第三章多組分系統(tǒng)熱力學

1、第三章多組分系統(tǒng)熱力學;選擇題1 .在和101325Pa?下水的化學勢與水蒸氣化學位的關系為(A)科(水尸科(汽)(B)科(水)<(汽)(C)(水)>W(汽)(D)無法確定答案：Ao兩相平衡,化學勢相等.2 .以下哪種現(xiàn)象不屬于稀溶液的依數(shù)性(A)凝固點降低(B)沸點升高(C)滲透壓(D)蒸氣壓升高答案：Do稀溶液的依數(shù)性之一為蒸氣壓下降.3 .98K時,A、B兩種氣體在水中的亨利常數(shù)分別為k1和k2,且k1>k2,那么當P1=P2時,A、B在水中的溶解量C1和C2的關系為(A)C1>C2(B)C1vC2(C)C1=C2(D)不能確定答案：B4 .將非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑

2、中形成稀溶液時,將引起(A)沸點升高(B)熔點升高(C)蒸氣壓升高(D)都不對答案：A.稀溶液的依數(shù)性包括沸點升高、凝固點下降、蒸氣壓下降和滲透壓.5 .涉及純物質(zhì)標準狀態(tài)的以下說法中不正確的選項是(A)純理想氣體的標準狀態(tài)就是標準壓力P(100KPa)T的狀態(tài)(B)純液體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力P(100KPajF的純液體(C)純固體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力P(100KPa)T的純固體(D)不同的物質(zhì)在相同溫度下都處于標準狀態(tài)時,它們的同一熱力學函數(shù)值都應相同答案：D,下面的陳述都與它6 .稀溶液的依數(shù)性包括蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低和滲透壓們有關,其中正確的選項是(A)只有溶質(zhì)不

3、揮發(fā)的稀溶液才有這些依數(shù)性比(C)所有依數(shù)性都與溶劑的性質(zhì)無關答案：B7 .關于亨利系數(shù),下面的說法中正確的選項是(A)其值與溫度、濃度和壓力有關(C)其值與溶劑性質(zhì)、溫度和濃度大小有關度等因素都有關答案：D8 .定義偏摩爾量時規(guī)定的條件是(A)等溫等壓(B)等嫡等壓(C)等溫,答案：D(B)所有依數(shù)性都與溶液中溶質(zhì)的濃度成正(D)所有依數(shù)性都與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(B)其值只與溫度、溶質(zhì)性質(zhì)和濃度標度有關(D)其值與溫度、溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)及濃度標溶液濃度不變(D)等溫等壓,溶液濃度不變9 .關于偏摩爾量,下面的說法中正確的選項是(A)偏摩爾量的絕對值都可求算(B)系統(tǒng)的容量性質(zhì)才有偏摩爾量(C)同

4、一系統(tǒng)的各個偏摩爾量之間彼此無關答案：B(D)沒有熱力學過程就沒有偏摩爾量10 .關于偏摩爾量,下面的表達中不正確的選項是(A)偏摩爾量是狀態(tài)函數(shù),其值與物質(zhì)的數(shù)量無關(C)純物質(zhì)的偏摩爾量等于它的摩爾量零答案：D(B)系統(tǒng)的強度性質(zhì)無偏摩爾量(D)偏摩爾量的數(shù)值只能為整數(shù)或11 .影響沸點升高常數(shù)和凝固點降低常數(shù)值的主要因素是(A)溶劑本性(B)溫度和壓力(C溶質(zhì)本性(D)溫度和溶劑本性答案：Ao由沸點升高常數(shù)$KbR(Tb)2MA/vapH：A可以看出.12 .涉及稀溶液依數(shù)性的以下表述中不正確的選項是(A)在通常實驗條件下依數(shù)性中凝固點降低是最靈敏的一個性質(zhì)(B)用熱力學方法推導依數(shù)性公

