可以坚持住拉力,避免液体在特定体积条件下的析苗、分解和分离;
2、更好的抗腐蚀性,由于其中的混合物的组成成分可以结合,因此可以有效的抵御腐蚀;
3、更强的蒸发阻力,理想液态混合物中的组分界面间具有很强的黏着力,抵抗热量侵蚀;
4、良好的热传导性。

理想液态混合物具有良好的热传导性,可以有效的封闭热量,以便将其传给其他物质。

理想液态混合物主要用于食品,药物,农药以及拌料等方面。

在食品工业中,可以用来配制料汁,预防它们在搅拌的过程中的分解和分离;在化工行业中,可以用于制备润滑剂,避免它们在拌合的过程中的析苗;在药物制造中,可以用于制备药物,让它们的分子界面间具有一定的结合能力,以便体外的药物更好的被肠道吸收;在农药制造中,可以用于制备农药,避免它在拌合过程中的析苗。

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

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

合肥工业大学-物理化学习题-第六章相平衡合并

合肥工业大学-物理化学习题-第六章相平衡合并
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
15 在一个刚性透明真空容器中装有少量单组分液体, 若对其持 续加热, 可见到_____; C 若使其不断冷却, 则会见到_____. B A. 沸腾现象 B. 三相共存现象 C. 临界现象 D. 升华现象
00-7-15 9

(1) 仅由CaCO3(s)部分分解, 建立如下反应平衡: CaCO3 (s) = CaO(s) +CO2(g) (2) 由任意量的 CaCO3(s), CaO(s), CO2 (g)建立如下平衡: CaCO3 (s) = CaO(s) +CO2(g) 试求两种情况下, 系统的组分数C = ?自由度数 F = ? (1) C = S- R- R´= 3- 1 - 0=2 F = C - P + 2 = 2- 3 + 2 = 1 (2) C = S-R -R´= 3 - 1 -0 =2 F= C -P + 2 = 2-3 + 2 =1 • 关于相数: 固体物质若不形成固熔体, 有几种物质就有几个 纯固相; 气相内无论有多少种物质, 都是一个气相. • 关于R´: 第(1)种情况下, CaO(s)与CO2(g)虽保持物质的量相 等, 但因两者处于不同相, 不能算作组成变量的限制条件. 纯 固相CaO的摩尔分数始终为1, 与气相中CO2的摩尔分数无关.
13
例 已知: ①在863K和4.4106 Pa时, 固体红磷, 液体磷和磷蒸气处于平衡; ②在923K和1.0107 Pa时, 液态磷, 固态黑磷和固态红磷处于平衡; ③ 黑磷、红磷和液态磷的密度分别为2.70 103 kg· m3, 2.34 103 kg· m 3 和 1.81 103 kg· m 3 ; ④ 黑磷转化为红磷时要吸收热量. (1) 根据以上数据画出磷相图的示意图; (2) 问黑磷和红磷的熔点随压力怎样变化.

南京工业大学考研物理化学试卷

南京工业大学考研物理化学试卷

南 京 工 业 大 学二○○四年攻读硕士学位研究生入学考试物理化学试题一、选择题(10分)1.对于实际气体,处于哪种情况时,其行为与理想气体相近?( )A.高温高压B.高温低压C.低温低压D.低温高压2.在一个绝热的刚性容器中发生一个气相反应,使系统的温度从1T 升高到2T ,压力从1p 增大到2p ,则( )A.Q >0, W >0, U ∆>0B.Q >0, W ﹦0, U ∆>0C.Q ﹦0, W ﹦0, U ∆>0D.Q ﹦0, W ﹦0, U ∆﹦03.在25℃无限稀的水溶液中,离子的极限摩尔电导率最大的是( )A.3La +B.2Mg +C.4NH +D.H + 4.描述固体对气体吸附的BET 公式与Langmuir 吸附理论的最主要的区别是( )A.吸附是多分子层的B.吸附是单分子层的C.吸附是动态平衡D.固体表面是处处均匀的5.一级反应的半衰期与反应物的起始浓度( )A.成正比B.成反比C.无关二、填空题(34分)1.当用压缩因子Z ﹦pV nRT来讨论实际气体时,若Z >1,则表示该气体较理想气体_________压缩。

2.20℃时,10 g 水的饱和蒸气压为1p ,100 g 水的饱和蒸气压为2p ,1p 和2p 的关系为1p 2p (填>、﹦、<)3.实验室中某一大恒温槽的温度为400 K ,室温为300 K 。

因恒温槽绝热不良而有4000 J的热传给空气,则隔离系统的总熵变∆S 隔﹦ J·K 1-。

4.在温度为T ,压力为p 时,H 2(g )的标准摩尔燃烧焓和 的标准摩尔生成焓相等。

5.理想气体混合物中任意组分B 的化学势表达式为 。

6.298 K 时,0.5 mol A (l)与0.5 mol B (l)形成理想液态混合物,混合过程的mix ∆H 0,G ∆mix 0。

(填>、﹦、<) 7.两只烧杯中各有1 kg 水,分别向A 杯中加入0.01 mol 蔗糖,B 杯中加入0.01 mol NaCl ,两只烧杯按同样速度冷却降温,则 杯先结冰。

2011.物理化学复习题

2011.物理化学复习题

物理化学复习题一、单选题1.理想气体在绝热可逆膨胀过程中,下列关系中不正确的是: ( D )A ΔU <0B W <0C Q =0D ΔS >02、1mol373K ,标准压力下的水,经下列两个过程变成373K 、标准压力下的水蒸气:(1) 等温、等压可逆蒸发;(2) 真空蒸发。

