物理化学多组分系统热力学习题.docxVIP

第三章 溶液 以下题目可供《物理化学》溶液部分复习或者练习使用。仅供参考。 1. 以下偏导数中哪些是化学势？哪些是偏摩尔量？它们是哪个广度性质的偏摩尔量？ （1） （2） （3） （4） 2. 比较以下几种状态下水的化学势： （A） H2O(l, 100°C, 101325Pa)， （B） H2O(g, 100°C, 110000Pa)， （C） H2O(l, 100°C, 110000Pa )， （D） H2O(g, 100°C, 101325Pa)， （E） H2O(l, 100°C, 90000Pa )， （F） H2O(g, 100°C, 90000Pa)。 3. 苯和氯苯形成理想溶液，90°C时，苯和氯苯的饱和蒸气压分别是135.06，27.73 kPa，若溶液的正常沸点是90°C，求理想溶液的组成及沸腾时的气相组成。 （理想溶液达到沸点时，P气=pA+pB=101.3kpa, 利用拉乌尔定律，pA=pA*xA，pB=pB*xB，建立方程，解出x，进而根据pA和pB在气相中的分压求其气相组成） 4. 20℃时，纯苯及纯甲苯的蒸气压分别为9.92×103Pa和2.93×103Pa。若混合等质量的苯和甲苯形成理想液态混合物，试求在蒸气相中：（1）苯的分压；（2）甲苯的分压；（3）总蒸气压；（4 （等质量的苯和甲苯混合，先计算出摩尔比例，再按照拉乌尔定律计算） 5. 两种挥发性液体A和B混合形成理想液态混合物。某温度时混合物上面的蒸气总压为5.41×104Pa，气相中A的摩尔分数为0.450，液相中为0.650。求算此温度时纯A和纯B的蒸气压。 （根据拉乌尔定律列方程求解） 6. 20°C时 H2(g)在H2O中的亨利系数KH,x = 6.92×103MPa，某气体混合物中氢的分压为26.7kPa，当大量气体混合物与水成平衡时，问20°C时 100克水中能溶解多少H2(g)？ (提示：用亨利定律) 7. 20°C时HCl 气体溶于苯形成理想稀溶液。气液平衡时，液相中HCl的摩尔分数为0.0385，气相中苯的摩尔分数为0.095，已知20°C时纯苯的饱和蒸气压为10.01kPa，求平衡时的气相总压及20°C时 HCl 在苯中的亨利系数。 （理想稀溶液为稀溶液，HCl（g）符合亨利定律，C6H6符合拉乌尔定律） 8. 液体B和液体C可形成理想液态混合物，在常压及25oC下，向总量n=10mol，组成xC=0.4的B，C液态混合物中加入14mol的纯液体C，形成新的混合物。求过程的?G和?S。 （初态：n=10mol，xC=0.4，xB=1-0.4；末态：n=24mol， nC=?mol, xC=?mol） 根据化学势热力学表达式和集合公式求解?G，理想液体混合?H=0，所以?S=?G/T. 9. 某含有不挥发性溶质的理想稀水溶液，其凝固点为-1.5℃，试求算该溶液的（1）正常沸点；（2）25 ℃ 时的蒸气压（该温度时纯水的蒸气压为3.17×103Pa）；（3）25℃ 时的渗透压。（已知冰的熔化焓为6.03kJ·mol-1；水的气化焓为40.7 kJ·mol-1 (1.根据冰点降低常数Kf与沸点升高常数kb的比值来计算；2.可求得稀溶液的浓度，即可知蒸汽压降低的数值) 10. 在冬季需要配制25kg的防冻液（甘油水溶液），此溶液必须在-17.8℃时不致结冰。设此溶液为理想液态混合物，试计算最少需用甘油多少公斤？（甘油的摩尔质量为92g· mol-1，冰冻熔化焓为6025J·mol-1）（12.7kg （用求算，A为溶剂，即水，注意此溶液非稀溶液范围，因此不能代稀溶液依数性的公式，要用简化之前的，参看课件。） 11. 325°C时Hg的摩尔分数为0.497的铊汞齐，其汞蒸气压力是纯汞蒸气压的43.3%，以纯汞为参考态，求Hg在铊汞齐中的活度和活度因子。 （根据活度的定义，pA=pA*aB=pA*xB?B计算） 12. 浓度为m的NaCl水溶液，其渗透压为202.65kPa，计算下述过程的 H2O(溶液，m，298.2K)→H2O(纯水，298.2K) 已知水的摩尔体积为18.068cm3·mol-1。 （提示：??=?*-?=-RTlnaA=Vm,A?，不需知道m的具体数值） +10molA稀释298.2K 11molA+BXA2=10.9/11（溶剂）, ?A2=1XB2=0.1/11（溶质）, ?B2 +10molA稀释 298.2K 11molA+B XA2=10.9/11（溶剂）, ?A2=1 XB2=0.1/11（溶质）, ?B2=1 298.2K，1mol A+B XA1=0.9（溶剂）?A1=1 XB1=0.1（