物理化学练习(多组分体系2008级)

物理化学练习（多组分体系）2010.5一、选择题1.598.15K时,与汞的摩尔分数为0.497的汞齐呈平衡的气相中，汞的蒸气压为纯汞在该温度下的饱和蒸气压的43.3%，汞在该汞齐的活度系数γHg为：()(A)1.15(B)0.87(C)0.50(D)0.432.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是（）（A）混合理想气体中的组分B（B）混合非理想气体中的组分B（C）理想溶液中的组分B（D）稀溶液中的溶剂3.盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？()(A)天气太热(B)很少下雨(C)肥料不足(D)水分从植物向土壤倒流4.(1)冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作用是？()(A)增加混凝土的强度(B)防止建筑物被腐蚀(C)降低混凝土的固化温度(D)吸收混凝土中的水份(2)为达到上述目的，选用下列几种盐中的哪一种比较理想？()(A)NaCl(B)NH4Cl(C)CaCl2(D)KCl5.根据理想稀溶液中溶质和溶剂的化学势公式：μB=μB*(T,p)+RTlnxB，μA=μA*(T,p)+RTlnxA下面叙述中不正确的是：()(A)μA*(T,p)是纯溶剂在所处T,p时的化学势(B)μB*(T,p)是xB=1，且仍服从亨利定律的假想状态的化学势，而不是纯溶质的化学势(C)当溶质的浓度用不同方法（如xB,mB,cB）表示时，μB*(T,p)不同，但B不变(D)μA*(T,p)只与T,p及溶剂的性质有关,μB*(T,p)只与T,p及溶质的性质有关6.298K时,HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPakgmol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为：(A)138kPa(B)11.99kPa(C)4.9kPa(D)49kPa7.在该逸度组成图中,下列各点的表述中不正确的是：()(A)a点是假想的参考点,xA=1,fA=kA(B)c点符合拉乌尔定律,fA=fA*xA=fA*aA(C)d点符合拉乌尔定律,fB=fB*xB=fB*aB(D)e点处fA=fB8.若[ln(p/p)/yA]T0,即气相中A组分增加dyA,总压p降低,则下列诸结论中正确的是：()(A)气相中A组分浓度小于液相中A组分浓度(B)气相中A组分浓度大于液相中A组分浓度(C)气相中A组分浓度等于液相中A组分浓度(D)上述结论都不对9.对于非电解质溶液,下述说法中正确的是：()(A)溶液就是多种液态物质组成的混合物(B)在一定温度下,溶液的蒸气压一定小于纯溶剂的蒸气压(C)在有限浓度范围内,真实溶液的某些热力学性质与理想溶液相近似(D)溶液浓度选择不同标度时,其化学势也不同10.假设A，B两组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是：()(A)A，B分子之间的作用力很微弱(B)A，B都遵守拉乌尔定律(C)液体混合物的蒸气压介于A，B的蒸气压之间(D)可以用重复蒸馏的方法使A，B完全分离11.298K时，纯水的蒸气压为3167.7Pa，某溶液水的摩尔分数x1=0.98,与溶液成平衡的气相中，水的分压为3066Pa，以298K，p为纯水的标准态，则该溶液中水的活度系数为：()(A)大于1(B)小于1(C)等于1(D)不确定而且水对Raoult定律是：()(A)正偏差(B)负偏差(C)无偏差(D)不确定12.对正规溶液和无热溶液特性的描述，下述哪一种是错误的：()(A)正：HETSE无：HETSE(B)正：SE=0无：HE=0(C)正：GE=HE无：GE=-TSE(D)正：GE=-TSE无：GE=HE13.恒压下将相对分子质量为50的二元电解质0.005kg溶于0.250kg水中,测得凝固点为-0.774℃,则该电解质在水中的解离度为：(水的Kf=1.86K·mol-1·kg)(A)100%(B)26%(C)27%(D)014.当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。()（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同15.已知373.15K时，液体A的饱和蒸气压为133.32kPa，另一液体B可与A构成理想液体混合物。当A在溶液中的物质的量分数为1/2时，A在气相中的物质量分数为2/3时，则在373.15K时，液体B的饱和蒸气压应为：()(A)66.66kPa(B)88.88kPa(C)133.32kPa(D)266.64kPa16.对于非理想溶液下面说法中正确的是：()(A)只有容量性质才有超额函数(B)若某个溶液的超额熵为零,则该溶液中任何一种成分的活度系数与温度成反比(C)超额熵必为正值,超额Gibbs自由能必为负值(D)无热溶液是由化学性质相似,分子大小差别不大的物质混合而成17.在298K时，向甲苯的物质的量分数为0.6的大量的苯－甲苯理想溶液中，加入1mol纯苯，这一过程苯的ΔG,ΔH,ΔS为：()ΔG/JΔH/JΔS/J·K-1(A)000(B)-126604.274(C)-227007.618(D)-542.601.82118.根据逸度-组成图,下面表达不正确的是：()(A)Ba虚线符合fA=fA*xA(B)Ab'虚线符合fB=kBxB(C)ab虚线符合f=kBxB+fA*xA(D)Adb实线符合fB=fB*aB19.比较如下两筒氮气化学势的大小（为逸度系数）,答案应为()(A)μ1μ2(B)μ1μ2(C)μ1=μ2(D)不能比较其相对大小20.