这两个过程中功和热的关系(ΔU=Q+W )为: ( A )A. W 1<W 2,Q 1>Q 2B. W 1<W 2,Q 1<Q 2C. W 1=W 2,Q 1=Q 2D. W 1>W 2,Q 1<Q 23、某理想气体的γ=C p /C v =1.40,则该气体为几原子分子气体? ( B )A. 单原子B. 双原子C. 三原子D. 不能确定4、298K 时,石墨(C )和金刚石(C )在298K 、标准压力下的燃烧焓分别为-393.4kJ·mol -1和-395.3 kJ·mol -1,则金刚石的标准摩尔生成焓Δf H m θ: ( A )A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不能确定5.当以 5mol H 2气与 4mol Cl 2气混合,最后生成 2mol HCl 气。

若反应式写成:H 2(g) + Cl 2(g) ─→ 2HCl(g)则反应进度ξ为: ( A )A 1 molB 2 molC 4 molD 5 mol6. 单原子理想气体的 nC pm - nC vm 应等于: ( A )A nRB RC 3nRD 5R7.如图所示,一绝热容器盛满水,将一电炉丝浸于其中,通电一段时间后,若W >0,Q=0,ΔU >0,则选取的系统是: ( B )A 电炉丝B 电炉丝和水8.下列物理量○1U m 、○2C pm 、○3H m 、○4V m 、○5T ,属于强度性质的是: ( D ) A ○1○3○5 B ○2○3○4○5 C ○3○5 D 全部9. 下列过程中既是不可逆过程,又是非自发过程的是: ( B)A 100℃、101.325 KPa 下水蒸发为蒸气B 常温常压下电解水生成氢气和氧气(以水为系统)C 氯化氢气体与氨气反应生成固态氯化氨D 压缩气体恒外压迅速膨胀10.对于理想气体下述结论中正确的是: ( D )A V T H )/(∂∂= 0, T V H )/(∂∂= 0B P T H )/(∂∂= 0,T V H )/(∂∂= 0C P T H )/(∂∂= 0,T P H )/(∂∂= 0D T V H )/(∂∂= 0,T P H )/(∂∂= 011. 系统由始态 A 经由右图所示的不同途径到终态 B ,则有:(热一律公式为W Q U +=∆) (D)A W 1=W 2=W 3B Q 1=Q 2=Q 3C Q 1=W 1,Q 2=W 2,Q 3=W 3D Q 1+W 1=Q 2+W 2=Q 3+W 312.判断下述两个过程是可逆的还是不可逆的:(1)二个不同温度的物体按某种方式直接接触,并使温度达到平衡;(2)在 100℃,101.325kPa 下水气化过程。

第4章 多组份系统热力学习题及解答

第4章 多组份系统热力学习题及解答

ln
1) 22
2436 (3.337 3.091) 2436 (6.428) 15660J mol1
(答:-8.13×103 J)
4-5 333.15 K 时甲醇的饱和蒸气压是 83.40 kPa,乙醇的饱和蒸气压是 47.00 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为 50%,求 333.15 K 时平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。 解:在 333.15K 时,设甲醇气体的摩尔分数为 yA ,则:
(2) pB pB* xB 2.93 0.4588 1.344kPa
(3) p pA pB 5.369 1.344 6.713kPa
(4) yA

pA p

5.369 6.713
0.7998 0.80 , yB
1 yA
1 0.80 0.20
(答:(1)5.36 kPa;(2)1.35 kPa;(3)6.71 kPa;(4)0.80,0.20)
解:1mol
气体
NH3 的化学势: (g)

(g,T)
RT
ln
p p
,(
p

p )
(NH3, g,T ) (NH3, g,T ) RT ln
pNH3 p
,( pNH3

p )
溶液中,溶质 NH3 的化学势:
(NH3, l,T )

(NH3, g,T )

NH3
x
A
p
* A
x
A
pB* (1 xA )

193.3 0.274
193.3 0.2740 66.6 0.726

532003[物理化学] 天津大学考试题库及答案

532003[物理化学]  天津大学考试题库及答案

1 / 4物理化学复习题一、选择题1、 101.325 kPa 下,100℃的液态水气化为同温度的水蒸气,系统的 熵变∆S sys ( )0。

A. >B. <C. =D. ≤2、ζ 电势表示溶胶粒子带电量的多少,它可通过( )实验来进行测定。

A. 丁铎尔B. 沉降C. 电泳D. 电渗3、在电答案过程中,随着电流密度增大,则( )。

A. 阳极电极电势降低,阴极电极电势升高;B. 阳极电极电势升高,阴极电极电势降低;C. 电答案池分答案电压降低;D. 电答案池能量效率升高。

4、已知某电导池的电导池系数为22.81 m -1,当其中盛有一定浓度的KCl 溶液时,测得电阻为326.0 Ω,则该KCl 溶液的电导率κ 为( )S·m -1。

