第五版物理化学第四章习题答案word版本
物理化学(天大第五版全册)课后习题答案
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若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。
解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。
并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为终态(f)时1-8 如图所示一带隔板的容器中,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均克视为理想气体。
(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力。
(2)隔板抽去前后,H2及N2的摩尔体积是否相同?(3)隔板抽去后,混合气体中H2及N2的分压力之比以及它们的分体积各为若干?解:(1)抽隔板前两侧压力均为p,温度均为T。
(1)得:而抽去隔板后,体积为4dm3,温度为,所以压力为(2)比较式(1)、(2),可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p。
(2)抽隔板前,H2的摩尔体积为,N2的摩尔体积抽去隔板后所以有,可见,隔板抽去前后,H2及N2的摩尔体积相同。
(3)所以有*1-17 试由波义尔温度TB的定义式,试证范德华气体的TB可表示为TB=a/(bR)式中a、b为范德华常数。
解:先将范德华方程整理成将上式两边同乘以V得求导数当p→0时,于是有当p→0时V→∞,(V-nb)2≈V2,所以有 TB= a/(bR)第二章热力学第一定律2-1 1mol理想气体于恒定压力下升温1℃,试求过程中气体与环境交换的功W。
物理化学1—5章课后习题答案-傅献彩第五版
物理化学1—5章课后习题答案-傅献彩第五版在学习物理化学这门学科时,课后习题的解答对于我们深入理解和掌握知识起着至关重要的作用。
傅献彩第五版的教材更是备受青睐,其 1—5 章的课后习题涵盖了丰富的知识点和多样的题型。
第一章通常是热力学第一定律相关的内容。
这部分的习题重点考察了对热力学基本概念的理解,比如系统与环境、功和热的定义及计算。
例如,有这样一道题:“一个绝热容器中有一个可导热的隔板将容器分成两部分,左边充有理想气体,右边为真空。
抽去隔板后,气体自由膨胀,求此过程的 Q、W 和ΔU。
”对于这道题,我们首先要明确绝热过程 Q=0,自由膨胀过程 W=0,然后根据热力学第一定律ΔU = Q +W,得出ΔU = 0。
通过这样的习题,我们能够更加清晰地理解热力学第一定律在不同情境下的应用。
第二章是热力学第二定律。
这一章的习题难度相对较大,需要我们深入思考和推理。
比如,“判断在 298K 时,下列反应能否自发进行:H2O(l) = H2O(g),已知水的蒸发焓为 440kJ/mol,水和水蒸气的熵分别为 6991J/(mol·K)和 18883J/(mol·K)。
”解答这道题,我们要先计算出反应的熵变和焓变,然后根据吉布斯自由能变的公式ΔG =ΔH TΔS 来判断反应的自发性。
第三章是多组分系统热力学。
这部分的习题常常涉及溶液的性质和依数性。
像“298K 时,质量摩尔浓度为 01mol/kg 的蔗糖水溶液的渗透压为多少?”这类题目,我们需要知道渗透压的计算公式π = cRT,其中 c 是物质的量浓度,R 是气体常数,T 是温度。
通过这样的练习,我们能够更好地掌握溶液的热力学性质。
第四章是化学平衡。
化学平衡的习题主要围绕平衡常数的计算和平衡移动的判断。
比如,“已知反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g),在一定温度下,平衡时各物质的分压分别为 p(N2) = 30×10^4 Pa,p(H2) =90×10^4 Pa,p(NH3) = 40×10^4 Pa,计算该温度下的平衡常数。
【物理】物理化学课后答案第五版科学出版社董元彦主编全解
【关键字】物理第一章化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式中,为什么要用环境的压力?在什么情况下可用体系的压力?答:在体系发生定压变化过程时,气体体积功的计算式中,可用体系的压力代替。
1-2 298K时,5mol 的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的2 倍;( 2 )定压下加热到373K;(3)定容下加热到373K。
已知Cv,m = 28.28J·mol-1·K-1。
计算三过程的Q、W、△U、△H和△S。
解(1)△U = △H = 0(2)W = △U – QP = -3.12 kJ(3)W = 01-3 容器内有理想气体,n=2mol , P=10P,T=300K。
求(1) 在空气中膨胀了1dm3,做功多少?(2) 膨胀到容器内压力为lP,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小dP , 问容器内气体压力降到lP时,气体做多少功?解:(1)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且(2)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且(3)1-4 1mol 理想气体在300K下,1dm3定温可逆地膨胀至10dm3,求此过程的Q 、W、△U 及△H。
解:△U = △H = 01-5 1molH2由始态及P可逆绝热压缩至5dm-3, 求(1)最后温度;(2)最后压力;( 3 ) 过程做功。
解:(1)(2)(3)1-6 氦在3P下从加热到,试求该过程的△H、△U、Q和W 。
设氦是理想气体。
(He的M=·mol-1 )解:W = △U – QP = -2078.5J1-7 已知水在时蒸发热为2259.4 J·g-1,则时蒸发水,过程的△U、△H 、Q和W为多少?(计算时可忽略液态水的体积)解:1-81-9 298K时将1mol液态苯氧化为CO2 和H2O ( l ) ,其定容热为-3267 kJ·mol-1 , 求定压反应热为多少?解:C6H6 (l) + 7.5O2 (g) → 6CO2 (g) +3 H2O ( l )1-101-11 300K时2mol理想气体由ldm-3可逆膨胀至10dm-3 ,计算此过程的嫡变。
