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溶液热力学

第三章溶液练习题

一、判断题（说法正确否）：

1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。

2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。

3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。

4．在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，因而标准态的选择是不相同的，

所以相应的化学势也不同。

5．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。

6．将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂

剂的沸点。

溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。

7．纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随

压力的升高而升高。

8．理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。

9．当温度一定时，纯溶剂的饱和蒸气压越大，溶剂的液相组成也越大。

10．在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解

度也越大。

11．在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。

12．在298K时0.01mol·kg-1的蔗糖水溶液的渗透压与0.01mol·kg-1的食盐水的渗透压相同。

13．物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。

14．在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。

二、单选题：

1．1molA与nmolB组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB=0.8时，A的偏摩尔体积

VA=0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB为：

（A）0.140dm3·mol-1；（B）0.072dm3·mol-1；

（C）0.028dm3·mol-1；（D）0.010dm3·mol-1。

2．注脚“1”代表298K、p的O2，注脚“2”代表298K、2p的H2，那么：

（A）

；（B）因为

，

与

大小无法比较；

（C）

；（D）

。

3．气体B的化学势表达式：

，那么：

⑴上式表

明气体B在混合理想气体中的化学势；⑵

体现在该条件下做非

体积功的本领；⑶μB（g）是表明做非体积功的本领；⑷μB（g）是气体B的偏摩尔Gibbs

自由能。

上述四条中正确的是：

（A）⑴⑵⑶；（B）⑵⑶⑷；（C）⑴⑶⑷；（D）⑴⑵⑷。

4．373K、p时H2O（g）的化学势为μ1；373K、0.5p时H2O（g）的化学势μ2，那么：

①

；②μ2-μ1=RTln2；③μ2-μ1=-RTln2；④μ2=μ1–RTln0.5。

以上四条中

正确的是：

（A）①②；（B）①③；（C）③④；（D）②④。

5．对于A、B两种实际气体处于相同的对比状态，对此理解中，下列何者正确：

（A）A、B两种气体处于相同的状态；（B）A、B两种气体的压力相等；

（C）A、B两种气体的对比参数π、τ相等；（D）A、B两种气体的临界压力相等。

6．对于亨利定律，下列表述中不正确的是：

（A）仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液；

（B）其表达式中的浓度可用xB，cB，mB；

（C）其表达式中的压力p是指溶液面上的混合气体总压；

（D）对于非理想溶液

，只有理想溶液有

。

7．25℃时，A与B两种气体的亨利常数关系为kA>kB，将A与B同时溶解在某溶剂中

达溶解到平衡，若气相中A与B的平衡分压相同，那么溶液中的A、B的浓度为：

（A）mAmB；（C）mA=mB；（D）无法确定。

8．下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：

（A）N2；（B）O2；（C）NO2；（D）CO。

9．在恒温密封容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为cA和cB（cA>cB），放置

足够长的时间后：

（A）A杯盐的浓度降低，B杯盐的浓度增加；

（B）A杯液体量减少，B杯液体量增加；

（C）A杯盐的浓度增加，B杯盐的浓度降低；

（D）A、B两杯中盐的浓度会同时增大。

10．溶液中物质B的化学势

，其标准态是温度T，并且：

（A）标准压力p下的状态；（B）标准压力p下符合理想气体行为的假想状态；

（C）标准压力p下的纯物质；（D）xB=1，且符合亨利定律的假想状态。

11．在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘

1mol；第二瓶中含萘0.5mol。

若以μ1及μ2分别表示二瓶萘的化学势，则：

（A）μ1>μ2；（B）μ1<μ2；（C）μ1=μ2；（D）不能确定。

12．298K、101.325kPa下，将50ml与100ml浓度均为1mol·dm-3萘的苯溶液混合，混合

液的化学势μ为：

（A）μ=μ1+μ2；（B）μ=μ1+2μ2；（C）μ=μ1=μ2；（D）μ=⅓μ1+⅔μ2。

13．100℃时，浓度为1mol·kg-1的蔗糖水溶液的蒸汽压为100kPa，那么该溶液中水的活

度与活度系数是：

（A）a>1，γ>1；（B）a<1，γ>1；（C）a<1，γ<1；（D）a>1，γ<1。

14．在非理想稀溶液中，若B表示溶质，则下列活度表示式中错误的是：

（A）

；（B）

；

（C）mB→0时，

；（D）mB→0时，

。

15．已知在318K时纯丙酮的的蒸气压为43.063kPa，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙

酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77kPa，则此溶液：

（A）为理想液体混合物；（B）对丙酮为负偏差；

（C）对丙酮为正偏差；（D）无法确定。

16．对于理想稀溶液中溶质B，浓度可用xB、mB表示，对应的亨利常数分别为Kx、Km，

化学势的标准态分别为

、

，那么下列关系式正确的是：

（A）

；（B）

；

（C）

；（D）

。

17．对于实际稀溶液中的溶剂与溶质的活度系数，下列说法中正确的是：

（溶质用xB表示

组成）：

（A）当xA→0，γA→0；当xB→0，γB→1；

（B）当xA→0，γA→1；当xB→0，γB→1；

（C）当xA→1，γA→1；当xB→0，γB→1；

（D）当xA→1，γA→1；当xB→1，γB→1。

18．A、B组成液态溶液，恒温下，B组分的蒸气压曲线如图，若

B组成为xB，以xB=1并符合亨利定律的状态为标准态，那么：

（A）

；（B）

；

（C）

；（D）

。

19．苯（A）与甲苯（B）形成理想混合物，当把5mol苯与5mol甲苯混合形成溶液，这时，与

溶液相平衡的蒸汽中，苯（A）的摩尔分数是：

（A）yA=0.5；（B）yA<0.5；（C）yA>0.5；（D）无法确定。

20．二组分理想溶液的沸点的论述正确的是：

（A）沸点与溶液组成无关；（B）沸点在两纯组分的沸点之间；

（C）小于任一纯组分的沸点；（D）大于任一纯组分的沸点。

21．等温等压下，1molC6H6与1molC6H5CH3形成了理想溶液，现要将两种组分完全分

离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是：

（A）RTln0.5；（B）2RTln0.5；（C）-2RTln0.5；（D）-RTln0.5。

22．由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p*B，x为液相组

成，y为气相组成，若p*A>p*B（*表示纯态），则：

（A）xA>xB；（B）xA>yA；（C）无法确定；（D）xA

23．液态非理想混合物中，组分B的活度系数表示式中，下列正确的是：

（A）γB=pB/p；（B）γB=pB/KH；（C）γB=mB/aB,m；（D）γB=pB/（p*BxB）。

24．对于液态非理想混合物中的溶质B的活度系数γB，下列判断正确的是：

（A）当xB→0，γB→1；（B）当xB→1，γB→1；

（C）当xB→0，γB→0；（D）当xB→1，γB→0。

25．液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作

用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：

（A）产生正偏差；（B）产生负偏差；

（C）不产生偏差；（D）无法确定。

26．挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：

（A）降低；（B）升高；（C）不变；（D）可能升高或降低。

27．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目

的，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？

（A）NaCl；（B）NH4Cl；（C）CaCl2；（D）KCl。

28．自然界中，有的大树可以长到100m以上。

其中能够从地表供给树冠养料和水分的主

要动力是：

（A）因为外界大气压引起的树干内导管的空吸作用；

（B）树干中微导管的毛细作用；

（C）树内体液含盐浓度大，渗透压高；（D）水分自动向上流动。

29．B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时：

（A）B由α相向β相扩散；（B）B由β相向α相扩散；

（C）B在两相中处于扩散平衡；（D）无法确定。

30．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是：

（A）天气太热；（B）很少下雨；（C）肥料不足；（D）水分倒流。

三、多选题：

1．下列不同物质的纯态与标准态化学势关系式中，错误的是：

（A）

；（B）

；

（C）溶剂A：

；（D）溶质B：

；

（E）

。

2．下列说法中正确的是：

（A）溶液的化学势等于各组分化学势之和；

（B）纯组分的化学势等于其摩尔自由能；

（C）对稀溶液中的浓度可用xB、mB、cB，选择不同的标准态，得到得化学势也不同；

（D）理想气体与实际气体都是选取温度T，压力p的状态为标准态，都是真实态；

（E）25℃时，0.01mol·kg-1蔗糖水溶液与0.01mol·kg-1食盐水溶液的渗透压相等。

3．关于标准态的选择，下列说法中错误的是：

（A）溶质选取不同的标准态，溶质的化学势也不同；

（B）实际气体与理想气体选取的标准态相同；

（C）液态理想混合物与液体非理想混合物选取的标准态相同；

（D）实际稀溶液的溶质，选取不同的标准态，得到得活度与活度系数也不同；

（E）纯液体与其蒸气选择的标准态相同。

4．由A、C两种物质组成的液态理想混合物中，则有：

（A）任一组分的化学势为