A. 0.02799B. 0.06997C. 0.02388D. 8.37325、物质临界点处()cm /T p V ∂∂等于( )。

A. -1 B. 0 C. 1 D. 26、A 、B 两液体的混合物在T -x 图上出现最低点,则该混合物对拉乌尔定律产生( )。

A. 一般正偏差B. 一般负偏差C. 最大正偏差D. 最大负偏差 7、25℃时,若要使电池 Pt│H 2(g, p 1)│H +(a )│H 2(g, p 2)│Pt 的电动势E 为正值,则必须使( )。

A. 12p p =B. 12p p >C. 12p p <D. 12p p 、可任意取值8、向液体中加入表面活性物质后( )。

A. d 0d cγ<,产生正吸附 B. d 0d c γ>,产生负吸附 C. d 0d c γ>,产生正吸附 D. d 0d cγ<,产生负吸附 9、电泳现象说明( )。

A. 分散介质带电B. 胶体粒子带电C. 胶体粒子带正电荷D. 胶体粒子处于等电状态10、20℃时水的饱和蒸气压为2.338 kPa ,则此温度下液态水变成水蒸气的条件是气相中水的分压( )。

物化三四单元

物化三四单元

物三、四单元一、 选择题1、在某温度下,当B 溶解于A 中形成溶液时,纯B 的摩尔体积大于溶液中B 的偏摩尔体积时(设B 的摩尔体积大于零),若增加压力,则B 在A 中的溶解度将······························································( A ) A. 增大 B.减小 C.不变 D.不确定2、273K 、2×101.3kPa 时,水的化学势比冰的化学势····················( B ) A. 高 B.低 C.相等 D.不可比较3、设N 2 和O 2 皆为理想气体。

它们的温度、压力相同,均为298K 、p Ɵ,则这两种气体的化学势应该··············································( D ) A. 相等 B.不一定相等 C.与物质的量有关 D.不可比较4、下列四种纯态纯水的化学势最大的是······························( D ) A 、373.15K 、101325Pa, H 2O(l)的化学势μ1 B 、373.15K 、101325Pa, H 2O(g)的化学势μ2 C 、373.15K 、202650Pa, H 2O(l)的化学势μ3 D 、373.15K 、202650Pa, H 2O(g)的化学势μ45、已知273K 时冰的熔化热为6.01kJ ·mol -1,那么268K 的过冷水比268K 的冰的化学势高······················································( A ) A. 110.1 J ·mol -1 B. 6.01kJ ·mol -1 C. 110.1kJ ·mol -1 D. 6.01J ·mol -16、反应222()()()()CO g H O g CO g H g +====+在973K 时压力平衡常数Kp=0.71,若此时各物质分压为2210co H p p kPa ==,100co p kPa =,250H O p kPa =,则 ( A ) A.反应向右进行 B.反应向左进行 C.反应处于化学平衡状态 D.反应进行方向难以确定7、在298K 下,反应2221()()()2H g O g H O l +===的1r G 237.19m kJ mol Θ-∆=-⋅,11r 163.2m S J K mol Θ--∆=-⋅⋅,假设,0r p m C ∆=,则398K 时,反应的1r G /()mkJ mol Θ-∆⋅等于···························································( C )A. -237.19B. -253.51C.-220.87D. 253.518、反应32()()()CaCO s CaO s CO g ===+在一定温度下达到平衡,现在不改变温度、CO 2分压力及氧化钙的颗粒大小,只增大碳酸钙的分散度,则平衡将·······( B ) A. 向左移动 B. 向右移动 C.不移动9、增大压力,能使平衡向产物方向移动的反应是·······················( C ) A. 32()()()CaCO s CaO s CO g ===+ B. 222()()()()CO g H O g CO g H g +====+ C.2231.5()0.5()()H g N g NH g +===D .3252253()()()()CH COOH l C H OH l H O l C H COOCH l +===+10、反应2423()2()()2()C s H O g CH g CO g +===+在恒温恒压条件下进行,充N 2会使反应系统的压力升高,若反应在充入N 2前后的平衡常数分别为,1p K 和,2p K ;碳的平衡转化率分别为1α和2α,则··································( A ) A. ,1p K =,2p K ,1α>2α B. ,1p K =,2p K ,1α=2α C. ,1p K =,2p K ,1α<2α D. ,1p K >,2p K ,1α<2α二、填空题1、两种挥发性液体A 和B 形成理想液态混合物。

物理化学复习考试

物理化学复习考试

物理化学1. 下列电极为第一类电极是() [单选题] *A.银-氯化银电极(正确答案)B.甘汞电极C.Fe3+/Fe2+构成电极D.Cu|CuSO4电极2. 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。

[单选题] *A.V1 (正确答案)B.V1 = V2C.V1 > V2D.无法确定3. 关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 [单选题] *A.功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(正确答案)B.只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义C.功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量D.在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消4. 在PCl5 、PCl3和Cl2组成的系统中,其K值为多少: [单选题] *A.1(正确答案)B.2C.3D.45. 列叙述不正确的是( ) [单选题] *A.农药中加入湿润剂可使和减小,药液在植物表面易于铺展(正确答案)B.防水布上涂表面活性剂使减小,水珠在其上不易铺展C.泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面,非极性基向外易被吸附在泡沫上D.起泡剂的主要作用是增大液体表面张力6. 液体对光滑表面的润湿程度常用接触角来量度,下面的说法正确的是 [单选题] *A.θ= 0°时,液体对固体完全不润湿(正确答案)B.θ= 180°时,液体对固体完全润湿C.θ= 90°时,是润湿与不润湿的分界线D.0°7. 对于理想气体间的反应,以各平衡常数中,其值与压力有关系的是: [单选题] *A.KC(正确答案)B.KθC.KxD.Kp8. 与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是() [单选题] *A.标准状态下物质完全氧化后的产物的燃烧焓都规定为零(正确答案)B.化学反应的焓变值等于反应物的燃烧焓总和减去产物的燃烧焓总和C.单质的燃烧焓一定不为零D.通常所使用的物质的标准燃烧热数据实际上都是相对值9. 附加压力产生的原因是( )。

