物化习题与答案多组分2023

本文格式为Word版，下载可任意编辑——物化习题与答案(多组分，2023物理化学练习（多组分体系）2023-5-11

一、选择题(共20题)

1.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：(D)（A）理想溶液中的组分B（B）理想混合气体中的组分B（C）非理想溶液中的溶剂（D）稀溶液中的溶质B

2.对正规溶液和无热溶液特性的描述，下

述哪一种是错误的：(D)(A)正：HE>>TSE无：HEμ2想稀溶液。(B)μ1pA，μA*

Tf(D)pA*>pA，μA*

>μA，Tf*>Tf19.在310K,纯H2O(l)的蒸气压为6.275kPa,现有1mol不挥发物质B(s)溶于4molH2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1mol

H2O(l)的Gibbs自由能变化为：(B)=0.3185

p*(CS2)=0.3185×p总=32272Pa(A)-557J?mol-1(B)-2298

J?mol-1(2)通过溶液后,气体体积增大

为：(C)-4148J?mol-1(D)4148

=J?mol-1V(CS2)

[(2.902/76.13)mol/100000Pa]

*×(8.314

ΔGm=μH2O-?H2O=RTlnH2O-1-1

J·K·mol)×(288K)

=(-8.314J·K-1·mol-1)(310K)=9.008×10-4m3?ln0.41=-2298J·mol-120.在400K，液体A的蒸气压为4×104N?m-2，液体B的蒸气压为6×104N?m-2，两者组成理想液体混合物。当气-液平衡时，在溶液中A的摩尔分数为0.6，则在气相中

B的摩尔分数应为：(C)(A)0.31(B)0.40(C)0.50(D)0.60二、计算题(共6题)

21.(1)用饱和的气流法测CS2蒸气压的步

骤如下:以288K，p?的2dm3枯燥空气通过

一已知质量的CS2的计泡器,空气与CS2的

混合物逸至大气中(压力为p?),重称记泡器

的质量,有3.011g的CS2蒸发掉了。求288K时CS2的蒸气压。(2)若在上述同样条件下,将2dm3枯燥空气缓缓通过含硫8%(质量百分含量)的

CS2溶液,则发现2.902gCS2被带走。求算溶液上方CS2的蒸气分压及硫在CS2中相对分子质量和分子式。已知CS2的相对分子质量为76.13,硫的相对原子质量为32.06。[答](1)通气前后压力均为p?。通气后体积增大,增大部分为CS2蒸气在p?下的分体积V(CS2)。V*(CS2)=nRT/p=(m/M)RT/p?=9.346×10-4m3V总

=(2+0.9346)×10-3m3=2.9346×10-3m3p*(CS2)/p总=V*(CS2)/V总=9.346×10-4/2.9346×10-3V总

=(2+0.9008)×10-3m3=2.9008×10-3m3p(CS2)/p总=V(CS2)/V总=9.008×10-4/2.9008×10-3=0.3106p(CS2)=0.3106p总=31467Pa根据拉乌尔定律：x(CS2)=p(CS2)/p*(CS2)=31467Pa/32272Pa=0.9751x(CS2)=[m1/M

(CS2)]/[(m1/M(CS2)+m2/M(Sx)]=(92/26.13)/[(92/26.13)+(8/M)]=0.9751M(Sx)=260.5x=260.5/32.06=8.13≈8说明S在CS2中以S8形式缔合存在,分子式为S8,相对分子质量为260.5。

22.25oC时甲烷溶在苯中，当平衡浓度x(CH4)=0.0043时,CH4在平衡气相中的分压为245kPa。试计算（1）25oC时当x(CH4)=0.01时的甲烷苯溶液的蒸气总压p。（2）与上述溶液成平衡的气相组成y(CH4)。

已知25°C时液态苯和苯蒸气的标

准生成焓分别为48.66和82.93kJ?mol-1，

苯在101325Pa下的沸点为80.1°C。答：（1）k4x(CH4)?p(CH4)/x(CH4)?245/0.0043?5.698?10kPa

x2=0.1/(0.1+92/78)=0.782

B烧杯中：0.0782=n2/(n2+108/78)n2=0.117mollnp$2p??vapHm11R(T?)(克

11T2拉贝龙方程P291)

?$H$$vapHm??fm(g,苯)??fHm(l,苯)?34.27kJ?mol?1

lnp?A3427011101325Pa?8.314(353.25?298.15)

p?A(298.15K)?11726.9Pa

p?总?pAxA?kx(B)xB?581409.7Pa（2）

y(CH4)?p(CH4)/p?kxx(CH4)/p?0.98023.某固态有机物的分子量通过如下试验方法测定：把两个开口烧杯放到一个密闭容器中,A烧杯中最初装有溶于100g苯中的0.1mol的萘,而B烧杯中最初盛有溶解于100

g苯中的10g未知物,把它门并排放至整个密闭容器中,直到达到平衡,燃后把烧杯A取出来称重,发现A烧杯质量少了8g,假设溶液听从理想溶液行为,求该未知物的分子量。(说明题解方程全部假设及近似条件)[答]思路：初始时A和B上空各自苯的蒸汽压不一致，当达到平衡时，8g苯从A转移到了B中，此时A和B浓度均改变，使得A和B上空苯的蒸汽压一致，即平衡。假设溶液为理想溶液,溶质非挥发,两个烧杯温度一致。平衡时二溶液中苯摩尔分数必相等,溶质的摩尔分数也相等。A烧杯中：所以，未知物分子量为10g/0.117mol=85g·mol-1

24.已知被萘(相对分子量为128)沾污的蒽(相对分子量为178)被用在研究工作中,为了估算萘的含量,一个学生取1.6g蒽,加热熔化,然后冷却。观测到刚开始析出固体的温度为448K,这比纯蒽熔点低40K,该同学查找蒽的ΔfusH$m，未查到,接着用凝固点降低方法继续测定,把1.6g蒽溶解在100g苯中,结果凝固点降低0.50K。已知纯苯的凝固点为

278.4K,ΔfusH$-1

m=9.363kJ?mol。求：

(1)蒽中萘的摩尔分数；

(2)蒽的ΔfusH$m。[答]（1）

苯的凝固点降低常数Kf为：R(Tf)2M/(1000Δ

fusH

$m)=5.33

K·mol-1·kg

故苯溶液浓度为：

0.50/5.33=0.0937

mol/（1000g苯）因而溶液中含有(0.0937×100/1000)mol溶质=0.00937mol于是表观分子量为：1.6/0.009

37=170170=x(蒽)178+x(萘)128,[x(萘)+x(蒽)=1]x(萘)=0.16$(2)-lnx(蒽)=(?fusHm/R)(1/T-1/Tf)

（G-H方程）