5、式時都要應用拉烏爾定律(C)凝固點公式只適用于固相是純?nèi)軇┑南到y(tǒng)(D)依數(shù)性都可以用來測定溶質(zhì)的相對分子量答案：A13 .在等質(zhì)量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分別溶入100g非揮發(fā)性物質(zhì)B,它們的沸點升高常數(shù)依次是,一,溶液沸點升高最多的是(A)氯仿(B)苯(C)水(D)四氯化碳答案：Do由沸點升高公式TbKbbB可以看出.14 .涉及溶液性質(zhì)的以下說法中正確的選項是(A)理想溶液中各組分的蒸氣一定是理想氣體(B)溶質(zhì)服從亨利定律的溶液一定是極稀溶液(C)溶劑服從拉烏爾定律,其蒸氣不一定是理想氣體(D)溶劑中只有參加不揮發(fā)溶質(zhì)其蒸氣壓才下降答案：C15 .兩液體的飽和蒸汽壓分別為P*A,p*B,

6、它們混合形成理想溶液,液相組成為X,氣相組成為y,假設p*a>p*B,那么：(A)yA>xa(B)yA>yB(C)xa>yA(D)yB>yA答案：A16 .373K時液體A的飽和蒸氣壓為,液體B的飽和蒸氣壓為.設A和B形成理想溶液,當溶液中A的物質(zhì)的量分數(shù)為時,在氣相中A的物質(zhì)的量分數(shù)為：(A)1(B)1/2(C)2/3(D)1/3答案：C17.298K時,HCl(g,Mr=溶解在甲苯中的亨利常數(shù)為245kPakgmol-1,當HCl(g漁甲苯溶液中的濃度達2%時,HCl(g)的平衡壓力為：(A)138kPa(B)(C)(D)49kPa18 .真實氣體的標準態(tài)是：

7、(A)f=p的真實氣體(B)p=p的真實氣體(C)f=p的理想氣體(D)p=p的理想氣體答案：D19 .下述說法哪一個正確某物質(zhì)在臨界點的性質(zhì)(A)與外界溫度有關(B)與外界壓力有關(C)與外界物質(zhì)有關(D)是該物質(zhì)本身的特性答案：D20 .今有298K,p的N2狀態(tài)I和323K,p的N2狀態(tài)II各一瓶,問哪瓶N2的化學勢大(A)劑>刈)(B)劑<刈)G-(C)MI)=MII)(D)不可比擬答案：A.由于-S,STP>0故溫度升高Gibbs函數(shù)下降.21 .在298K、p下,兩瓶含秦的苯溶液,第一瓶為2dm3(溶有蔡),第二瓶為1dm3(溶有蔡),假設以田和區(qū)分別表示兩瓶中秦

8、的化學勢,那么(A)w=10由(B)w=2由(C)m=1/2廨.)位=展答案：D.化學熱僅與濃度有關,而與物質(zhì)量的多少無關.22 .298K,p下,苯和甲苯形成理想液體混合物,第一份溶液體積為2dm3,苯的物質(zhì)的量為,苯的化學勢為崗,第二份溶液的體積為1dm3,苯的物質(zhì)的量為,化學勢為巴那么(A)科盧(B)w摩(Chd=2(D)不確定答案：Bo由BBRTlnxB知濃度高者化學勢大.23 .有下述兩種說法：(1)自然界中,風總是從化學勢高的地域吹向化學勢低的地域(2)自然界中,水總是從化學勢高的地方流向化學勢低的地方上述說法中,正確的選項是：(A)(1)(B)(2)(C)(1)和(2)(D)者B