物理化学(李文斌)天津大学出版社 短时第五章概念题

物理化学(李文斌)天津大学出版社 短时第五章概念题
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第五章 相平衡
概念题
1填空题
1. 在一定温度下,A和B形成的二组分溶液的密度为ρ,A和
B的摩尔质量分别为MA和MB。已知溶液摩尔分数为 xB,则此溶
液浓度cB 和 xB的关系为 cB=
;溶液质量摩尔
浓度 bB 与 xB 的关系为 bB=

答: 应分别填入 “cB = xBρ / M”;
第五章 相平衡
概念题
10. 在一个抽空的容器中放入过量的 NH4I(s) 和
NH4Cl(s)并发生下列反应
NH4I(s) = NH3(g) + HI (g)
NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)
此平衡系统的相数P=
; 组分数
C=
;自由度数F=

选择填入: 0, 1, 2, 3, 4, 5.

选答择:填应入填:入(a)“=0 (d) ”(b)。<1
(c)>1
(d)=1 ∵ pB = p*B xB
ln(pB / kPa) = ln(p*B / kPa) + ln xB
∴{∂ ln(pB / kPa)/ ∂ ln xB}T = 1
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第五章 相平衡
概念题
17. 在一定温度下,由溶剂A与溶质B形成的 理想稀溶液,与其平衡的气体为理想气体。
此系统的组分数C=
;自由度数
F=

选择填入: 0, 1, 2, 3, 4.
答: 应分别填入: 2、2。
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第五章 相平衡
概念题
14. 在一个抽空的容器中放有适量的 H2O(l), I2(g)和 CCl4 (l)。水与四氯化碳在液态完全 不互溶,I2可分别溶于水和四氯化碳(l)中, 上部的气体中三者皆存在,达平衡后此系统

理想液态混合物

理想液态混合物
mixV
nB (VB Vm,B ) B
p, x
0
(2) mixH = 0
B / T B / T R ln xB
(B / T ) (B / T ) 0 p T p, x T
SB SB, m R ln xB
mix S B nB ( SB Sm,B )

p, x
(4) mixG = RT nBlnxB < 0
由 G = H T S 即得上式. 后两性质均表明混合是自发的. 3
RB nB lnxB

HB T
2

H m,B
T2
理想液态混合物
理想液态混合物: 理想液态混合物中任意组分B 在全部组成 范围内都遵守拉乌尔定律 pB=pB*xB. • 理想液态混合物中各组分间的分子间作用力与各组分 在混合前纯组分的分子间作用力相同(或几近相同) .
• 理想液态混合物中各组分的分子体积大小几近相同.
• 近于理想混合物的实际系统: H2O与D2O等同位素化合 物, C6H6 与 C6H5CH3等相邻同系物, 正己烷与异己烷等 同分异构物, Fe-Mn等周期系中相邻金属组成的合金. Nhomakorabea1
理想液态混合物中任一组分的化学势
T 一定
g p pB pC pD
理想液态混合物在T, p下与其蒸气呈平衡, B (l) B (g) B(g) RT ln( pB / p )
B (g) RT ln( pB / p ) RT ln xB
令 B (l) B (g) RT ln( pB / p )

p p

第六章相平衡

第六章相平衡
C=2, P=2, f = 2。 当体系温度、压力均指定时,系统的两 相组成均会有固定值且与体系的组成无关。
设以A,B分别代表甲苯、苯。
* pA 54.22 kPa, (1)
* p总 p A pB p * ( pB p * ) xB A A
* pB 136.12 kPa, p 101.325 kPa
第六章 相平衡
物理化学
OC线:l—s平衡线,也叫冰的熔点曲 ,
F =1。
OB线:g = s平衡线,也叫冰的升华曲线,F =1。 OD线:过冷水与水蒸气平衡共存-亚稳状态。(OA反向延长 线,-10℃的水)。
三条线的斜率: d p Δ vap H m Δ Hm OA: OB: OC:
sub m
d T T ,Δ Vm T .(Vg Vl ) dp Δ H 0 0 d T T (V V ) 0
g l
0
dp Δ fu s H m 0 0 d T T (Vl Vs ) 0
化学热力学
A点不能无线延长,否则水将不存在,全部变成蒸气;C 点延伸到一定程度时,会出现不同结构的水。
§6.1相律
6.1.1基本概念 1.相与相数: 相:系统内部物理性质与化学性质完全均匀的部分称为一相 ( phase ) 。相与相之间有明显的界面。可以用物理方法将其 分开。
化学热力学
第六章 相平衡
物理化学
相数(P):相的数目
g. 无论系统中有多少种气体存在,都为一相;l.视溶解度不 同,可以有一相、二相、三相共存; s.一般来讲,除固溶体外, 有几种固体物质,就有几个固相。(固溶体:几种固体已达到分子 水平的混合,用物理方法很难分开,如Au-Ag。) 另:同一系统在不同的条件下可以有不同的相,其相数也可 能不同。如:水 101.325kPa T >373K:g ; 101.325kPa T = 373K: g = l; 101.325kPa T<373K:l;

4-6理想液态混合物

4-6理想液态混合物

2. 理想液态混合物中任一组分的化学势:
T
pB pB xB
理想气体混合物
xB
理想液态混合物
根据相平衡判据:
pB pB xB
μ B ( l)

μ B ( pg)