(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 气 体1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 相平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 化学平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 统计热力学基础7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 电解质溶液8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 可逆电池的电动势及其应用9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 电解与极化作用10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学基础(一)11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 化学动力学基础(二)12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 表面物理化学13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 胶体分散系统和大分子溶液14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第1章 气 体1.1 复习笔记一、气体分子动理论1.理想气体理想气体:在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV=nRT 的气体。
理想气体状态方程中,p为气体压力,单位是Pa;V为气体的体积,单位是m3;n为物质的量,单位是mol;T为热力学温度,单位是K;R是摩尔气体常数,。
2.气体分子动理论的基本公式(1)气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体;②气体分子不断地作无规则的运动,均匀分布在整个容器之中;③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。
【9A文】物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案.doc
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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案
第九章可逆电池的电动势及其应用
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《物理化学》第五版(天津大学物理化学教研室 著)课后习题答案 高等教育出版社
由于汽缸为绝热,因此
2.20 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为 2 mol,0 C 的
单原子理想气体 A,压力与恒定的环境压力相等;隔板的另一侧为 6 mol,100 C 的双原子
理想气体 B,其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板,求系统达平衡时的
T 及过程的
与温度的函数关系查本书附录,水
的比定压热容
。
解:300 kg 的水煤气中 CO(g)和 H2(g)的物质量分别为
300 kg 的水煤气由 1100 C 冷却到 100 C 所放热量
设生产热水的质量为 m,则
2.18 单原子理想气体 A 于双原子理想气体 B 的混合物共 5 mol,摩尔分数
,始态温
(1)
(2)
的;
(3)
的;
解:(1)C10H8 的分子量 M = 128.174,反应进程
。
(2)
。
(3) 2.34 应用附录中有关物资在 25 C 的标准摩尔生成焓的数据,计算下列反应在 25 C 时 的 及。
解:将气相看作理想气体,在 300 K 时空气的分压为
由于体积不变(忽略水的任何体积变化),373.15 K 时空气的分压为
由于容器中始终有水存在,在 373.15 K 时,水的饱和蒸气压为 101.325 kPa, 系统中水蒸气的分压为 101.325 kPa,所以系统的总压
第二章 热力学第一定律
解:该过程图示如下
设系统为理想气体混合物, 则
1.17 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。但容器于 300 K 条件下大平衡时,容 器内压力为 101.325 kPa。若把该容器移至 373.15 K 的沸水中,试求容器中到达新的平衡时 应有的压力。设容器中始终有水存在,且可忽略水的任何体积变化。300 K 时水的饱和蒸气 压为 3.567 kPa。
《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)
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第十一章 表面现象
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微信搜索【大四学长】免费VIP版安卓苹果实用工具,学习资料,电脑软件分享 第三章 热力学第二定律
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物理化学(天大第五版全册)课后习题答案
第一章气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V与等温压缩系数T的定义如下:11TTpVpV VTV V 试导出理想气体的V、T与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRT111)/(11TT V VpnR VT p nRT V T V V ppV1211)/(11ppV VpnRT Vpp nRT VpV VT T T1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。
解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。
并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为)/(2,2,1i i iiRT V p n n n终态(f )时ff ff f ff f ff T T T T RV p T V T V R p n n n,2,1,1,2,2,1,2,1kPaT T T T T p T T T T VR np ff ff ii ff f f f00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.10122,2,1,2,1,2,1,2,11-8 如图所示一带隔板的容器中,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均克视为理想气体。
H 2 3dm 3p TN 2 1dm 3p T(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力。
(2)隔板抽去前后,H 2及N 2的摩尔体积是否相同?(3)隔板抽去后,混合气体中H 2及N 2的分压力之比以及它们的分体积各为若干?解:(1)抽隔板前两侧压力均为p ,温度均为T 。