9、不對答案：A24 .2molA物質(zhì)和3molB物質(zhì)在等溫等壓下混和形成液體混合物,該系統(tǒng)中A和B的偏摩爾體積分別為10-5m3mol-1,105m3mol-1,那么混合物的總體積為：(A)10-5m3(B)10-5m3(C)10-4m3(D)10-5m3答案：CV=nAVA+nBVB.25 .主要決定于溶解在溶液中粒子的數(shù)目,而不決定于這些粒子的性質(zhì)的特性叫(A)一般特性(B)依數(shù)性特征(C)各向同性特征(D)等電子特性答案：B26 .兩只各裝有1kg水的燒杯,一只溶有蔗糖,另一只溶有,按同樣速度降溫冷卻,那么：(A)溶有蔗糖的杯子先結(jié)冰(B)兩杯同時結(jié)冰(C)溶有NaCl的杯子先結(jié)冰(D)視

10、外壓而定答案：Ao由于NaCl完全解離,相當于溶質(zhì)的濃度增大,故凝固點降低更多.27 .沸點升高,說明在溶劑中參加非揮發(fā)性溶質(zhì)后,該溶劑的化學勢比純劑的化學勢:(A) 升高(C)相等答案：Bo(B) 降低(D)不確定28.液體B比液體A易于揮發(fā),在一定溫度下向純以下幾種說法中正確的選項是：A液體中參加少量純B液體形成稀溶液,(A)該溶液的飽和蒸氣壓必高于同溫度下純液體A的飽和蒸氣壓.(B)該液體的沸點必低于相同壓力下純液體(C)該液體的凝固點必低于相同壓力下純液體(D)該溶液的滲答案：C29.在288K時H2O(l)的飽和蒸氣壓為1702Pa,降42Pa,溶3中H2O的活度系數(shù)率應該為:(A)

11、(B)(C)(D)A的沸點.A的凝固點(溶液凝固時析出純固態(tài)A).透壓為負值的不揮發(fā)性溶質(zhì)B溶于H2O時,蒸氣壓下答案：Do根據(jù)拉烏爾定律計算.即*PaPaaXao;問做題30 .以下說法是否正確,為什么(1)系統(tǒng)所有廣延性質(zhì)都有偏摩爾量.(2)理想液態(tài)混合物各組分分子間沒有作用力.(3)由純組分混合成理想液態(tài)混合物時沒有熱效應,故混合嫡等于零.(4)任何一個偏摩爾量均是溫度、壓力和組成的函數(shù).(5)亨利系數(shù)與溫度、壓力以及溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)有關.答：(1)不正確.例如,熱容為廣延性質(zhì)并沒有偏摩爾量.(2)不正確.理想液態(tài)混合物各組分分子間不是沒有作用力,而是作用力大小相等.(3)不正確.雖理想

12、液態(tài)混合物混合時沒有熱效應,但混合后混亂度增加,故嫡增加.(4)正確.(5)不正確.亨利系數(shù)與溫度以及溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)有關,但與壓力無關.31 .由A和B組成的溶液沸騰時必然要A和B的分壓分別等于.此種說法對嗎答：不對.A和B組成的溶液沸騰時應該是A和B的分壓之和,即溶液的總壓等于.32 .是否一切純物質(zhì)的凝固點都隨外壓的增大而下降答：由Clapeyron方程dTT-V可知,凝固過程的AH總是負值,但AV因物質(zhì)而異,dpH假設凝固過程體積減小,那么AV=V(固)一V(液)V0.這時純物質(zhì)的凝固點都隨外壓的增大而升高.假設凝固過程體積增大,那么AV=V(固)一V(液)>0.這時純物質(zhì)的凝固

13、點都隨外壓的增大而下降,例如水就是如此.33 .是否任何溶質(zhì)的參加都能使溶液的沸點升高答：參加的溶質(zhì)必須是非揮發(fā)性的溶質(zhì)才使溶液的沸點升高.假設別入的溶質(zhì)使溶液的蒸氣壓高于溶劑,就會使溶液的蒸氣壓在較低的溫度到達大氣的壓力,即101325Pa而使沸點下降.34.參與反響的物質(zhì)的活度的標準態(tài)不同是否會影響反響的AG0值,平衡常數(shù)K0值答：假設活度所選的標準態(tài)不同,0值就不同,故K0會隨標準態(tài)的不同而不同.35 .“p趨近于零時,真實氣體趨近于理想氣體.此種說法對嗎“xb趨近于零時,真實溶液趨近于理想溶液.此種說法對嗎答：理想氣體的根本假設是分子間沒有作用力,分子沒有體積.任何真實氣體當壓力趨近于

