第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用自测题及答案

内容发布更新时间 : 2024/11/18 16:52:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用

一、选择题

1.恒温时,在A-B双液系中,若增加A组分使其分压pA上升,则B组分在气相中的分压pB将( )。

(a)上升 (b)下降 (c)不变 (d)不确定

2.已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa,液体B的饱和蒸气压为0.5?105Pa。设A和B构成理想溶液,则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为( )。 (a)1 (b)1/2 (c)2/3 (d)1/3

3.273.15K,101325Pa下,1dm3水中能溶解49mol氧或23.5mol氮,在标准情况下,1dm3水中能溶解的空气的量为( )。 (a)25.5mol (b)28.6mol (c)96mol (d)72.5mol

4.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现( )。

(a)A杯水减少,B杯水满后不再变化 (b)A杯水减少至空杯,B杯水满后溢出 (c) B杯水减少,A杯水满后不再变化 (d) B杯水减少至空杯,A杯水满后溢出

5.保持压力不变,在稀溶液中溶剂的化学势?随温度降低而( )。 (a)降低 (b)不变 (c)增大 (d)不确定

6.温度为273K,压力为1?106Pa下液态水和固态水的化学势?(l)和?(s)之间的关系为( )。

(a)?(l)>?(s) (b) ?(l)=?(s) (c)?(l)

7.在等温、等压下,溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液,采用不同浓度表示的话,则( )。 (a)溶液中A和B的活度不变 (b)溶液中A和B的标准化学势不变 (c)溶液中A和B的活度因子不变 (d)溶液中A和B的化学势值不变

8.有一稀溶液质量摩尔浓度为m,沸点升高值为?Tb,凝固点降低值为?Tf,则( )。

(a)?Tf >?Tb (b)?Tf =?Tb (c)?Tf

9.有四杯含不同溶质相同质量摩尔浓度(m=1mol?kg-1)的水溶液,分别测定其沸点,沸点升高最多的是( )。

(a)Al2(SO4)3 (b) MgSO4 (c) K2SO4 (d) C6H5SO3H 10.烧杯A中装有0.1kg,273K的水,烧杯B中装有0.1kg,273K的冰水混合物(其中0.05kg水和0.05kg冰),用滴管向两烧杯中分别滴入数滴浓H2SO4,则两烧杯中水的温度变化将是( )。 (a)TA升高,TB升高 (b) TA升高,TB降低 (c) TA降低,TB升高 (d) TA降低,TB降低

11.在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为p*A,化学势为?*A,并且已知在101325Pa压力下的凝固点为Tf*,A,当A中溶入少量与A不形

成固态溶液的溶质而成为稀溶液时,上述三物理量分别为pA,?A,Tf,它们之间的大小关系为( )。 (a)p*A< pA,?* pA,?* Tf A*(d)p*A> pA,?*>?,> Tf TAf,AA二、填空题

1.摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在298.15K和标准大气压力下,每摩尔溶液的体积为2.83?10-5m3?mol-1,甲醇的偏摩尔体积为3.95?10-5m3?mol-1,把1mol甲醇加入上述大量溶液中,体积增加 m3,加入1mol水后体积增加 m3。

2.由两种液体所形成的溶液中,组分的蒸气压对Raoult定律产生不大的正偏差,如果浓度用摩尔分数表示,且选取纯液体为标准态,组分的活度因子值必定 于1。如果以组分在极稀溶液中服从Henry定律为参考态,则组分的活度因子必定 于1(填“大”或“小”)。 3.溶质为挥发性的理想稀溶液,在温度为T的气、液平衡相中,溶剂A在气相中的组成为yA=0.89,在液相中xA=0.85,该温度时纯A的蒸气压为50kPa。则溶质B的Henry常数为 。

4.在298K时,欲将NaCl(0.01mol?dm-3)? NaCl(0.001mol?dm-3),过程需要有用功值为 。

5.298K,有一仅能透过水的渗膜,将0.01 mol?dm-3和0.001 mol?dm-3的蔗糖溶液分开,欲使该系统达平衡,需在 溶液上方施加压

力为 。

*6.在温度T时,溶质B的蒸气压为pB,Henry常数为kB,溶质B的

活度可以有以下两种选择(1)limaB?xBxB?1;(2)lima??xBB。设溶液

xB?0上方的蒸气为理想气体,则在该温度时两种活度的比值aB/a’B= ,两种活度因子的比值?B/?’B= 。

7.所谓正偏差溶液是指AB分子间的引力小于同类分子AA,BB间的引力,则分子溢出液面的倾向增加,所以pA ?mixG 0(填“>”,“<”或“=”)。

8.在等温等压下,某物质M在溶剂A和溶剂B中分别溶解达平衡时,其Henry常数kA>kB,当M溶解在A和B的混合液中(A和B不互溶),达平衡后其分配系数K或“小”)。

?cM/cMAB?mixV pAxA,

* 0, ,则K 于1(填“大”

9.选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格: 苯和甲苯在恒温恒压条件下,混合形成理想液态混合物,其ΔmixH __ 0 , ΔmixS 0。

10.溶液中溶质的化学势若表示成 μB=μB△(T, p) + RTln aB,其中aB=γc,BcB/cBθ,其标准态是_____________________________ 。 三、计算题

1.在一个1dm3的干燥玻璃瓶中,充满298.15K,101325Pa的H2S气体,然后压入0.1kg水,充分振摇以达溶解平衡,再连接压力表,从表上指示瓶内压力为91192.5Pa,求298.15K,101325Pa时,H2S在水中的溶解度为多少?

2.有一被萘(摩尔质量为0.128kg?mol -1)玷污的蒽(摩尔质量为0.178kg?mol -1)将被某项研究工作使用。为了估算萘的含量,一学生称取1.6g蒽加热熔化后冷却,观察其开始析出固体时的温度为448K,比纯蒽熔点低40K。然后将1.6g蒽溶解在100g苯中,测定该苯溶液的凝固点,比纯苯降低了0.50K。已知纯苯的凝固点为278.4K,

?fusHm(苯)=9.363kJ?mol

? -1

。试求:

(1)蒽中萘的摩尔分数。

?(2)蒽的?fusHm。

3.在 288 K,101.325kPa 某酒窖中,存有含乙醇 96% (质量分数)

的酒 1×104dm3今欲调制为含乙醇 56% 的酒,试计算: (1) 应加水若干立方分米?

(2) 能得到含乙醇 56% 的酒若干立方分米? 已知:298 K,101.325 kPa 时水的密度为 0.9991 kg·dm-3,水和乙醇的偏摩尔体积为:

四、证明题 1.(2.(

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