物理化学第二章作业及.pdf

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1、2007-4-24§2.1均相多组分系统热力学练习1水溶液(1代表溶剂水，２代表溶质)的体积V是质量摩尔浓度b的函数，若2V=A+Bb+C(b)222(1)试列式表示V和V与b的关系；12VV答：b2:1kg溶剂中含溶质的物质的量，b=n,VB2cb222nb22T,P,n2T,P,n11∵V=nV+nV(偏摩尔量的集合公式)1122∴V=(1/n)(V-nV)=(1/n)(V-bV)=(1/n)(A+Bb+c(b)2-Bb-2cb)=(1/n)[A-c(b)2]11221221222

2、212(2)说明A,B,A/n1由V=A+Bb+C(b)2，V=A;22A:b→0,纯溶剂的体积，即1kg溶剂的体积2B;V=B+2cb,b→0,无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积222A/n：V=(1/n)[A-c(b)2]，∵b→0，V=A+Bb+C(b)2,纯溶剂的体积为A,∴A/n为溶剂的摩尔体积。11122221(3)溶液浓度增大时V和V将如何变化?12由V，V的表达式可知，b增大，V也增加，V降低。122212哪个偏微商既是化学势又是偏摩尔量?哪些偏微商称为化学势但不是偏摩尔量?答：偏摩尔量定义为ZG

3、HFZ所以GHFBBBBnnnnBT,P,nBT,P,nBT,P,nBT,P,nccccUUBnBT,P,nc化学势定义为：GFUH===BnnnnBT,P,nBT,V,nBS,V,nBS,P,nccccFUH可见，偏摩尔Gibbs自由能既是偏摩尔量又是化学势。==是nnnBT,V,nBS,V,nBS,P,nccc化学势，但不是偏摩尔量。

4、325℃时物质的量分数为0.4的甲醇水溶液，如果往大量此溶液中加1molHO，溶液体积增加17.35cm3，2如果往大量此溶液中加1molCHOH溶液体积增加39.01cm3。试计算(1)将0.4molCHOH和0.6molHO332混合时，混合溶液的体积。(2)此混合过程中体积的变化。已知25℃时甲醇密度为0.7911gcm-3，水的密度为0.9971gcm-3答：χ=0.4V=17.35cm3,V=39.01cm3BH2O甲醇(1)V=nV+nV=0.4×39.01+0.6×17.35=26,01cm31122(2)混合

5、前：V=(0.4×32/ρ)+（0.6×18/ρ）=（0.4×32/0.7911）+（0.6×18/0.9971）=27.01cm3甲醇水ΔV=26.01-27.01=-1.0cm3[(1)26.01cm3(2)-1.0cm3]420℃时，在1dm３NaBr水溶液中含NaBr(B)321.99g，体积质量为1.238gcm－３。计算该溶液的：(1)溶质B的浓度c；(2)溶质B的摩尔分数x；(3)溶质B的质量摩尔浓度bBBB答：V=1dm3,m=321.99g,ρ=1.238g/cm3,M=103NaBrNaBr(1)C=n/

6、V=321.99/103/1=3.126mol/dm3BB溶液(2)χ=n/(n+n)=321.99=BBAB103(321.99/103)[(1.2381000321.99)/18]3.126/(3.126+50.889)=0.0578(3)b=n/M=(321.99/103)/[(1238-321.99)/1000]=3.126/0.916=3.4126molkg-1BBA[(1)3.126moldm-3(2)0.0580(3)3.414molkg-1]518℃时，溶于1kg水中的硫酸镁溶液的体积与硫酸镁的质量摩尔

7、浓度的关系在b＜0.1molkg-1时可表示为V／cm3=1001.21+34.69(b-0.07)2计算b=0.05molkg-1时，硫酸镁的偏摩尔量和水的偏摩尔量。2[-1.388cm3mol-1,18.023cm3mol-1]V答：VB.MgSO4bBT,P,bc将原式展开，得到V=1001.21+34.69b2-4.8566b+0.16998,V对b微分，V=2×34.69b-4.8566,B.MgSO4bBT,P,bcBb=0.05,代入得到V=-1.388cm3mol-1B,M

8、gSO4将b=0.05molkg-1，代入求得V的方程得到总体积为1001.22在利用集合公式V=nV+nV.其中，n等于1000/18=55.556mol；n=0.05mol，得到，V=18.023cm3mol-1水水MgSO4mgS04水MgSO4B，H2O6比较dG=-SdT+Vdp