14、零時,分子間的距離就很大,因此分子間的相互作用將減弱到可以忽略不計.在壓力趨近于零時,分子本身所占的體積與與氣體的體積相比亦可以忽略不計.因此當p趨近于零時,真實氣體趨近于理想氣體的說法是正確的.理想溶液的分子假定是組成溶液的分子A和分子B的體積相同,各分子間的相互作用力亦相同.故理想溶液各組成在全部濃度范圍內(nèi)均符合拉烏爾定律.當xb趨近于零時,xa那么趨近于1.此時,組分B符合亨利定律,而組分A符合拉烏爾定律.因此,xb趨近于零時,真實溶液趨近于理想溶液的說法是不妥的.溶液是否是理想溶液主要取決于溶液中各組分的性質(zhì)是否相似而不是溶液的上下.;是非題36 .()理想溶液與理想氣體一樣,為了處理

15、問題簡單而假想的模型：分子間沒有作用力,分子本身體積為零.37 .()兩種液體相溶,且沒有吸放熱現(xiàn)象,那么此混合液必為理想溶液.38 .()二組分理想溶液在性質(zhì)上與單組分體系很相似,沸點都是確定不變的溫度.39 .()假設溶質(zhì)服從亨利定律,那么溶劑必須服從拉烏爾定律,反之亦然.40 .()溶質(zhì)分子在溶劑中和氣相中的形態(tài)應當相同,如果溶質(zhì)發(fā)生電離、締合或溶劑化那么不能應用亨利定律.41 .()溫度越高,壓力越低(濃度越小)亨利定律越不準確.42 .()可以利用滲透原理,用半透膜,向海水施壓從而到達使海水淡化的目的.43 .()水中溶解少量乙醇后,沸點一定上升.44 .()給農(nóng)作物施加過量的肥料會

16、由于存在滲透壓而造成農(nóng)作物失水而枯萎.45 .()家里煮餃子的時候在水里加少量的鹽是想使水的沸點升高,使餃子盡快熟,從而防止沸騰時間長,餃子皮不完整.46 .()由于凝固點和沸點測定方便,所以經(jīng)常利用測定稀溶液凝固點或沸點的方法確定某些物質(zhì)(溶質(zhì))的摩爾質(zhì)量.47 .()在一定溫度下,互不相溶兩液體混合物的蒸氣總壓一定大于任一純組分的蒸氣壓.48 .()互不相溶兩液體混合物的沸點低于任一純組分的沸點.49 .()向熱的油里滴水,會馬上沸騰并濺起來是由于油和水互不相溶,混合后沸點大降低的緣故.50 .()所有難溶于水的有機物都必須通過水蒸氣蒸儲的方法進行蒸儲.51 .()如果條件允許,在同樣多的

17、萃取劑條件下,使用少量屢次的萃取可使萃取更有效.52 .()依據(jù)相律,在一定溫度下,純液體的蒸氣壓應有定值.；填空題53 .在20C、標準壓力下各為的水一乙醇混合物,水和乙醇的偏摩爾體積分別為和cm3mol1 ,那么該混合物的體積為X+Xcm3mol1=cm3mol1.(2分)54 .化學勢b就是B物質(zhì)的偏摩爾_吉布斯函數(shù).(1分)55 .人體血漿可視為稀溶液,密度為103kgm-3,凝固點為C,37c時人體血漿的滲透壓n=kPa.(水的Kf=kg-mol'1)56 .100C時xkcf的水溶液上方蒸氣壓P=,以純水為標準態(tài),該溶液中水的活度ak=,水=o-*aa=,a=y*xy=57