；

（B）A与C两种组分的分子间作用力为零；

（C）其中只有一种组分服从拉乌尔定律；

（D）因组成理想混合物，所以混合过程中体系的热力学性质都没有改变；

（E）∆Hmix=0、∆Vmix=0、∆Gmix<0、∆Smix>0。

5．溶液中溶质B，若用mB或cB表示浓度，则下列叙述中正确的是：

（A）选用不同的浓度单位，溶质B的化学势μB就不相等；

（B）选用不同的浓度单位，便要选用不同的标准态；

（C）选用不同的浓度单位，溶质B的化学势μB仍然相等；

（D）标准态是一定能实现的真实状态；

（E）标准态的压力就是溶质的饱和蒸气压。

6．关于标准态的选取，下列说法错误的是：

（A）选取的标准态不同，则相应的化学势也不同；

（B）实际气体和理想气体的标准态相同；

（C）对溶质，只能选取假想态为标准态，不能选用真实态为标准态；

（D）溶液中使用不同的标准态，则得到的活度不同；

（E）纯固体物质的标准态与实际气体的标准态是不相同。

7．指出下列哪个过程中，∆G<0：

（A）H2O（l,100℃,p）H2O（g,100℃,p）；

（B）H2O（l,100℃,2p）H2O（g,100℃,2p）；

（C）H2O（l,101℃,p）H2O（g,101℃,p）；

（D）H2O（l,100℃,p）H2O（g,100℃,2p）；

（E）H2O（g,100℃,2p）H2O（g,101℃,p）。

8．对于气体的逸度，从热力学观点上说，下列陈述正确的是：

（A）是气体压力的校正值；（B）是气体状态方程中压力的校正值；

（C）当气体压力趋向于零时，其逸度便接近于其真实压力；

（D）气体的逸度与其压力之比为一常数称为逸度系数；

（E）要校正实际气体偏离理想气体行为而在其化学势以及其它有关公式中引入代替压

力的一个参量。

9．H2O的下列六种化学势表达式：

（1）μ（H2O,l,373.15K,p）；

（2）μ（H2O,l,273.15K,p）；（3）μ（H2O,g,373.15K,p）；

（4）μ（H2O,g,373.15K,p）；（5）μ（H2O,s,273.15K,p）；（6）μ（H2O,l,373.15K,p）。

其中化学势相等的二种表达式为：

（A）

（1）

（2）；（B）

（2）（4）；（C）（3）（5）；（D）

（1）（3）；（E）

（2）（5）。

10．液态混合物中组分B的活度系数是：

（A）

；（B）

；（C）

；（D）

；（E）

。

四、主观题：

1．298K时，K2SO4在水溶液中的偏摩尔体积V2与其质量摩尔浓度的关系式为：

V2=32.280+18.22m1/2+0.222m，巳知纯水的摩尔体积V1,m=17.96cm3·mol-1，试求在该

溶液中水的偏摩体积与K2SO4浓度m的关系式。

2．已知实际气体的状态方程为：

，式中α仅是温度的函数。

试导出气体

逸度与压力的关系。

3．298K时，溶液甲组成为：

NH3·

H2O，其中NH3的蒸气压为80mmHg，溶液乙的组

成：

NH3·2H2O，其中NH3的蒸气压为27mmHg。

⑴试求从大量溶液甲中转移2molNH3到大量溶液乙中的∆G为多少？

⑵若将压力为p的2molNH3（g）溶于大量溶液乙中，∆G为多少？

4．25℃时，溴

（2）在CCl4

（1）中的浓度为x2=0.00599时，测得溴的蒸气压p2=0.319kPa，

巳知同温下纯溴的蒸气压为28.40kPa，求：

⑴以纯溴为标准态，溶液中溴的活度与活度系数是多少；

⑵以无限稀CCl4溶液中x2→1符合亨利定律的状态为标准态，求溶液中溴的活度与活

度系数，巳知亨利常数为Kx=53.86kPa。

5．97.11℃时，含3％乙醇水溶液的蒸气压为p，该温下纯水的蒸气压为0.901p，

计算97.11℃时，在乙醇摩尔分数为0.02的水溶液上面乙醇和水的蒸气压各是多少？

6．液体A和B形成理想溶液，把组成为yA=0.40的蒸气混合物放入一带有活塞的气缸

中，进行恒温压缩，巳知该温度时p*A=0.50p，p*B=1.20p，计算：

（1）刚开始出现液滴时体系的总压；

（2）求由A与B组成的溶液在正常沸点时气相组成。

7．30℃时，分子量为60的液体A在水中的溶解度为13.3％（质量百分数）。

设水在A中

不溶解，试计算30℃时该液体在水的饱和溶液中的活度和活度系数。

假定纯液体为

A的标准态。

8．25℃时，当1molSO2溶于1升水中，液面上平衡的压力为0.70p，此时SO2在水中

有13％电离成H+与HSO3－；当1molSO2溶于1升CHCl3中，液面上平衡压力为

0.53p。

今将SO2通入一个含有1升CHCl3与1升水的5升容器中（容器中没有空气），

在25℃时达到平衡，巳知1升水中含SO2总摩尔数为0.2mol，并有25％的SO2电离，

求通入这5升容器中的SO2共有多少摩尔?

9．0.171kg蔗糖和0.100kg水组成溶液，100℃时渗透压π=33226kPa。

求该溶液中水的

活度及活度系数。

已知100℃、1.01×102kPa时水的比容为1.043cm3·g-1。

10．某物质溶于惰性溶剂中，其亨利常数与温度T的关系为：

lnKH=－A*/T+B*，而该

物质的蒸气压与温度T的关系为：

lnp*=-A/T+B。

证明：

此物质由纯态溶于惰性溶剂

中过程中摩尔熵变化：

∆S=R（B-B*）-RlnxB。