物理化学 献彩 第四章 多组分体系.doc

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1、第四章补充题：气体的状态方程为pVm(1-βp)=RT，求其逸度的表示式。解T一定时，或引申：对于范德华气体则有1、在298K时，有0.10kg质量分数为0.0947的硫酸H2SO4水溶液，试分别用(1)质量摩尔浓度mB；(2)物质的量浓度cB和(3)摩尔分数xB来表示硫酸的含量。已知在该条件下，硫酸溶液的密度为1.0603×103kg.m-3，纯水的密度为997.1kg.m-3。解:m(B)=wB×=0.0947×0.10kg=0.00947kg=9.47gnB=m(B)/MB=9.47/98.079=0.09655molm(A)=-m(B)=0.10

2、×(1-0.0947)=0.09153kg=91.53gnA=m(A)/MA=91.53/18.015=5.080766mol(1)mB=nB/m(A)=0.09655/0.09153=1.055mol.kg-1(2)V溶液=/ρ=0.10/(1.0603×103)=0.0943×10-3m3=0.0943dm3cB=nB/V=0.09655/0.0943=1.024mol.L-1(3)xB=nB/=0.09655/(0.09655+5.08076)=0.018642、在298K和大气压力下，含甲醇(B)的摩尔分数xB为0.458的水溶液的密度为0.89

3、46kg.dm-3，甲醇的偏摩尔体积VB=39.80cm3.mol-1，试求该水溶液中水的偏摩尔体积VA。解:设nB=1.0mol，则n总=nB/xB=1/0.458=2.183mol，nA=1.183molm(B)=nBMB=1.0×32.042=32.042g，m(A)=nAMA=1.183×18.015=21.312gV={m(A)+m(B)}/ρ=(21.312+32.042)/0.8946=59.64cm3V=nAVA+nBVB，VA=(V-nBVB)/nA=(59.64-1.0×39.80)/1.183=16.77cm3.mol-13、在29

4、8K和大气压下，某酒窑中存有酒10.0m3，其中含乙醇的质量分数为0.96，今欲加水调制含乙醇的质量分数为0.56的酒，已知该条件下，纯水的密度为999.1kg.m-3，水和乙醇的偏摩尔体积为：w(C2H5OH)V(H2O)/10-6m3.mol-1V(C2H5OH)/10-6m3.mol-10.9614.6158.010.5617.1156.58试计算：(1)应加入水的体积；(2)加水后，能得到含乙醇的质量分数为0.56的酒的体积。解:(1)nBMB/{nAMA+nBMB}=0.96，46.068nB/(18.015nA+46.068nB)=0.96，

5、18.015nA+46.068nB=46.068nB/0.96=47.988nB，nB=9.38nAV=nAVA+nBVB=10.0m3，(14.61nA+58.01nB)×10-6=10.0m3，(14.61nA+58.01×9.38nA)×10-6=10.0m3，nA=17897.3mol，nB=167876.6mol，nBMB/{n/AMA+nBMB}=0.56，167876.6×46.068/(18.015n/A+167876.6×46.068)=0.5618.015n/A+167876.6×46.068=167876.6×46.068/0.56

6、=13810248.6n/A=337302.8mol，△n=n/A-nA=337302.8-17897.3=319405.5molρV水/18.015=319405.5V水=18.015×319405.5/999.1kg.m-3=5.76m3(2)V=n/AVA+nBVB=(337302.8×17.11+167876.6×56.58)×10-6=15.27m34、在298K和大气压下，甲醇(B)的摩尔分数xB为0.30的水溶液中，水(A)和甲醇(B)的偏摩尔体积分别为VA=17.765cm3.mol-1，VB=38.632cm3.mol-1，已知该条件下

7、，甲醇(B)和水(A)的摩尔体积为Vm,B=40.722cm3.mol-1，Vm,A=18.068cm3.mol-1,现在需要配制上述水溶液1000cm3，试求：(1)需要纯水和纯甲醇的体积；(2)混合前后体积的变化值。解:(1)V=nAVA+nBVB=1000cm3，17.765nA+38.632nB=1000nB/(nA+nB)=0.30，nB=0.30nA+0.30nB，nB=3nA/717.765nA+38.632×3nA/7=1000，nA=29.136mol，nB=3nA/7=12.487molV水=nAVm,A=29.136×18.068=

8、526.43cm3V甲醇=nBVm,B=12.487×40.722=508.50