《物理化学》学习辅导习题及答案

内容发布更新时间 : 2024/12/22 21:34:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4. 特鲁顿(Trouton)规则(适用于不缔合液体)。

?ΔvapHmTb????(A)21 J·mol-1·K-1 (B)88 J·K-1 (C)109 J·mol-1·K-1 5、在a、b两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况正确的是: ( )

αββ(A)?α(B)?α(C)?αA??B A??A A??B6、 100℃,101 325Pa的液态H2O(l)的化学势ml, 100℃,101 325Pa的气态H2O(g)的化学势mg ,二者的关系为( )

(A) m> m (B) m < m (C) m = m

7 、由A及B双组分构成的a和b两相系统,则在一定T、p下,物质A由a相自发向b相

转移的条件为( )

βαβαβ(A)?α?? (B)??? (C)???AAABABl

g

l

g

l

g

8、 某物质溶于互不相溶的两液相a和b中,该物质在a相以A的形式存在,在b相以A2形式存在,则定温定压下,两相平衡时( )

(A)?α(A)??β(A2) (B)?α(A)?2?β(A2) (C)2?α(A)??β(A2)9、 理想液态混合物的混合性质是( )

mixV=0, mixH=0, mixS>0, mixG<0 mixV<0, mixH<0, mixS<0, mixG=0 mixV>0, mixH>0, mixV>0, mixH>0,

mixS=0, mixG=0 mixS<0, mixG>0

10、 稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂Tf*的凝固点比较,Tf

(C)析出的固相是纯溶剂 (D)析出的固相是纯溶质 11、若使CO2在水中的溶解度为最大,应选择的条件是( )

(A)高温高压 (B)低温高压 (C)低温低压 (D)高温低压

12、25℃时,CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系数分别为4.18×10Pa和57×10Pa ,则在相同的平衡气相分压p(CH4)下,CH4在水中与在苯中的平衡组成( )

9

6

16

(A)x(CH4,水) > x(CH4,苯) ,(B)x(CH4,水) < x(CH4,苯) (C)x(CH4,水) = x(CH4,苯)

13、在一定压力下,纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分别为Tb*、 pA*和mA* ,加入少量不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成Tb、 pA和mA ,因此有( )

(A) Tb*< Tb, pA*< pA, ,mA* Tb, pA*> pA, ,mA* >mA

(C) Tb*> Tb, pA*< pA, ,mA* >mA (D) Tb*< Tb, pA*> pA, ,mA* >mA

14、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf分别是20.2、9.3、6.9及39.7K·kg · mol-1。今有一未知物能在上述四种溶剂着溶解,欲测定该未知物的相对分子质量,最适宜的溶剂是( )

(A)萘 (B)樟脑 (C) 环己烷 (D)醋酸

15、在20℃和大气压力下,用凝固点降低法测物质的相对分子质量。若所选的纯溶剂是苯,其正常凝固点为5.5℃,为使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行,冷浴内的恒温介质比较合适的是( )

(A)冰-水 (B)冰-盐水 (C)干冰-丙酮 (D)液氨 16、 二组分理想液态混合物的蒸气总压( )

(A)与溶液的组成无关 (B)介于两纯组分的蒸气压之间 (C) 大于任一纯组分的蒸气压 (D)小于任一纯组分的蒸气压 17、 A和B两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时,则有:( )。

(A)mixH=0 (B)mixS=0 (C)mixA=0 (D)mixG=0

18 、指出关于亨利定律的下列几点说明中,错误的是()

(A)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同 (B)溶质必须是非挥发性的

(C)温度愈高或压力愈低,溶液愈稀,亨利定律愈准确

(D)对于混合气体,在总压力不太大时,亨利定律能分别适用于每一种气体,与其他气体的分压无关

19、40℃时,纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍,组分A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B的摩尔分数相等,则平衡液相中组分A和B的摩尔分数之比

xA:xB=( )

(A)1:2 (B) 2:1 (C)3:2 (D)4:3

17

20、组分A和B形成理想液态混合物。 已知在100℃时纯组分A的蒸气压为133.32kPa,纯组分B的蒸气压为66.66kPa,当A和B的两组分液态混合物中组分A的摩尔分数为0.5时,与液态混合物成平衡的蒸气中,组分A的摩尔分数是( )

(A) 1 (B) 3/4 (C)2/3 (D) 1/2 21、在25℃时,0.01mol·dm-3糖水的渗透压力为Π1, 0.01mol·dm–3食盐水的渗透压为Π2,则 ( )。

(A)Π1>Π2 (B)Π1=Π2 (C)Π1<Π2 (D) 无法比较

22、氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液态混合物,在T时,测得总蒸气压为29 398Pa,蒸气中丙酮的摩尔分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29 571Pa,则在液相中氯仿的活度a1为 ( )

(A) 0.500 (B) 0.823 (C)0.181 (D) 0.813

23、在一定温度、压力下,A和B形成理想液态混合物,平衡时液相中的摩尔分数xA/ xB=5,与溶液成平衡的气相中A的摩尔分数yA=0.5,则A、B的饱和蒸气压之比为( ) (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5 24.下列化学势是偏摩尔量的是 。

A. B. C. D. 。

25.在-10℃,p时,1mol过冷的水结成冰时,下述表示正确的是 。

A.?G <0,?S体>0,?S环>0,?S孤>0; B.?G >0,?S体<0,?S环<0,?S孤<0; C.?G <0,?S体<0,?S环>0,?S孤>0; D.?G >0,?S体>0,?S环<0,?S孤<0。

26.下述化学势的公式中,不正确的是 。

A. ; B. ;

C.

