大学物理化学4-多组分体系热力学课后习题及答案

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1、多组分体系热力学课后习题一、是非题下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“Ö”,错的画“´”1.二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。()2.理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力。()3.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。()4.溶剂中溶入挥发性溶质,肯定会引起溶液的蒸气压升高。()5.理想溶液中的溶剂遵从亨利定律;溶质遵从拉乌尔定律。()6.理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成xB呈线性关系。()7.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。()8.一定温度下,

2、微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比()9.化学势是一广度量。()10.只有广度性质才有偏摩尔量()11.是偏摩尔热力学能,不是化学势。()二、选择题选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内1.在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况,正确的是:()。(A);(B);(C)。2.理想液态混合物的混合性质是:()。(A)ΔmixV=0,ΔmixH=0,ΔmixS>0,ΔmixG<0;(B)ΔmixV<0,ΔmixH<0,ΔmixS<0,ΔmixG=0;(C)ΔmixV>0,ΔmixH>0,ΔmixS=0,ΔmixG=0;(D)Δ

3、mixV>0,ΔmixH>0,ΔmixS<0,ΔmixG>0。3.稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂的凝固点比较,Tf<的条件是:()。(A)溶质必需是挥发性的;(B)析出的固相一定是固溶体;(C)析出的固相是纯溶剂;(D)析出的固相是纯溶质。4.若使CO2在水中的溶解度为最大,应选择的条件是:()。(A)高温高压;(B)低温高压;(C)低温低压;(D)高温低压。5.25℃时,CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系数分别为4.18×109Pa和57×106Pa,则在相同的平衡气相分压p(CH4)下,CH4在水中与在苯中的平衡组成:()。(A)x(CH4

4、,水)>x(CH4,苯);(B)x(CH4,水)<x(CH4,苯);(C)x(CH4,水)=x(CH4,苯)。三、填空题将正确的答案填在题中画有“”处或表格中1.氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.20×107Pa·kg·mol-1和133×108Pa·kg·mol-1,由亨利定律系数可知,在相同条件下,.在水中的溶解度大于.在水中的溶解度。2.某理想稀溶液的温度为T,压力为p,溶剂A的摩尔分数为xA,则组分A的化学势表达式为:mA=_____________________________________。3.写出理想液态混合物任意组分的化学势表达式:

5、==___________________。4.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mB(l)与mB(g)______;若维持压力一定,升高温度,则mB(l)与mB(g)都随之______;但mB(l)比mB(g)_______,这是因为_____________。四、计算题习题1试比较和论证下列四种状态纯水的化学势大小顺序:(1)373.15K,101325Pa液态水的化学势m1;(2)373.15K,101325Pa水蒸气的化学势m2;(3)373.15K,202650Pa液态水的化学势m3;(4)373.15K,202650Pa水

6、蒸气的化学势m4。习题2100℃时,纯CCl4及纯SnCl4的蒸气压分别为1.933×105Pa及0.666×105Pa。这两种液体可组成理想液态混合物。假定以某种配比混合成的这种液态混合物,在外压力为1.013×105Pa的条件下,加热到100℃时开始沸腾。计算:(1)沸腾时该液态混合物的液相组成;(2)该液态混合物开始沸腾时的第一个气泡的组成。习题3已知101.325kPa下,纯苯(A)的标准沸点和蒸发焓分别为353.3K和30726J·mol-1,纯甲苯(B)的标准沸点和蒸发焓分别为383.7K和31999J·mol-1。苯和甲苯形成理想液态混合物,若

7、有该种液态混合物在101.325kPa,373.1K沸腾,计算混合物的液相组成。习题420℃时,当HCl的分压力为1.013×10Pa,它在苯中的平衡组成(以摩尔分数表示)为0.0425。若20℃时纯苯的蒸气压为0.100×10Pa,问苯与HCl的总压力为1.013×10Pa时,100g苯中至多可以溶解HCl多少克?(已知HCl的Mr=36.46,C6H6的Mr=78.11。)习题5组分A和组分B形成理想液态混合物,已知330K时纯组分A的饱和蒸气压=67.89kPa,组分A的摩尔蒸发焓=5954J·mol,纯组分B的饱和蒸气压=24.32kPa,组分B的摩

8、尔蒸发焓=8303J·mol,试求:(1)在330K

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