多组分系统热力学练习题及答案

1、第三章 多组分系统热力学一、选择题1. 1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB = 0.8时，A的偏摩尔体积VA = 0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB 为：A(A)0.140 dm3·mol-1 ；(B)0.072 dm3·mol-1 ；(C)0.028 dm3·mol-1 ；(D)0.010 dm3·mol-1 。2. 对于亨利定律，下列表述中不正确的是：C(A)仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液 ； (B)其表达式中的浓度可用xB，cB，mB ；(C)其表达式中的压力p是指

2、溶液面上的混合气体总压 ；(D)对于非理想溶液 ，只有理想溶液有 。3、在293K时，从一组成为NH3·19/2 H2O的大量溶液中取出1molNH3往另一组成为NH3·21H2O的溶液中转移，此过程的的表达式为： ( C ) A.=RTln(2/19) B.=RTln(1/22) C.=RTln(21/44) D.=RTln(44/21)4. 对于偏摩尔量，指出下列说法错误者( C )（1）偏摩尔量必须有恒温恒压条件；（2）偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化；（3）偏摩尔量不随温度T和压力p的变化而变化；（4）偏摩尔量不但随温度T、压力p的变化而变化，而且也随各组分浓度变

3、化而变化。(A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4)5. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：C(A)N2 ；(B)O2 ；(C)NO2 ；(D)CO 。6. 298.2K，1×105Pa，有两瓶四氯化碳溶液，第一瓶为1dm3(含有0.2mol的碘)，第二瓶为2dm3(含0.4mol的碘)，若以1和2分别表示两瓶中碘的化学势，则( C )(A) 12=2 (B) 101=2 (C) 1=2 (D) 21=27. 在恒温密封容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为cA和cB(cA > cB)，放置足够长的时间后：A

4、(A)A杯盐的浓度降低，B杯盐的浓度增加 ；(B)A杯液体量减少，B杯液体量增加 ；(C)A杯盐的浓度增加，B杯盐的浓度降低 ；(D)A、B两杯中盐的浓度会同时增大 。8. 化学势不具有的基本性质是( C )(A) 是体系的状态函数 (B) 是体系的强度性质(C) 与温度、压力无关 (D) 其绝对值不能确定9. 在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘1mol；第二瓶中含萘0.5mol。若以1及2分别表示二瓶萘的化学势，则：A(A)1 > 2 ；(B)1 < 2 ；(C)1 = 2 ；(D)不能确定。10、已知水的两种状态A(373

5、K，101.3kPa，g)，B(373K，101.3kPa，l)，则A与B的关系为：( A )A.A=B B.ABC.AB D.两者不能比较11. 下列哪个是化学势( D )(A) (B) (C) (D)12. 下列各式哪个不是化学势( B )(A) (B) (C) (D)13. ( C )(A)只能称为偏摩尔量 (B)只能称为化学势(C)既可称为化学势也可称为偏摩尔量 (D)首先是B物质的摩尔吉氏自由能14. 溶剂服从拉乌尔定律及溶质服从亨利定律的二元溶液是( C )(A)理想混合物 (B)实际溶液 (C)理想稀溶液 (D)胶体溶液15. 由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别

6、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：D(A)xA > xB ；(B)xA > yA ；(C)无法确定 ；(D)xA < yA 。16. 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：D(A)降低 ；(B)升高 ；(C)不变 ；(D)可能升高或降低 。17、实际气体化学位是=ø(T)+RTln(p/p ø)=ø(T)+RTln(f/p ø)，则( C )A.f是气体的真实压力B.p是实际气体校正后的压力C.f是实际气体校正后的压力，称实际气体的有效压力，即逸度D.逸度系数的数值仅

7、取决于气体的特性，而与温度和压力无关18. 偏摩尔量集合公式的适用条件是( D )(A)等温、等容各物质的量不变(B)等压、等熵各物质的浓度发生微小改变(C)等温、等容各物质的比例为定值 (D)等温、等压各物质浓度不变19. 对于稀溶液中的溶质，下列各式何者不正确？( D )(A) pB=kxxB (B) pB=kmmB(C) pB=kccB (D) pB=knnB20. 拉乌尔定律适用于( C ) (A)非理想溶液中的溶剂 (B)稀溶液中的溶质；(C)稀溶液中的溶剂 (D)稀溶液中的溶剂及溶质二、判断题：1溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。2系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。3对