μB(g) RT
ln
pB p

μB(g)
RT
ln
p*B xB p
μB(l) μB(g) RT ln( pB /p ) RT ln xB
nB XB
nB
X m, B
ΔmixG、Δmix S、Δmix H、ΔmixV、ΔmixU
(1)混合吉布斯函数变化:
ΔmixG nB GB nB Gm,B nB B nB Gm,B nB ( μB RTln xB ) nB Gm,B
f* AA

f* BB

f AB
② 各组分分子具有相似的形状和体积 V(A分子)=V(B分子)
严格的理想混合物是不存在的,但某些结构上的异构体 的混合物,可近似认为。
如:
同位素异构体:12CH3I与 13CH3I 紧邻同系物:苯,甲苯 光学异构体:R-(-)-乳酸与R-(+)-乳酸 结构异构体: o- 二甲苯与 p-二甲苯(对、邻)
B(纯 l,T, p )
μB (l)
B(纯 l, T, p )
μ
* B
(l)
dB dGB dGm* Vm*dp
B
p p
Vm*
(
B,
l
)dp
p
μ B (l)

μB(l)
Vm, B (l)dp
p
理想液态混合物中组分 B 的化学势与组成的关系为:

物化B(相平衡例题)

物化B(相平衡例题)

32 答: A
33 组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统, 在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大, 则此系统为:( )。
(A) 有最高恒沸点的系统 (B) 不具有恒沸点的系统 (C) 具有最 低恒沸点的系统。
4 答: A
5 在101 325Pa的压力下,I2在液态水和CCl4中达到分配平衡 (无固态碘存在)则该系统的条件自由度数为( )
(A) 1 (B) 2 5答: B (C) 0 (D) 3
6 硫酸与水可形成H2SO4H2O(s),H2SO42H2O(s),H2SO44H2O(s) 三种水合物,问在101 325Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰 平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?( ) (A) 3种;(B) 2种;(C) 1种;(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共 存。 6 答: C
解:
2
2-1-4 在 抽 空 的 容 器 中 放 入 N H 4 H CO 3 (s), 发 生 反 应 N H 4 H CO 3 (s) ===== N H 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O (g) 且 达 到 平 衡 , 则 这 个 系 统 的 组 分 数 ( 独 立 )=______ ; 自 由 度 数 =_______。
26 在一定温度、压力下,A和B形成理想液态混合物,平 衡时液相中的摩尔分数xA/ xB=5,与溶液成平衡的气相中A 的摩尔分数yA=0.5,则A、B的饱和蒸气压之比为( ) (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5 26 答:C
27 若A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯A及纯B 的饱和蒸气压p*B>p*A,则当混合物的组成为0<xB<1时,则 在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与p*A,p*B的相对 大小为:( ) (A) p>p*B 27答: C 28 对于恒沸混合物,下列说法中错误的是:( )。 (B)p<p*A (C)p*A<p<p*B

4.6 理想液态混合物

4.6 理想液态混合物

将式(4.5.4)在恒温、恒组成条件下对 T 求偏导数。 在恒温、 求偏导数。 将式 在恒温
∗ ∗ ∂ µB + RT ln xB ∂µB ∂µB = = ∂T + R ln xB ∂T ∂T p , x p, x p, x
µB(l) = µB(g)
∗ pB = pB xB
不大, 若与液体平衡的蒸气压力 p不大,可以看作 不大 是理想气体混合物。则有: 是理想气体混合物。则有:
xB
µB(l)
pB = µB(g) = µB(g) + RT ln p
∗ 因为对理想液态混合物有: 因为对理想液态混合物有:pB = pB xB 代入上式后得
∆ mix S = −nR ∑ xB ln xB
B
其中: 其中:
n = ∑ nB
B
即在恒温、恒压下,由纯液体形成理想液态混合物时混合熵 即在恒温、恒压下,由纯液体形成理想液态混合物时混合熵 的计算公式,其实,与理想气体恒温、 的计算公式,其实,与理想气体恒温、恒压下混合熵的计算公式 是一样的。 是一样的。
∴ ∆ mixG = nRT ∑ xB ln xB
B
因为 xB < 1,所以 ∆mixG < 0 ;因为是恒温恒压非体 , 积功为零,所以过程自发 过程自发。 积功为零,所以过程自发。
∂ µB / T + R ln xB ∂ µB / T ∂ ( µB / T ) = ∂T = ∂T ∂T p , x p, x p, x
G ∂ T H = − 2 T ∂T p
(
)
(
)
已知有: 已知有:

物理化学3

物理化学3

• 5. 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)该溶液的饱和蒸汽压必高于纯液体A的饱和蒸汽

• (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体A) • (D)该溶液的渗透压为负值
• 5.
288K时,1mol氢氧化钠溶在4.559mol水中所
形成的溶液的蒸汽压为596.5Pa,在该温度下纯 水的蒸汽压为1705Pa,该溶液中水的活度为 ( ),水在溶液中和纯水中的化学势之差为