pdmRTn p dmRTn p N NH H33132222(1)得:223NHn n 而抽去隔板后,体积为4dm 3,温度为,所以压力为3331444)3(2222dmRTn dmRTn dmRT n n VnRT pN N N N(2)比较式(1)、(2),可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p 。
天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案解析(全)
第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学习题解答(四)
物理化学习题解答(四)习题 p266~2701、在298K 时,有0.10kg 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 和(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1.0603×103kg .m -3,纯水的密度为997.1kg .m -3。
解:m (B)= w B × = 0.0947×0.10kg =0.00947kg=9.47gn B = m (B)/M B =9.47/98.079=0.09655molm (A)= - m (B)= 0.10×(1-0.0947)=0.09153kg=91.53g n 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= /ρ=0.10/(1.0603×103)=0.0943×10-3 m 3=0.0943dm 3 c B =n B /V=0.09655/0.0943=1.024mol.L -1(3) x B = n B / =0.09655/(0.09655+5.08076)=0.018642、在298K 和大气压力下,含甲醇(B)的摩尔分数x B 为0.458的水溶液的密度为0.8946kg .dm -3,甲醇的偏摩尔体积V B =39.80cm 3.mol -1,试求该水溶液中水的偏摩 尔体积V A 。
解:设n B =1.0mol ,则n 总=n B /x B =1/0.458=2.183mol ,n A =1.183 molm (B)=n B M B =1.0×32.042=32.042g ,m (A)= n A M A =1.183×18.015=21.312g V ={m (A)+m (B)}/ρ=(21.312+32.042)/0.8946= 59.64cm 3V =n A V A +n B V B ,V A =(V -n B V B )/n A =(59.64-1.0×39.80)/1.183=16.77 cm 3.mol -13、在298K 和大气压下,某酒窑中存有酒10.0m 3,其中含乙醇的质量分数为0.96,今欲加水调制含乙醇的质量分数为0.56的酒,已知该条件下,纯水的密度为999.1 kg .m -3,水和乙醇的偏摩尔体积为:w (C 2H 5OH) V (H 2O)/10-6m 3.mol -1 V (C 2H 5OH) /10-6m 3.mol -1∑AA m ∑AA m ∑AA m ∑AA n0.96 14.61 58.010.56 17.11 56.58试计算:(1) 应加入水的体积;(2) 加水后,能得到含乙醇的质量分数为0.56的酒的体积。
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。
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第五版物理化学第四章习题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,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B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 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,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 C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 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 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101.352 kPa下,1 dm3的水中能溶解O20.02 g。
现将 1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液0.045 g,能溶解N2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 C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Henry常数。
18 C,气体压力101.352 kPa下,O2和N2的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为(无限稀溶液)。
根据Henry定律,1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液中O2和N2的质量摩尔浓度分别为4.720 C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 C时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa,若20C时HCl和苯蒸气总压为101.325 kPa,求100 g笨中溶解多少克HCl。
解:设HCl在苯中的溶解符合Henry定律4.8H2, N2与100 g水在40 C时处于平衡,平衡总压为105.4kPa。
平衡气体经干燥后的组成分数。
假设可以认为溶液的水蒸气压等于纯水的蒸气压,即40 C时的7.33 kPa。
已知40 C时H2, N2在水中的Henry系数分别为7.61 GPa及10.5 GPa,求40 C时水中溶解H2, N2在的质量。
解:假设(1)H2, N2在水中的溶解符合Henry定律;(2)气相可看作理想气体。
在此假设下4.9试用Gibbbs-Duhem方程证明在稀溶液中若溶质服从Henry定律,则溶剂必服从Raoult定律。
证明:设溶质和溶剂分别用B,A表示。
根据Gibbbs-Duhem方程(const. T and const. p)。
溶质B的化学势表达式为若溶质服从Henry定律,则即溶剂A服从Raoult定律。
4.10A,B两液体能形成理想液态混合物。
已知在温度t时纯A的饱和蒸气压,纯B的饱和蒸气压。