8、于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。4在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。5水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。6将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。7纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随压力的升高而升高。8理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。9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。10物质B在相和相之间进行

9、宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。三、计算题1. 在373K时，己烷和辛烷能形成理想混合物，己烷的蒸气压为245.0kPa，辛烷为47.10kPa。若某组成的该液态混合物，在标准压力下，于373K时沸腾，问：（1）液相的组成为多少？（2）平衡气相的组成又是怎样？2. 25时，溴(2) 在CCl4(1) 中的浓度为x2 = 0.00599 时，测得溴的蒸气压p2 = 0.319kPa，巳知同温下纯溴的蒸气压为28.40kPa，求：（1）以纯溴为标准态，溶液中溴的活度与活度系数是多少；（2）以无限稀CCl4溶液中x21符合亨利定律的状态为标准态，求溶液中溴的活度与活度系数，巳知亨利常数

10、为Kx = 53.86 kPa 。3. 60时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为4.70×104Pa和8.33×104Pa。今有质量百分数位为50%的乙醇和甲醇的混合物(看成理想溶液)，求该温度时液面上方蒸气的组成。4. 293K时，NH3与H2O按1：8.5组成的溶液A上方的蒸气压为10.64kPa，而按1：21组成的溶液B上方的蒸气压为3.597kPa。（1）293K时，从大量的溶液A中转移1molNH3到大量的溶液B中的Gm为多少？（2）293K时，若将101.325kPa的1molNH3溶解于大量的溶液B中，求Gm为多少？答案一1. A 2.C 3.C 4.C 5.C

11、 6.C 7.A 8.C 9.A 10.A 11.D 12.B 13.C 14.C 15.D 16.D 17.C 18.D 19.D 20.C 二。1       错，对溶液整体没有化学势的概念。       2         错，不同相中的偏摩量一般不相同。3         错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。4  

12、0;      错，化学势与标准态、浓标的选择无关。        5 错，当溶质不挥发时才一定成立。6 错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。7 第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。8 错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。9错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。10错，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。三、1. 解：己烷在液相的物质的量为

13、X，则正常沸腾时有 245.0X+ 47.10（1X）=101.3解之，X=0.274，故X（己烷）=0.274； X（辛烷）=0.726蒸气压p（己烷）=245.0×0.274=67.1 p（辛烷）=47.10×0.726=34.1气相组成X（己烷）=67.1/101.3=0.662X（辛烷）=34.1/101.3=0.3382. 解： (1) 以纯溴为标准态，用拉乌尔定律：(2) 以假想态为标准态，用亨利定律： p2 = Kx a23. 解:xA=nA/n=(WA/MA)/n, xB=nB/n=(WB/MB)/nxA/xB= MB/MA=32/46=0.696xA+xB

14、=1xA=0.41，xB=0.59pA=pA*xA=4.70×104×0.41Pa=1.927×104PapB=pB*xB=8.33×104×0.59Pa=4.915×104Pap=pA+pB=6.842×104PayA=pA/p=1.927×104/(6.842×104)=0.282，yB=0.7184. 解：（1）（2）1. 苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其mixS ( A ) (A) >0 (B) <0 (C) =0 (D)0 2. 纯水的凝固点为Tf*，沸点为Tb*，

15、食盐稀溶液的凝固点为Tf，沸点为Tb 则（ A ）(A) Tf*>Tf，Tb*<Tb (B) Tf*<Tf，Tb*>Tb (C) Tf*>Tf，Tb*>Tb (D) Tf*<Tf，Tb*<Tb3. 下列各式哪一个是对化学势的正确表示：( B )(A) (B) (C) (D)4. 在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是( C ) (A) 挥发性物质 (B) 电解质 (C) 非挥发性物质 (D) 气体物质 5. 在、两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡时 ( B ) (A) (B) (C) (D) 6. 对于含0.5mol乙醇和0.5mol水

16、的溶液体积为V，已知水的偏摩尔体积为V水，则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为2V-V水。7. 乙醇和甲醇组成理想混合物，在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa，纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。(1) 计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中，乙醇的物质的量分数x乙 ； (2) 求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙 (Pa) ； (3) 求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。8. 80时纯苯的蒸气压为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时气相中苯的摩尔分数y（苯）=0.300，求液相的组成。答案：1. A 2. A 3. B 4.C 5. B6. 2V-V水7. 解：(1) nA=100/