),以纯水为参考态。
• 6. 由两种液体所形成的溶液中,每组分的蒸汽压对
拉乌尔定律具有不大的正偏差,如果浓度用摩尔分
• (请回忆稀溶液中ln xA 的其他表达式 )
• 2. 两液体A、B形成理想液体混合物。在320K,溶液I 含3 molA和1molB,总蒸汽压为5.33×104Pa。
• 再加入2mol B形成理想液体混合物II,总蒸汽压为 6.13×104Pa。 • (a)计算纯液体的蒸汽压p*A、p*B
• (b)理想液体混合物I的平衡气相组成yB
• 6. 在300K时液体A和B部分互溶形成和 两个平衡相, 在相,A的摩尔分数为0.85,纯液体A的饱和蒸汽压 是22kPa,在相中,B的摩尔分数为0.89,将两层液 相视为稀溶液,则A的亨利常数为: • (A)25.88 kPa (B)200 kPa (C)170 kPa (D) 721.2 kPa • PA = PA* xA() = kx xA( ) , 答:(C)
• 7. 把一个含有0.1mol萘和0.9mol苯的溶液冷却到一些 固体苯析出,然后把溶液从固体中倾析出来,并把 倾析出来的溶液加热到353K。在此温度下测其蒸汽 压为89.33kPa,苯的凝固点为278.5K,正常沸点为 353K,fusHΘm= 10.66kJ· mol-1。求固体苯最初被析 出的温度及已析出的苯的量。 • 提示: 倾析出来的溶液中苯的物质的量分数是 • x苯 = p苯/p* = 89.33/101.3, 其实,析出苯的量可求了 • 近似将溶液看成理想的稀溶液,苯为溶剂必有: • Ln x苯 = (fusHΘm/R )(1/Tfus* - 1/T)

多组分溶液热力学复习题

多组分溶液热力学复习题

多组分溶液热力学; 组成不变的单相封闭系统液态混合物:理想液态混合物;实际液态混合溶液:理想稀溶液;实际溶液因参见“概述”B c RT ∏=T b =K b b B (2A ,A ()/b b vap m K R T M H *=∆)T f =K f b B (2A,A()/fffusm K R T M H *=∆)A /(1/1/)fus m f f a H R T T *=∆-A ,A /m a V RT*=-∏ A /(1/1/)vap m b b a H R T T *=∆-(仅适用于不挥发性溶质)Raoult 定律:p p x *= (或AB p p x *∆=)适用于理想液态混合物中任一组分(或B ,B B b p k b =,B ,B B c p k c =) 适用于稀溶液B B ,,(/)CT p n X X n =∂∂B B XG-D 方程 BB0n dX=∑化学势多组分体系热力学基本方程及其应用条件 ,,,,,,)(/)(/)C C CB T p n B S p n B S V n H n U n =∂∂=∂∂)及物理意义化学势判据B B B ()()()μαμβμδ==⋅⋅⋅=;化学平衡BB 0νμ=∑;分配定律B )()dn α(恒温、恒压(或容)、0W '=)0= (平衡)0 (自发)ln(/)B f pln(/)B p pA A()A ()ln l l RT x μ=+或A A()ABB()l l RTM bμμ=-∑B,B,B ()ln(/)c c l RT c c μ=+B,B,B ()ln x x l RT x μ=+B,B,B ()ln(/)b b l RT b b μ=+A A()A BB()l l RT M bμμϕ=-∑B B()B ()ln l l RT a μμ=+,,//B B b B B c B a b b c cγγ==化学势:B B()B ()ln l l RT a μμ=+ 活度和活度因子定义及其物理意义/B B B a p p *=化学势:B B()B ()ln l l RT x μμ=+热力学特征 mixB B B ln S R n x ∆=-∑mix 0H ∆=,mix 0V ∆=,mix B BBln G RT n x ∆=∑标准态 液体 液态混合物:液态混合物中任一组分的标准态为T ,p 条件下的纯物质溶剂:稀溶液中溶剂的标准态为T ,p 条件下的纯物质溶质:视溶质浓度的表示方法不同而异,请参见“主要考点”部分气体:任何气体,其标准态均为T ,p 条件下具有理想气体行为的纯气体一、选择题1. A,B,C 三种物质组成的溶液,物质 C 的偏摩尔量为 (a)()A BC ,,,T p n n n μ∂∂ (b)()A BC ,,,T p n n G n ∂∂(c)()A B A ,,,T v nn A n ∂∂ (d)()A BC ,,,T s nn H n ∂∂(答案) b (什么叫偏摩尔量(P 165-166)偏摩尔量具有哪些性质和特点。