(1)在温度t下,于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成(以摩尔分数表示)为多少?(2)若将A, B两液体混合,并使此混合物在100 kPa,温度t下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成(摩尔分数)。
解:1. 由于形成理想液态混合物,每个组分均符合Raoult定律; 2. 凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变。
因此在温度t混合物在100 kPa,温度t下开始沸腾,要求4.1125 C下,由各为0.5 mol的A和B混合形成理想液态混合物,试求混合过程的。
解:(略)4.12苯与甲苯的混合液可视为理想液态混合物。
今有一混合物组成为,。
求25 C, 100 kPa下1 mol该混合物的标准熵、标准生成焓与标准生成Gibbs函数。
所需25 C的热力学数据如表所示。
物质C 6H6(l) 48.66 123.0 172.8C 6H5CH3(l) 12 114.15 219.58 解:根据生成焓的的定义,混合物的为4.13液体B与液体C可形成理想液态混合物。
在常压及25 C下,向总量n = 10 mol,组成x= 0.4的B, C液态混合物中加入14 mol的纯液体C,形C成新的混合物。
求过程的G, S。
解:理想液态混合物中组分B的化学势为因此,新混合物的组成为所以:4.14液体B和液体C可形成理想液态混合物。
在25 C下,向无限大量组成x C = 0.4的混合物中加入5 mol的纯液体C。
(1)求过程的G, S。
(2)求原混合物中组分B和组分C的G B, G C。
解:(1)由于是向无限大量的溶液中加入有限量的纯B,可以认为溶液的组成不变,因此(3)设原混合液中B和C的物质两分别为,加入5 mol纯C后组成为对组分C同样推导,得到注:4.15在25 C向1 kg溶剂A(HO)和0.4 mol溶质B形成的稀溶液中又加2入1 kg的纯溶剂,若溶液可视为理想稀溶液,求过程的G。
解:理想稀溶液溶质和溶剂的化学势表达式分别为将以上数据代入G计算式,得中,所形成的溶液与4.16(1)25 C时将0.568 g碘溶于50 cm3 CCl4500 cm3水一起摇动,平衡后测得水层中含有0.233 mmol的碘。
计算点在两溶剂中的分配系数K,。
设碘在两种溶剂中均以分子形式存在。
(2)若25 C 在水中的浓度是1.33 mmol dm-3,求碘在中的浓度。
解:(1)的分子量为,因此(2)溶于1 dm3三氯甲烷中,此溶液NH3的蒸气分压4.1725 C时0.1 mol NH3为4.433 kPa,同温度时0.1 mol NH3溶于1 dm3水中,NH3的蒸气分压为0.887 在水与三氯甲烷中的分配系数kPa。
求NH3在水与三氯甲烷中分配达到平衡时解:NH3而溶质的化学势因此,当溶液中的NH3和气相中的NH3达平衡时由于因此,4.1820 C某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。
今有该有机酸5 g 溶于100 cm3水中形成的溶液。
(1)若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚),求水中还剩下多少有机酸?(2)将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?解:设有机酸的分子量为M;分配平衡时,水中的有机酸还剩m克根据Nernst分配定律用同样体积的乙醚萃取n次,则有(1)用40 cm3乙醚萃取一次(2)每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次4.1925 g的CCl4中溶有0.5455 g某溶质,与此溶液成平衡的CCl4的蒸气分压为11.1888 kPa,而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008 kPa。
(1)求此溶质的相对分子量。
(2)根据元素分析结果,溶质中含C为94.34 %,含氢为5.66 %(质量分数),确定溶质的化学式。
解:(1)设该溶液为理想稀溶液,则溶剂服从Raoult定律(3)设该物质的化学式为C n H m,则解得,化学式为C14H10。
4.2010 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 C。
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 C。
求此有机物质的相对分子质量。
解:10 g葡萄糖(C6H12O)溶于400 g乙醇中2 g有机物质溶于100 g乙醇中4.21在100 g苯中加入13.76 g联苯(C6H5C6H5),所形成溶液的沸点为82.4 C。
已知纯苯的沸点为80.1 C。
求:(1)苯的沸点升高系数;(2)苯的摩尔蒸发焓。
解:4.22已知0C,101.325 kPa时,O2在水中的溶解度为;N2在水中的溶解度为。
试计算被101.325 kPa,体积分数,的空气所饱和了的水的凝固点较纯水的降低了多少?解:为101.325 kPa的空气所饱和了的水中溶解的O2和N2的物质两分别为查表知水的凝固点降低系数为,因此4.23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?解:容易导出质量分数和质量摩尔浓度间的关系因此,4.24现有蔗糖(C12H22O11)溶于水形成某一浓度的稀溶液,其凝固点为-0.200 C,计算此溶液在25 C时的蒸气压。
已知水的,纯水在25 C时的蒸气压为。
解:首先计算蔗糖的质量摩尔浓度由4.6知,质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系假设溶剂服从Raoult定律,则此溶液在25 C 时的蒸气压4.25在25 C时,10 g某溶剂溶于1 dm3溶剂中,测出该溶剂的渗透压为,确定该溶质的相对分子质量。
解:溶剂的渗透压表示为4.26在20 C下将68.4 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。
解:溶液的蒸气压、渗透压分别为4.27人的血液(可视为水溶液)在101.325 kPa下于-0.56 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。
解:根据已知条件稀水溶液条件下,因此稀水溶液时,渗透压与溶质的性质无关,4.28在某一温度下,将碘溶解于CCl中。
当碘的摩尔分数在40.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律。
今测得平衡时气相中碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下:1.638 16.720.03 0.5求是溶液中碘的活度及活度系数。
解:溶液中碘的化学势表达式为气相中碘的化学势表达式为(假设理想气体行为)平衡时因此,由于在0.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律,则。