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。
溶液练习题答案
一、判断题答案:
1.错,对溶液整体没有化学势的概念。
2.错,不同相中的偏摩量一般不相同。
3.错,纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。
4.错,化学势与标准态、浓标的选择无关。
5.错,当溶质不挥发时才一定成立。
6.错,因加人挥发性溶质,沸点不一定升高。
凝固点是否降低要看溶质是否析出。
7.第一个结论错,如水的熔点随压力增大而降低。
后两个结论都正确。
8.错,两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大,不可忽略。
9.错,液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。
10.错,当压力一定时,溶解度与亨利系数成反比。
11.错,一般而言,浓度大活度也大,但活度因子不一定大。
12.错,食盐因电离;溶液中粒子数多,渗透压大。
13.错,相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。
达平衡时,两相的
浓度一般不相等。
14.对,因平衡时,同一物质在各相中的化学势相等。
二、单选题答案:
1.A;2.B;3.D;4.B;5.C;6.C;7.A;8.C;9.A;10.B;
11.A;12.C;13.B;14.B;15.B;16.C;17.C;18.B;19.C;20.B;
21.C;22.D;23.D;24.B;25.B;26.D;27.C;28.C;29.D;30.D;
三、多选题答案:
1.DE;2.B;3.AE;4.AE;5.BC;
6.AC;7.CE;8.CE;9.DE;10.CE。
四、主观题答案:
1.解:
dV=(32.280+18.22m1/2+0.0222m)dm进行不定积分:
V=32.280m+12.147m3/2+0.0111m2+const
当m=0,const=V=n1V1,m=(1000/18)×17.96=998
V=998+32.280m+12.147m3/2+0.0111m2
由集合公式:
V=n1V1+n2V2=(1000/18)V1+32.280m+18.22m3/2+0.0222m2
(1000/18)V1=998+32.280m+12.147m3/2+0.0111m2-(32.280m+18.22m3/2+0.0222m2)
=998-6.073m3/2-0.0111m2
∴V1=17.96-0.1093m3/2-1.998×10-4m2(cm3)
2.解:
∴
对于纯实际气体:
,温度不变时:
故
得:
当p*→0时,1+αp*→1,f*→p*
故lnf=lnp+ln(1+αp)=ln[p(1+αp)],得:
f=p(1+αp)
3.解:
(1)以xB=1符合亨利定律的假想态为标准态,则两溶液中NH3的化学势为:
(2)由液态与气态平衡关系:
则:
4.解:
(1)以纯溴为标准态,用拉乌尔定律:
(2)以假想态为标准态,用亨利定律:
p2=Kxa2
5.解:
p=p*·x(水)+KH·x(乙)=0.901×0.988+KH×0.0120=1.0
KH=9.15p,当x(乙)=0.02,x(水)=0.98时
p(乙)=9.15×0.02=0.183p,p(水)=0.902×0.98=0.883p
6.解:
(1)
解得xA=0.6154,xB=0.3846
即p×0.4=p*A×xA=0.4×0.6154,∴p=0.7693p
(2)正常沸点p=p,p*A(1-xB)+p*BxB=p
0.5(1-xB)+1.2xB=1解之,xB=0.7143
气相中:
7.解答:
(1)首先考虑在两相达平衡时,液体A在两相中的化学势相等:
(A相中)
(水相中)
可解得:
RTlnaA=0即aA=1
(2)由题给条件:
A的标准态为纯液体,故应选用摩尔分数浓度;
(3)将质量百分数换算为摩尔分数浓度:
8.解:
先求亨利常数。
CHCl3中,KH(CH3Cl)=p/c=0.53/1=0.53
水中,c(末电离)=1×(1-13%)=0.87mol·dm-3,KH(w)=p/c=0.70/0.87=0.8046
容器中,气相3升,水中n(w)=0.2mol,c(末)=0.2×(1-25%)=0.15mol·dm-3
气相中SO2压力p(SO2)=KH(w)c(末)=0.8046×0.15=0.1207p
n(气)=pV/RT=0.1207×101.325×3/(8.314×298)=0.0148mol
CHCl3相中,c(CH3Cl)=p/KH(CH3Cl)=0.1207/0.53=0.2277mol·dm-3
n=0.2+0.0148+0.2277=0.4425mol
9.解:
式中:
,T=373K
,则:
a1=0.818
又
10.证明:
纯物质