物理化学 -带答案

物理化学 -带答案

《物理化学》课程综合复习资料一、填空题1. 理想气体的两个微观特征是 ; 。

2. 理想液态混合物的定义是 。

A 与B 形成理想液态混合物的过程中Δmix V = ;Δmix H = 。

3. 稀溶液依数性有4个,给出其中两个的名称: 和 。

稀溶液中溶质B 服从亨利定律,该定律可用式 表达。

4. 用ΔS ≥0做为过程方向性判据的条件是 。

5. 碳酸钙分解: CaCO 3(S) = CaO(S) + CO 2(g) 构成的平衡体系相数是 ;组分数是 ;自由度数是 。

6. 极化产生的两个主要原因是: 和 。

7. 相律的数学表达式是 。

8. 兰缪尔( Langmuir)单分子层吸附理论是在以下几点基本假设下建立起来的: ; ; 。

9. 弯曲液面上附加压力可用式=∆p 计算。

10. 电导率κ,摩尔电导率m Λ和电解质溶液浓度c 间的关系是:m Λ= 。

11. 焓H 的定义式是H = 。

12. CO 在苯中溶解形成稀溶液,溶质CO 符合亨利定律,定律表达为=CO p 。

温度升高的亨利系数怎样改变? 。

13. 理想气体绝热可逆过程方程式之一是 。

14. 理想气体状态方程式是15. 实际气体可以液化的条件是 , 。

16. 吉布斯自由能的定义式是G = 。

热力学基本关系式之一是d G = 。

17. 理想气体的 =-m V m p C C ,, 。

18. 纯理想气体的化学势表达式为μ= 。

19. 临界温度是实际气体可以被液化的 温度。

20. 隔离体系的热力学能(内能)变化△U 0(填>、< 或 = 号)。

21. 吉布斯函数的定义式G = 。

22. 原电池中,负极(也称为阳极)发生 反应;正极(也称为阴极)发生 反应。

23. 向AgNO 3溶液中滴加少量KI 稀溶液,生成带正电的AgI 溶胶,其胶团结构式为 。

二、选择题1. 半衰期与初始浓度无关的反应是 ( ) a.零级反应;b.一级反应;c.二级反应;d.三级反应2. 同温同浓度的HCl 溶液和NaOH 溶液的摩尔电导率相比 ( ) a.Λm,HCl 最大;b.Λm,NaOH 最大;c.Λm,HCl 和Λm,NaOH 同样大3. 由于电极的极化,随着电流密度的增大 ( ) a.阴极电势升高,阳极电势降低 b.电池的端电压增大 c.电解池耗电能降低d.以上说法都不对4. 有一小水滴,半径为r ,表面张力为σ , 滴内液体所受的附加压力为 ( )a.rp σ=∆b.r p σ2=∆c.r p σ3=∆d.r p σ4=∆5. 某物质加入水中后发生溶液表面正吸附,则溶液的表面张力与纯水的表面张力相比( ) a.变大b.变小c.无变化d.不确定6. 兰缪尔( Langmuir)吸附理论中重要的基本假设之一是 ( )a.气体处于低压下b.固体表面的不均匀性 c 吸附是单分子层的 d.吸附是放热的 7. 对理想气体,以下那种说法不正确 ( )a.分子间无作用力;b.恒温时内能为零; c .恒温时焓值不变; d.向真空膨胀时温度不变。

2012第二学期第四、五章自测题-学生

2012第二学期第四、五章自测题-学生

第四章一、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=∑n B Z B,m适用的条件是恒温过程。

()3、Henry系数k x,B只与溶剂、溶质性质有关,而与温度无关。

()4、沸点升高系数k b的数值与溶剂、溶质性质有关,且与温度有关。

()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互作用力相同,混合后,则有△mix H=0。

()6、标准态就是人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可忽略不计。

()8、一切纯物质的凝固点都随外压的增大而上升。

()9、稀溶液的沸点一定比纯溶剂的沸点高。

()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溶液的渗透压不相同。

()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在各相中的化学势一定相等。

()13、溶剂中溶入挥发性溶质,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纯组分的蒸汽压。

()15、只有广度性质才有偏摩尔量。

()二丶选择题1、某溶液由2mol A和1.5mol B混合而成,其体积为420 cm3,此溶液中组分A的偏摩尔体积V A=30 cm3·mol–1,则组分B的偏摩尔体积(cm3·mol–1)为()A、200B、300C、240D、2802、理想液态混合物是混合性质是()A、△mix V=0,△mix H=0,△mix S>0,△mix G<0B、△mix V<0,△mix H<0,△mix S<0,△mix G=0C、△mix V>0,△mix H>0,△mix S=0,△mix G=0D、△mix V>0,△mix H>0,△mix S<0,△mix G>03、已知373 K时液体A的饱和蒸气压为133.24 kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62 kPa。

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kx,B

pB xB
10.96kPa 913kPa 0.012
乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上:
pA ' =91.46kPa×(1-0.02)=89.63kPa pB ' =913kPa×0.02=18.3kPa
2.5 理想液态混合物
1. 定义和特征 实例
苯和甲苯混合物,x(苯)=0~1 p(苯)=p (苯)x (苯) p(甲苯)=p (甲苯) x(甲苯)
(g,
T
)

RTln
k b b,B p

RTln
bB b
μB (溶质)
μB(g, T ) RTln
kb,Bb p
RTln
bB b
b = 1molkg-1

b,B 溶质, T , p, b

B
(g,
T
)

RTln
k b b,B p
溶液中溶质B的质量摩尔浓度bB= b时,溶质B 的化学势
蒸气压组成图
练习8
A 和B两液体混合形成理想混合物。已知在 温度t,纯A和B蒸气压分别为40 kPa和 120 kPa。
(1)在 t,于汽缸中将yA=0.4的A、B混合气体
恒温缓慢地压缩,求凝结出第一滴液体时,系 统的总压及液滴组成。
(2)若使A、B两液体混合,并使混合物在 100kPa及t下开始沸腾,求该液体混合物的组 成及沸腾时蒸气的组成。
kx,B , kx,B , kb,B , kc,B 的单位不同
说明
拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂;
亨利定律的应用对象是稀溶液中的易挥发性 溶质,且溶质在两相中的分子形态必须相同
练习7
乙醇的摩尔分数为0.012的乙醇水溶液的正 常沸点为 97.11℃ 。计算在此温度下乙醇的摩 尔分数为0.02的乙醇水溶液上
f
* BB

f AB
V(A分子)≈V(B分子)
各组分单独存在或在混合物中的逸出能力几乎相同。
2. 理想液态混合物的混合性质
定温、定压下 mixV = 0
混合过程的体积不变
mixH = 0 mixS = -R nB lnxB>0 mixG = RT nB lnxB<0
焓不变
熵增大
吉布斯函数减少,自发 过程
(2) 平衡气相组成与平衡液相组成的关系
pA=yAp , pB=yBp
pA pA* xA , pB pB* xB
yA pA* , xA p
yB pB* xB p
问题 : yA> xA ,哪种组分易挥发?
(3)平衡气相的蒸气总压与平衡气相组成的关系
p

pA*

(
p
* B

p
* A
)

b ,B
溶质,T , b
可近似表示为
T
b,B
b,B

RTln
bB b
标准态:温度为T,压力为p下,溶质B的质量摩尔 浓度bB=b,又遵守亨利定律的溶液中溶质B的(假想) 状态
化学势有多种表示式:
用溶质B的摩尔分数表示的化学势:
x,B RTlnxB x ,B

