第四章--多组分系统热力学习题

第四章多组分系统热力学选择题1.在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A)μ(水)＝μ(汽)(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)(D)无法确定答案：A。两相平衡，化学势相等。2．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性(A)凝固点降低（B）沸点升高(C)渗透压（D）蒸气压升高答案：D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。3．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为k1和k2，且k1＞k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量C1和C2的关系为(A)C1＞C2(B)C1＜C2(C)C1＝C2(D)不能确定答案：B4．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A)沸点升高(B)熔点升高(C)蒸气压升高(D)都不对答案：A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。5.涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是(A)纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态(B)纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体(C)纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体(D)不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同答案：D6.稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(C)所有依数性都与溶剂的性质无关(D)所有依数性都与溶质的性质有关答案：B7.关于亨利系数,下面的说法中正确的是(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关(C)其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关(D)其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关答案：D8.定义偏摩尔量时规定的条件是(A)等温等压(B)等熵等压(C)等温,溶液浓度不变(D)等温等压,溶液浓度不变答案：D9.关于偏摩尔量,下面的说法中正确的是(A)偏摩尔量的绝对值都可求算(B)系统的容量性质才有偏摩尔量(C)同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关(D)没有热力学过程就没有偏摩尔量答案：B10.关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是(A)偏摩尔量是状态函数,其值与物质的数量无关(B)系统的强度性质无偏摩尔量(C)纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量(D)偏摩尔量的数值只能为整数或零答案：D11.影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是(A)溶剂本性(B)温度和压力（C）溶质本性(D)温度和溶剂本性答案：A。由沸点升高常数*2,()/bbAvapmAKRTMH$可以看出。12.涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是(A)在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质(B)用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律(C)凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统(D)依数性都可以用来测定溶质的相对分子量答案：A13.在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知它们的沸点升高常数依次是0.52,2.6,3.85,5.02，溶液沸点升高最多的是(A)氯仿(B)苯(C)水(D)四氯化碳答案：D。由沸点升高公式bbBTKb可以看出。14.涉及溶液性质的下列说法中正确的是(A)理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体(B)溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液(C)溶剂服从拉乌尔定律,其蒸气不一定是理想气体(D)溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降答案：C15.二元溶液，B组分的Henry系数等于同温度纯B的蒸汽压。按Raoult定律定义活度系数(A)AB(B)A=B=1(C)BA(D)AB1答案：B16.两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*Ap*B，则：(A)yAxA(B)yAyB(C)xAyA(D)yByA答案：A17.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为：(A)1(B)1/2(C)2/3(D)1/3答案：C18.298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·kg·mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为：(A)138kPa(B)11.99kPa(C)4.9kPa(D)49kPa答案：A19.真实气体的标准态是：(A)f=p的真实气体(B)p=p的真实气体(C)f=p的理想气体(D)p=p的理想气体答案：D20.下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质(A)与外界温度有关(B)与外界压力有关(C)与外界物质有关(D)是该物质本身的特性答案：D21.今有298K，p的N2[状态I]和323K，p的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？(A)μ(I)μ(II)(B)μ(I)μ(II)(C)μ(I)=μ(II)(D)不可比较答案：A。因为PGST，S＞0故温度升高Gibbs函数下降。22.在298K、p下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘)，第二瓶为1dm3(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则(A)μ1=10μ2(B)μ1=2μ2(C)μ1=1/2μ2(D)μ1=μ2答案：D。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。23.298K，p下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2,则(A)μ1μ2(B)μ1μ2(C)μ1=μ2(D)不确定答案：B。由lnBBBRTx$知浓度高者化学势大。24.有下述两种说法：(1)自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(2)自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方上述说法中，正确的是：(A)(1)(B)(2)(C)(1)和(2)(D)都不对答案：A25.2molA物质和3molB物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.7910-5m3·mol-1,2.1510－5m3·mol-1,则混合物的总体积为：(A)9.6710-5m3(B)9.8510-5m3(C)1.00310-4m3(D)8.9510-5m3答案：C。V＝nAVA+nBVB。26.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫(A)一般特性(B)依数性特征(C)各向同性特征(D)等电子特性答案：B27.已知水在正常冰点时的摩尔熔化热fusHm=6025J·mol-1，某水溶液的凝固点为258.15K,该溶液的浓度xB为：(A)0.8571(B)0.1429(C)0.9353(D)0.0647答案：B。计算公式为*11lnfusmAffHxRTT$。28.已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67kJ·mol-1，某不挥发性物质B溶于H2O(l)后，其沸点升高10K，则该物质B在溶液中的物质的量为：(A)0.290(B)0.710(C)0.530(D)0.467答案：A。计算公式为*11lnvapmAbbHxRTT$。29.现有4种处于相同温度和压力下的理想溶液：(1)0.1mol蔗糖溶于80mL水中，水蒸气压力为p1(2)0.1mol萘溶于80mL苯中，苯蒸气压为p2(3)0.1mol葡萄糖溶于40mL水中，水蒸气压为p3(4)0.1mol尿素溶于80mL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p2答案：B30.两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则：(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定答案：A。因为NaCl完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。31.沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：(A)升高(C)相等(B)降低(D)不确定答案：B。32.液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是：(A)该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。(B)该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。(C)该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。(D)该溶液的渗透压为负值。答案：C33.在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kgH2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γx应该为：(A)0.9804(B)0.9753(C)1.005(D)0.9948答案：D。根据拉乌尔定律计算。即*AAAAppx。34.在300K时，液体A与B部分互溶形成和两个平衡相，在相中A的物质的量0.85，纯A的饱和蒸气压是22kPa，在相中B的物质的量为0.89，将两层液相视为稀溶液，则A的亨利常数为：(A)25.88kPa(B)200kPa(C)170kPa(D)721.2kPa答案：C。α相中*AAAppx,β相中AAApkx，A在两相中的蒸气压应相等，有*(1)AAABpxkx。问答题1．下列说法是否正确，为什么？(1)系统所有广延性质都有偏摩尔量。(2)理想液态混合物各组分分子间没有作用力。(3)由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。(4)任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。(5)亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。答：(1)不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。(2)不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。(3)不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。(4)正确。(5)不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。2．由A和B组成的溶液沸腾时必然要A和B的分压分别等于101.325Kpa。此种说法对吗？答：不对。A和B组成的溶液沸腾时应该是A和B的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa。3．是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而下降？答：由Clapeyron方程dTTVdpH可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。4．纯物质在恒压下G－T曲线应该是凹的还是凸的？答：可借二阶导数来判断由dG＝－SdT＋Vdp可得22(/)TppPpGSpCdTTCGSTTTT因为Cp总是正值，故22pGT＜0。由此可以判断曲线只能是凸的。24668图a.错误的G－T曲线TG24668图b.正确的G－T曲线TG5．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。6．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG0值，平衡常数K0值？答：若活度所选的标准态不同，0B值就不同，故K0会随标准态的不同而不同。7．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“xB趋近于零时，真实溶液趋近于理