(1)溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2)对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3)理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4)理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：()(A)(1)，(2)(B)(2)，(3)(C)(2)，(4)(D)(3)，(4)21.现有四种处于相同温度和压力下的理想稀溶液。(1)0.1mol蔗糖溶于80mol水中,水蒸气压力为p1(2)0.1mol萘溶于80mol苯中,苯蒸气压为p2(3)0.1mol葡萄糖溶于40mol水中,水蒸气压为p3(4)0.1mol尿素溶于80mol水中,水蒸气压为p4这四个蒸气压之间的关系为：()(A)p1≠p2≠p3≠p4(B)p2≠p1＝p4＞p3(C)p1＝p2＝p4＝(1/2)p3(D)p1＝p4＜2p3≠p222.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1molH2O(l)的Gibbs自由能变化为：()(A)-557Jmol-1(B)-2298Jmol-1(C)-4148Jmol-1(D)4148Jmol-1二、计算题23.溶质的活度有如下三种规定：(A)μB=B*(T,p)+RTln[γB(R)xB]；aB,x(R)=γBxB,当xB→1,γB(R)→1(B)μB=B*(T,p)+RTln[γB(H)xB]；aB,x(H)=γB’xB,当xB→0,γB(H)→1(C)μB=μB$(T,p)+RTln(γm/m)；aB,m=γmmB/m,当mB→0,γ→1已知溶质的逸度fB与xB的关系如图所示，试求：(1)aB,x(R)；aB,x(H)；aB,m三种活度间的关系；(2)求xB→0及xB→1时的aB,x(R)，aB,x(H)，aB,m的比值；(3)求xB→0及xB→1时的γB,x(R)，γB,x(H)，γB,m的值。24.有一密闭抽空的抽空容器，如图所示。纯水与溶液间用半透膜隔开，298.15K时纯水蒸气压为3.169kPa。溶液中溶质B的物质的量分数为0.001。试问：（1）298.15K体系达渗透平衡时，液面上升高度h为多少？（2）298.15K时，此液面上方蒸气压为多少？（3）纯水蒸气压大于溶液蒸气压。根据力学平衡原理，水气将从左方流向右上方，且凝聚于溶液中，渗透平衡受到破坏，因而在密闭容器下不能形成渗透平衡，此结论对吗？何故？25.298K时，实验测得水和丙醇体系中当x丙=0.1时，平衡气相中水的分压为3026Pa，丙醇分压为1760Pa，该温度下水和丙醇的饱和蒸气压分别为3173Pa和2906Pa。（1）求该溶液各组分的活度和活度系数；（2）计算298K时，9mol水和1mol丙醇混合物的Gibbs自由能变化和超额自由能。26.已知被萘(相对分子量为128)沾污的蒽(相对分子量为178)被用在研究工作中,为了估算萘的含量,一个学生取1.6g蒽,加热熔化,然后冷却。观察到刚开始析出固体的温度为448K,这比纯蒽熔点低40K,该同学查找蒽的ΔfusHm$，未查到,接着用凝固点降低办法继续测定,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,ΔfusHm$=9.363kJmol-1。求：(1)蒽中萘的摩尔分数；(2)蒽的ΔfusHm$。27.(1)用饱和的气流法测CS2蒸气压的步骤如下:以288K，p的2dm3干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干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。28.在273K,p下,O2在水中溶解度为4.89×10-5m3kg-1,N2为2.35×10-5m3kg-1。设空气组成为0.21的O2和0.79的N2(体积分数),试求算被空气饱和的水比纯水凝固点降低多少度?(被溶解气体体积是在273K,p下的体积)已知水的凝固点下降常数Kf为1.86Kmol-1kg.29.293K时，某溶液中两组分A和B的蒸气压数据如下：已知AA0Addlimxpx=50.7kPa,求：（1）xA=0.6时的活度系数A，（a）取纯A为标准态，(b)取xA1且符合亨利定律的状态为标准态；（2）xA=0.6的溶液对理想溶液呈现什么偏差？何故？（3）画出上述溶液各组分蒸气压的示意图。并画出A组分的亨利线。30.人的血液在37°C时的渗透压为776kPa。如果使普通的食盐溶液具有与人的血液（一个生理盐溶液）相同的渗透压，则其质量摩尔浓度为多少？设稀的食盐溶液的解离度为0.85，水的凝固点降低常数为Kf=1.863Kkgmol。三、问答题31.试利用方程lnkp$=-A*/T+B*和ln(p*/p$)=-A/T+B，证明纯物B溶于溶剂构成稀液时溶解熵为mixΔ$Sm=R(B-B*)-RlnxB前面式中k为亨利系数，p*为饱和蒸气压。A，A*，B，B*为常数。32.在291K时，甲胺在水中的溶解度比在CHCl3中大8.49倍，在10-3m3含甲胺的溶液中，（1）如果每次用0.210-3m3水萃取4次；（2）如果每次用0.410-3m3水萃取2次。问上述两种情况下留剩下来的甲胺的质量分数分别为多少？33.物质A与B的物质的量分别为nA和nB的二元溶液，其吉布斯函数为：G=nAμA$+nBμB$+RT(nAlnxA+nBlnxB)+cnAnB/(nA+nB)其中c是T，p的函数。(1)试推导μA的表达式；(2)给出活度系数A的表达式；(3)上述溶液的G有怎样的表达式，才能使A=1？34.二元正规溶液定义为：*21112()lnTRTxx*22221()lnTRTxx设式中系数与温度压力无关。当n1组分1和n2组分2混合时（设n1+n2=1mol）：（1）分别导出活度系数1和2与的关系式（按规定I）；（2）导出mixΔG，mixΔS，mixΔV，mixΔH，GE和HE的表达式。