* B
(l,T
,p
)

B
(l,T )

p p
V* m,B
(l,T
,p
)dp
代入前式 μB l μB*l RT ln xB
B (l) B (l) RT ln xB
p p
V* m,B
(l)dp
B (l) B (l) RT ln xB
p p
μB* (l)是在液态混合物的温度、压力下纯液态B的 化学势; 是T,p的函数
μ
B l

μ
* B
l

RT
ln
xB
μB* l 与 μBl 有何差别?
液体B标准态:温度T,压力p 下的纯液体B
定温下 d μB Vmdp
d μ V dp μB*
p
μB
B
p m,B
b,B
溶质,T , b
与b,B
溶质,T ,
p, b
的关系?
定温下
d μB Vmdp
d μ μB
μB
B
p V 溶质,T , p dp
p B
VB 理想稀溶液中溶质B的偏摩尔体积
b,B 溶质, T , p, b

b,B
b,B
(溶质,
T
,
b )
表示标准态的化学势
b,B
(溶质,
T
,
b )
表示标准态的化学势
பைடு நூலகம்
标准态:温度为T,压力为p下,溶质B的质量摩尔 浓度bB=b,又遵守亨利定律的溶液中溶质B的(假想) 状态
{p}
k
b ,B
标准态
实际状态
0 {b } 1
B
图 2-7 理想稀溶液中溶质B的标准态(以质量摩尔浓度bB表示)
1.拉乌尔定律 pA pA* xA
(Raoult,1830-1901,法国 )
平衡时,稀溶液中溶剂A的在气相中的蒸气分 压pA等于同一温度下,纯溶剂的饱和蒸气压p*A 与溶液中溶剂的摩尔分数xA的乘积
2. 亨利定律
Henry, 1774-l836, 英国
一定温度下,微溶溶质气体B在溶剂A中的摩尔 分数xB与该气体在气相中的平衡分压pB成正比。
p = pA+ pB
p pA* xA kb,BbB
3. 稀溶液中溶剂和溶质的化学势
(1) 溶剂A的化学势
T,p
溶剂符合拉乌尔定律,其 化学势与理想混合物相同
μA l μAl RT ln xA
μAl, T
g pA,pB
l
xA,xB
理想稀溶液
相平衡
溶液的温度T下,溶剂标准态的化学势
标准态:纯液体A在 温度为T,p 下的状态
(2) 溶质B的化学势
相平衡 μb,B(溶质)=μB(g)
假定气体是理想气体
b,B (溶质)

B
(g,
T
)

RTln
pB p
溶质符合亨利定律
pB=kb,BbB
代入上式
b,B (溶质)


B
(g,
T
)

RTln
k b b,B B p

B
(1)水的蒸气分压;(2)乙醇的蒸气分压。
已知,97.11℃水的饱和蒸气压为91.46kPa
正常沸点意味着101.325kpa
解:用组分A —H2O, 组分B—C2H5OH
利用 xB=0.012 溶液的数据求 k pA =91.46kPa×(1-0.012)=90.36kPa pB =101.325kPa-90.36kPa=10.96kPa
3. 理想液态混合物的化学势
根据相平衡条件
T,p;气液相平衡
μ B(l)=μ B(g)
g
若气体是理想气体
l
μB g
μBg,T RT
ln
pB p
y1 ,y2,…;p1,p2…; μ1(g),μ2(g),…
x1,x2,…; μ1(l),μ2(l),…
所以
μB l
μBg,T RT
定义
在一定温度下,混合物任意各组分在全部组成范 围内都遵守拉乌尔定律的混合物。
什么组分混合形成理想混合物?
分子结构相似,分子体积大小相近的组分混合。
例如,异构体混合物,有机化合物同系物中含碳数 相近的物质混合
为什么?
各组分纯物质的分子间作用力与混合物中各组分 的分子间作用力几近相同,即
f
* AA

V* m,B
(l)dp
理想液态混合物任一组分B的化学势
精确式
理想液态混合物的热力学定义
压力对凝聚相化学势影响甚微,通常忽略不计
μB l μBl RT ln xB
近似式
μB l μBl RT ln xB
应用:
讨论相平衡 证明理想液态混合物的混合性质
4. 理想液态混合物的气、液平衡
xB
yB pB* xB p
p
pB*
pA* pB* pB* pA*
yB
p pA* ( pB* pA* )xB
{p}
液相线
气相线
{p*A}
{p*B*B }
p
p p* * AB
p* B

p* B

p* A
yB
0 组成(xB或yB) 11
A
B
二组分理想液态- 混合物的
(1) 平衡气相的蒸气总压与液相组成的关系
二组分理想液态混合物平衡 {p}
p pA pB
{p*A}
pA* xA pB* xB
{p*B*B }
因 xA=1-xB
p pA* ( pB* pA* )xB
p与xB为直线关系
0
组成 xB
11
A
B
二组分理想液态- 混合物的
蒸气压组成图
2.4 拉乌尔定律与亨利定律
稀溶液的两个重要经验规律 pA, pB, pC
达到气、液两相平衡时,
yA, yB, yC T一定 (平衡)
气态混合物的总压力p, 称为该液态混合物或溶液 的饱和蒸气压
xA, xB, xC
图2-2 气、液平衡
pB pyB
p与各组分的本性和温度及组成有关,关系较复杂
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