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. 1molA与nmolB组成的溶液，体积为0.65dm3,当Xb=0.8时，A的偏摩尔体积Va=0.090dm3mol-1,那么B的偏摩尔Vb为:A(A) 0.140dm3mol-1;(B)0.072dm3mol-1;(C)0.028dm3mol-1;(D)0.010dm3mol-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是指溶液面上的混合气体总压；(D)对于非理想溶放kx#PB,只有理想溶放有kx=PBO3、在293K时，

2、从一组成为NH319/2H2O的大量溶液中取出1molNH3往另一组成为NH321H2。的溶液中转移，此过程的山勺表达式为：(C)A.u=RTln(2/19)B.也=RTln(1/22)C.u=RTln(21/44)D.也=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

3、能用亨利定律：C(A)N2;(B)。2;(C)NO2;(D)CO。6 .298.2K,1X105Pa,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)，若以和应分别表示两瓶中碘的化学势，则(C)(A)12=图(B)101=化(C)1=化(D)21=图7 .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(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

4、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的亲溶于苯的溶液，第一瓶中含恭1mol;第二瓶中含蔡0.5moL若以国及色分别表示二瓶茶的化学势，则：A(A)以>川；(B)1<川；(C)曲=川；(D)不能确定。10、已知水的两种状态A(373K,101.3kPa,g),B(373K,101.3kPa,l),贝U以与曲的关系为：A.A=阳C.|A<出(A)B.(A>出D,两者不能比较11,下列哪个是化学势(A)Wnt(C)?A/；nit,P,nj,P

5、,nj(B)中/Ri1(D)乎/汨1,P,nj,P,nj12,下列各式哪个不是化学势(B)(A)：G/niT,p,nj(B)"niT,p,nj(C)f"：niS,V,nj(D)fH/RiS,p,nj13 .妾一”(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的饱和蒸气压分别为p*A、P*b,x为液相组成，y为气相组成，若p*A>p*B

6、(*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u=u?(T)+RTln(丫p/p?)=u?(T)+RTln(f/p?),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.逸度系数丫的数值仅取决于气体的特性，而与温度和压力无关k18 .偏摩尔量集合公式X旺XbAb的适用条件是(D)BT(A)等温、等容各物质的量不变(B)等压、等嫡

7、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(B)PB=kmmB(D)pB=knnB(B)稀溶液中的溶质；(D)稀溶液中的溶剂及溶质19 .对于稀溶液中的溶质，下列各式何者不正确？(D)(A)PB=kxXB(C)pB=kcCB20 .拉乌尔定律适用于(C)(A)非理想溶液中的溶剂(C)稀溶液中的溶剂二、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、m、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

8、.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a相和B相之间进行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

9、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. 25c时，澳(2)在CCl4(1)中的浓度为X2=0.00599时，测得澳的蒸气压p2=0.319kPa,巳知同温下纯澳的蒸气压为28.40kPa,求：（1）以纯澳为标准态，溶液中澳的活度与活度系数是多少；（2）以无限稀CCl4溶液中X2-1符合亨利定律的状态为标准态，求溶液中澳的活度与活度系数，巳知亨利常数为Kx=53.86kPa。3. 60c时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为4.70104Pa和8.33104Pa。今有质量百分数

10、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与匕0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AGm为多少？（2） 293K时，若将101.325kPa的1molNH3溶解于大量的溶液B中，求AGm为多少？答案一1.A2.C3.C4.C5.C6.C7.A8.C9.A10.A11.D12.B13.C14.C15.D16.D17.C18.D19.D20.C二。1. 错，对溶液整体没有化学势的概念。2. 错

11、，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. 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X,则正常沸腾时有245.0X+47.10（1次）=10

12、1.3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=67.1p（辛烷）=47.100.726=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）以纯澳为标准态，用拉乌尔定律：a2=P2*0.319一28.40=0.0112a2I=X2_0.0112一0.00599=1.87（2）以假想态为标准态，用亨利定律:p2=Kx32“芒二黑;0.00592，X2092=0.9880.005993 .解:XA=nA/n=(WA/MA)/n,XB=nB/n=(WB/MB)/

13、n-xa/xb=Mb/Ma=32/46=0.696xa+xb=1Xa=0.41,xb=0.59Pa=Pa*Xa=4.70104>0,41Pa=1.927104PaPb=Pb*xb=8.33104>0.59Pa=4.915104PaP=Pa+Pb=6.842104PaYa=Pa/p=1.927俅4/(6.8421O4)=0.282,yb=0.7184,解：(1)AGm=%(NH3,g)%(NH3,g)=RTln(pB/pA)=8,314m2931n(3.597/10,64)Jmol=-2642JmoliGm=%(NH3,g)1(NH3,g)=RT1nlpB/p*(NH3,g)=8.3

14、14m2931n(3,597/101,325)Jmol1-8312Jmol1,苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其4mixS(A)(A)>0(B)<0(C)=0(D)=02,纯水的凝固点为Tf*,沸点为兀*,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)里)(B)仆学.、nBT,p,nc.、nBT,p,nc(C)号(D)%=*.、nBs,V,nc

15、.、nBs,V,nc4,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.在京、P两相中都含有用DB两种物质，当达到相平衡时(B)(A)欠=)=%(：)(B)aC)=a(D(C)-dr)(D)aG)=b(1)6,对于含0,5mol乙醇和0,5mol水的溶液体积为V,已知水的偏摩尔体积为Vk,则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为2V-V水。纯甲醇的饱和蒸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,气压为11826P8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. 80c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，80c时气相中苯的摩尔分数y(苯)=0.300,求液相的组成。答案：1.A2.A3.B4.C5.B6 .2V-V水7 .解：(1)nA=100/32=3.125mol,n乙=100/46=2.17molx乙=n乙/(n甲+n乙尸2.17/(3.125+2.17)=0.4