18、 .稀溶液中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)為,純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎簽?那么該溶液中溶劑的蒸汽壓為kPa.58 .化學勢的定義式為科b=Gb(或者一G.nBT,p,nc；計算題59 .(10分)kPa下,苯與甲苯組成的理想液態(tài)混合物在85C時沸騰.計算此混合物的組成和與之平衡的氣相組成.85C下,純苯和純甲苯的蒸氣壓分別為kPa和kPa.解：A'苯,B-甲苯p=px+px=px+p(1-x)=p+(p-p)xx=(p-p)/(p-p)=x=1-x=p=px=x=kPap=p-p=kPay=p/p=y=1-y=60 .(12分)設兩理想液體混合物和；時混合物中含ImolA和3molB,蒸氣壓為；混合物中含2

19、molA和2mo舊,蒸氣壓為;求純A和純B的飽和蒸氣壓Pa*和PB*.解：vPaXaPbXbP總1 3:rPaJP3778.8664 4分1 11Pa-Pb-82.72 2聯(lián)立求解得pA90.7kPa66分FB74.7kPa61. 香煙中主要含有尼古丁(Nicotine),是致癌物質(zhì).經(jīng)元素分析得知其中含%的H,72%的C和的No現(xiàn)將克尼古丁溶于克的水中,所得溶液在101325Pa下的凝固點為一C,求出該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量Mb并確定其分子式(水的摩爾質(zhì)量凝固點降低常數(shù)為Kkgmol1).(10分)解：假設尼古丁的摩爾質(zhì)量為Mb,根據(jù)凝固點下降公式Tf=KfbB那么有0.62K1.86Kkgmol1

20、610-4kg/MB0.012kgMb=150g-mol1可算出各原子數(shù)C:Mr(B)w(C)/Ar(C)=150X12=N:Mr(B)w(N)/Ar(N)=150X14=H:Mr(B)w(H)/Ar(H)=150X1=所以分子式山(C9N2H14)62. 1kg純水中,溶解不揮發(fā)性溶質(zhì)B,B在水中不電離,假設此溶液具有稀溶液的性質(zhì).B的摩爾質(zhì)量為mol1,水的Kb=mol1kgj,vapHm(H2O)=kJmol1為常數(shù),該溶液的密度近似為1kg-dm30試求：(1)此溶液的沸點升高值.(2)此溶液在25C時的滲透壓.(3)純水和此溶液25C時的飽和蒸氣壓.純水100C的飽和蒸氣壓為1013

21、25P3(10解：(1)bB=g-mol1)/1kg=kg1Tb=KbbB=mol1kgxkg1=(2) CBbB=kg1x1kg-dm3=dm3=cbRT=x1000mol-m3xK1mol1x=丁=時水飽和蒸氣壓p=101325Pa,利用克一克方程求時的飽和蒸氣壓p':ln(p'p)=vapHm(H2O)/R(1/T1/T)ln(p'/101325Pa)=(40670J-mol1/K1-mol1)X(1/1/p'=3747Paxa=nA/(nA+nB)=(1000/18)mol/(1000/18)+111)mol=此溶液的飽和蒸氣壓=Pa=pxA=3747Pax=3745Pa63. (10分)20C下,將不揮發(fā)性溶質(zhì)A溶于水中,形成x=的水溶液(可看作理想混合物).已測得此溶液的蒸氣壓為kPa:(1)計算20C下水的蒸氣壓；(2)估算kPa下,該溶液白沸點；(3)估算20100c之間,水的摩爾氣化始.水的沸點升高常數(shù)K=.kg.解：(1)p(H2O)=p*(H2O)x(H2O)=p*(H2O)(1-x)p*(H2O)=p(H2O)/(1-x)=kPa(2) b=x1000/x18)=Tb=Kb-b=x=KTb=Tb+ATb=+=K(3) vapHm=RTT/(T-T)ln(p/p)=X2