27.在373.15K,10132Pa,

A. C.

> <

; D.

的关系是 。

=

; B.

; D.无法确定。

28.只做膨胀功的封闭体系, 的值 。

A.大于零; B.小于零; C.等于零; D.无法确定。

29.某一过程?G = 0,应满足的条件是 。

A.任意的可逆过程;

18

B.定温定压且只做体积功的过程; C.定温定容且只做体积功的可逆过程; D.定温定压且只做体积功的可逆过程。

30.1mol理想气体经一定温可逆膨胀过程,则 。

A.?G = ?F B.?G > ?F C.?G < ?F D.无

法确定 31.纯液体在正常相变点凝固,则下列量减小的是 。

A.S ; B.G ; C.蒸汽压; D.凝固热。

32.图中 点是稀溶液溶质的标准态。

A.a 点; B.b点; C.c点; D.d点。

*

*

33.温度为T时,纯液体A的饱和蒸汽压为pA,化学势为μA,在1 p时,凝固点为 ,向A中加入少量溶质形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则pA、μA、Tf的关系是 。

A.pA<pA ,μA<μA ,

*

*

*

*

<Tf ; B.pA>pA ,μA<μA ,

*

*

**

<Tf ;

C.pA>pA ,μA<μA , >Tf ; D.pA>pA ,μA>μA , >Tf 。 34.在p下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的量是 。

A.?G B.?S C.?H D.?U

35.实际气体的化学势表达式为 ,其中标准态化学势为 。

A.逸度f=p的实际气体的化学势 B.压力p =p的实际气体的化学 C.压力p =p的理想气体的化学势 D.逸度f=p的理想气体的化学势

36.理想气体的不可逆循环,?G 。

A.<0 B.=0 C.>0; D.无法确定

37.在α、β两相中含A、B两种物质,当达平衡时,正确的是 。

A. B. C.

38.多组分体系中,物质B的化学势随压力的变化率,即 的值 。

A.>0 B.<0 C.=0 D.无法确定

四、计算题:

1、 400K,1mol理想气体由10Pa定温可逆压缩至10Pa,求该过程的Q、W、?H 、?S、?G、?U。

2、 计算:100℃,101.325kPa H2O(l) → 100℃,2×101.325kPa H2O(g) 的 ?G ? 3、 若纯A物质nA mol,纯B物质nB mol,两者混合为同温同压下的理想溶液,求在此过程中的?G?

4、 298K, p苯和甲苯组成的x苯= 0.6的理想溶液,现将1mol苯从x苯= 0.6的溶液中转移到x苯= 0.4的溶液中,求该过程?G的变化。(设不引起浓度上的改变) 5、 298K及 p下,将1mol苯溶于x苯= 0.4的苯和甲苯的大量溶液中,求此过程中?G的变化。

5

6

19

答案:

一、1、 对,2、 ,、 4、、 、 对,7、 、 、 10、 对,11 、 、 对13、 、 对,15 、 6、 17.错 18.错 19.对 20.错 21.错 22.错 23.对 24.错 25.错 26.错 27.错 28.错 29.错 30.对 31.对 二、1、答:(i)因为Vm(g)>> Vm(l或s) 所以p[Vm(g)- Vm(l)]=p Vm(g)或p[Vm(g)- Vm(s)]=p Vm(g) ;(ii)将蒸气视为理想气体,即Vm(g)=RT/p ;(iii)积分时,视?vapHm为与温度T无关的常数。

2、答:由克-克方程算得正丁烷在20℃时的饱和蒸气压p*(正丁烷,298.15K)=212.0kPa>40kPa ,3、答:氧气;乙炔气。 4、答:0.252;0.182。 5、答:0.454;0.568。6、答: ?? x,A(l,T)+RTlnxA。 7、答:0.25。 8、答:?? B(l,T)+RTlnxB

8

9、答:5.90×10。 10、 答:相等 ;减小;减小得慢。 (? ?B/?T)p= - SB= -S*m,B,而S*m,B(l)< S*m,B(g)

11、答:nAdVA+ nBdVB =0或 xAdVA+ xAdVB=0。12、答:纯物质的液-气或固-气两相平衡。

??S?13 答: SB?? 14、答:甲醇-乙醇。 ??n???B?T,p,n(C,C?B)15、答:?B= ?*b,B(l,T)+RTln(bB/b?)。 16、答:0.6;0.83;-819.36。

?17、答:MA;(Tf) ;?fusHm,A ;bB。 18、答:小于。19 答:?*2

??V?? ??n?B?T,p,n(C,C?B)20 答:?B(g)= ??b,B(g,T)+RTln(pB/p?)

21. <0; = 0。 22. = 0,>0,<0, = 0。 23.>0; =0;>0;<0 24.=; <; <; <; > 25.

/

26.定温、定压、W=0 27.μB(l)=μB(g); 减小, 减小得慢

*

28.μB=μB(T,p)+RTlnxB 2 9.μ1=μ2。

三、1、B,2、A,3、C,4、B,5、B,6 、C, 7 、A, 8、C, 9、A,10、C, 11、B, 12、B,13、D,14 、B, 15、A ,16、B ,17、A, 18、B ,19、A ,20 、C,21 、C ,

20

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