多组分系统热力学.docx

1、多组分系统热力学多组分系统热力学一、判断题：1克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。（ ）2克克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( )3一定温度下的乙醇水溶液，可应用克克方程式计算其饱和蒸气压。（）4将克克方程的微分式用于纯物质的液气两相平衡，因为H 0，所以随着温度的升vap m高，液体的饱和蒸气压总是升高的。 （ ）5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。 （ ）6 理想混合气体中任意组分 B 的逸度就等于其分压力 pB。（ ）7因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。（）8溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。（）9理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定

2、律，溶质遵从拉乌尔定律（）10 理想液态混合物与其蒸气成气、 液两相平衡时， 气相总压力 p 与液相组成 xB 呈线性关系。（）11如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。（）12一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。（）13化学势是一广度量。 （ ）14只有广度性质才有偏摩尔量。 （ ）15稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。（）16单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯- 克拉佩龙方程解释。 （）17公式 d G= SdT + Vdp 只适用于可逆过程。（）18某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。（）19封闭体系中，由状态 1 经定温、定压过程变化到状

3、态/G2，非体积功 W 0，且有 W和G 0，则此变化过程一定能发生。（）20根据热力学第二定律 ，能得出 ，从而得到 。（ ）21只有可逆过程的 G才可以直接计算。（ ）22凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。（ ）23只做体积功的封闭体系， 的值一定大于零。（ ）24偏摩尔量就是化学势。（ ）25在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。（ ）26两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。（ ）27拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。（ ）28偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。（ ）29化学势判据就是 Gibbs 自由能判据。（ ）30

4、自由能 G是一状态函数， 从始态 I 到终态 II ，不管经历何途径， G总是一定的。 （ ）/31定温、定压及 W=0 时 , 化学反应达平衡 , 反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。（ ）二、填空题：1、由克拉佩龙方程导出克 - 克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是 (i)； (ii) ；(iii) 。2、贮罐中贮有 20 ,40kPa 的正丁烷 , 并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是 , 根据 ，可以推测出 , 贮罐内的正丁烷的聚集态是 态。3、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是 107Pakgmol 和 133108Pakgmol , 由亨利定律系数可知 ,

5、在相同条件下 , 在水中的溶解度大于 在 水 中 的 溶解度。4、 28.15 时，摩尔分数 x( 丙酮 )= 的 氯仿丙酮混合物的蒸气压为 29400Pa，饱和蒸气中氯仿的摩尔分数 y（氯仿） =。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为 29. 57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态，氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为 ；活度为 。5、在温度 T 时某纯液体 A 的蒸气压为， 当非挥发性组分 B 溶于 A 中，形成 xA=的液态混合物时，液态混合物中 A 的蒸气压为，以纯液体 A 为 标准态，则组分 A 的活度为，活度因子为。6、某理想稀溶液的温度为，溶剂 A 的摩尔分数为 x ，则组分 A 的化学

6、势表达T，压力为 pA式为：=_ 。A7、 50时，液体 A 的饱和蒸气压是液体B 的饱和蒸气压的3 倍， A 和 B 构成理想液态混合物。气液平衡时，液相中 A 的摩尔分数为，则在气相中 B 的摩尔分数为。8、写出理想液态混合物任意组分 B的化学势表达式：。-2 39、0，压力下， O2(g) 在水中的溶解度为 10 dm/kg ，则 0时 O2 (g) 在水中的亨利系数为kx (O2 )=Pa。10、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡，则两相的化学势B（ l ）与B（ g）；若维持压力一定，升高温度，则B（ l ）与B（ g）都随之；但（ l ）比（ g），这是因为。BB11、某均

