物理化学多组分系统热力学习题

《物理化学多组分系统热力学习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、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

2、是135.06，27.73kPa，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）苯及甲苯在气相中的摩尔分数。（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）

3、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

4、°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DG和DS。（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DG，理想液体混合DH=0，所以DS=DG/T.9.某含有不挥发性溶

5、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40.7kJ·mol-1，设二者均不随温度而变化。）(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

6、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*xBgB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：Dm=m*-

7、m=-RTlnaA=Vm,Ap，不需知道m的具体数值）+10molA稀释298.2K11molA+BXA2=10.9/11（溶剂）,gA2=1XB2=0.1/11（溶质）,gB2=1298.2K，1molA+BXA1=0.9（溶剂）gA1=1XB1=0.1（溶质）gB1=？13.298.2K时，总量为1mol的xB=0.1的某二元溶液中加入溶剂10mol稀释，测得此过程的△G=-650J。若溶剂的活度因子始终为1，稀释后溶质的活度因子B=1，求稀释前溶质的活度因子。根据集合公式，G=Snimi，由于出现活度因子，所以该溶液为实际溶液，不论对溶剂还是溶质，我

8、们用mi=miº+RTlnai来表示组分的化学势，已知△G=-65