7、相系统由组分 A 和 B 组成，则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是。12、克 - 克方程的适用条件为。13、偏摩尔熵的定义式为。14 、甲醇 - 乙醇、乙醇- 水、水- 盐酸三组混合物或溶液中，可看成理想液态混合物的是。15、 对于理想稀溶液，在一定温度下溶质B 的质量摩尔浓度为bB，则 B 的化学势表达式为。16 、在 300K 和平衡状态下，某组成为xB= 混合物上方 B 的蒸气压是纯B 的饱和蒸气压的60%，那么： (i)B的活度是；(ii)B的活度因子是；(iii)同温度下从此溶液中取出1mol 的纯 B（组成可视为不变）则系统 G的变化是 。17、一般而言，溶剂的凝固点降低系数 kf

8、 与 。18、 某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡，则此时溶液的蒸气压一定纯溶剂的蒸气压。19 、均相多组分系统中，组分 B 的偏摩尔体积定义 VB 为 。20、理想气体混合物中任意组分 B 的化学势表达式为 。21在绝热定容的容器中， 两种同温度的理想气体混合， G ， S ， H 。22理想溶液混合时， mixV , mixS , mixG , mixH 。23在孤立体系中（体积不变），发生剧烈化学反应，使系统的温度及压力明显升高，则该系统的_、_、_ 、_。SUHF24比较水的化学势的大小（此处=）：（填 、 mm 0，mix G0(B)mix V0，mix H0，mix

9、S0，mix H0，mix S=0，mix G=0(D) mix V0， mix H0， mix S010、 稀溶液的凝固点 Tf 与纯溶剂 Tf * 的凝固点比较， Tf 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T * 、 p * 和 m * ，加入少量bAA不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成T 、 p和 m ，因此有（）bAA(A)T* T ， p * p ，m * T ， p* p ，,m*mbbAAAA(C)T*T，p* ,mbbAAAA(D)T * p

10、 ，,m * mbbAAAA14、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf 分别是、及 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

11、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） mix H=0 （ B） mix S=0 （ C） mix A=0 （ D） mix G=018、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

12、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)4:320、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，纯组分 B 的蒸气压为， 当 A 和 B 的两组分液态混合物中组分 A 的摩尔分数为时， 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) 1/221、在 25时， dm-3 糖水的渗透压力为 1, dm3 食盐水的渗透压为 2, 则 ( ) 。(A) 1 2 (B) 12 (C

13、) 1 2 (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=，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) (B) (C) (D)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=，则A、B 的饱和蒸气压之比为（）(A) 5(B) 1(C) (D)24下列化学势是偏摩尔量的是。AB.CD 。25. 在 10， p时， 1mol 过冷的水结成冰时，下述表示正确的

14、是。AG 0，S体0，S环 0，S孤0；BG 0，S体0，S环 0，S孤0；CG 0，S体0，S环 0，S孤0；DG 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；D。27在，10132Pa，与的关系是。A；B=；C；D 无法确定。28只做膨胀功的封闭体系，A大于零； B小于零；29某一过程 G = 0, 应满足的条件是的值。C等于零；。D无法确定。A任意的可逆过程；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=FBG F CG FD 无法确定31

15、纯液体在正常相变点凝固，则下列量减小的是。AS ；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；Bb 点；C c 点；Dd 点。*，在 1 p时，凝固点为，33温度为 T 时，纯液体 A 的饱和蒸汽压为 pA，化学势为 A向 A 中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则p 、 、 T 的关系是。AAfAA* A，A* A， f；B A* A ，A*A ， f ；ppTppTC p* p ， *，T；D p* p ，*， T 。AAAAAAfAAf34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。AGBSCHDU35实际气体的化学势表

16、达式为，其中标准态化学势为。A逸度f=的实际气体的化学势B压力p=p的实际气体的化学pC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 0B=0C 0；D无法确定37在、两相中含 A、 B 两种物质，当达平衡时，正确的是。ABC38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56Q、W、H 、S、10 Pa 定温可逆压缩至10 Pa，求该过程的G、 U。2、计算： 100， H 2O(l) 100 ， 2 H 2O(g) 的G3、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 G4、 298K, p 苯和甲苯组成的 x 苯 = 的理想溶液，现将 1mol 苯从 x 苯 = 的溶液中转移到 x 苯=的溶液中，求该过