中南大学物化课后习题答案 3章 溶液体系热力学与化学势(2)

Tf = Tf*-△Tf= 594.05 -3.13 = 590.92 K

10．将12.2 g苯甲酸溶于100 g乙醇中，乙醇溶液沸点比乙醇升高1.13 K；将12.2 g苯甲酸溶于100 g苯中，沸点升高1.36 K。计算苯甲酸在两种溶剂中的摩尔质量，并估计其分子状态。已知乙醇和苯的沸点升高常数分别为1.20 K·mol-1·kg和2.62 k·mol-1·kg。

（答案：129.6×10 –3，235×10 –3 kg·mol-1）

解：MC7H602 = 122.12×10-3 kg·mol-1， ∵△Tb = Kb·mB；mB = WB/（MBWA）

苯甲酸在乙醇中的摩尔质量：

kg·mol-1

这说明在乙醇中苯甲酸绝大部分呈单分子状态存在。 同理，苯甲酸在苯中的摩尔质量为：

kg·mol-1

此值约为129的两倍，说明在苯中苯甲酸是双分子状态存在。

11. 1246.15 K及101.325 kPa纯氧下，10 g熔融银溶解21.35×10-3 dm3的O2 (已换算为标准 状况)。已知溶解的氧为原子状态，真空下纯银的熔点为1233.65 K，熔融热为11674 J·mol-1。假设氧的溶解度在此温度范围内不因温度而异，且固相内完全不溶解氧，求：

(1) 在101.325 kPa氧压下银的熔点为多少度；

(2 )在空气中［=21.198 kPa］银的熔点又为多少度。（答案：⑴ 1211.98，⑵ 1223.67K）

解：MAg=107.868×10-3 kg·mol-1。

（1）在101.325kPa下，溶解氧的物质的量：

mol

mol

∴Tf= 1211.98 K

或者：

Tf= T*f -△Tf = 1233.65 - 21.83 = 1211.82 K

(2) 在空气中=21.198 kPa，按西华特定律

Tf=1223.70 K

或者：

Tf = 1233.65 - 9.98 = 1223.67 K

12．在100 g水中溶解29 g NaCl，该溶液在373.15 K时蒸气压为82.927 kPa。求373.15 K时该溶液的渗透压。已知373.15 K时水的比容为1.043 dm3·kg-1。（答案：33090 kPa）

解：该溶液已不是稀溶液，所以不适合拉乌尔定律，但是可以以活度代替浓度用拉乌尔定

律计算。

Vm, H2O = 1.043×18.02×10-3 dm3?mol-1 ∵πV ≈πVm, H2O = - RTln aH2O

因此，

13． 298.15 K时，将2 g某化合物溶于1 kg水中的渗透压与在298.15 K将0.8 g葡萄糖(C6H12O6)和1.2 g蔗糖(C12H22O11)溶于1 kg H2O中的渗透压相同。(1)求此化合物的摩尔质量；(2)此化合物溶液的蒸气压降低多少? (3)此化合物溶液的冰点是多少?(已知298.15 K水的饱和蒸气压为3.168 kPa，水的冰点降低常数

=1.86 mol-1·kg·K) 。?

（答案：⑴ 251.7×10-3，⑵ 4.533×10 –4 kPa，⑶ 273.135 K）

解：（1）M C6H12O6＝100.16×10-3 kg?mol-1；MC12H22O11＝342.30×10-3 kg?mol-1

0.8g葡萄糖和1.2g蔗糖的物质的量：

∵，T，V相同

∴该化合物的物质的量：n2 ＝n1 ＝ 7.946×10-3mol

故该化合物的摩尔质量：M1 = W1/n1 = 2/（7.946×10-3）= 251.7×10-3 kg?mol-1

（2）因

?p = pH2O* ?xB= 3.168×103×1.431×10-4 = 0.453 Pa (3) 因mB= 7.946×10-3/1 = 7.946×10-3 mol?kg-1

?Tf= Kf?mB=1.86×7.946×10-3 = 0.015K Tf= 273.15 - 0.015=273.135 K

14．三氯甲烷(A)和丙酮(B)形成的溶液，液相组成为29.39 kPa，蒸气中

＝0.713时，在301.35 K下总蒸气压为

=0.818。已知在该温度时，纯三氯甲烷的蒸气压为29.57 kPa，试求溶液中

三氯甲烷的活度和活度系数。?（答案：0.182， 0.630） 解：yA= 1-yB = 0.182

pA=p总? yA= 29.39×0.182 = 5.349 kPa 所以：aA= pA/ pA* = 5.349/29.57 = 0.181

xA=1-xB = 0.287

15．293.15 K时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4，用该有机酸5 g溶于0.1 dm3水中形成溶液。若用0.04 dm3乙醇萃取(所用乙醚已事先被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚)，求水中还剩有多少有机酸。（答案：2.5g）

解：∵

W = c水V水+ c醚V醚= 5g

∴

g?dm-3

则水中还含有机酸：W水 = 25×0.1 = 2.5 g

16．288.15 K时，将碘溶解于含0.100 mol·dm-3的KI水溶液中，与四氯化碳一起振荡，达平衡后分为两层。经滴定法测定，在水层中碘的平衡浓度为0.050 mol·dm-3，在CCl4层中为0.085

mol·dm-3。碘在四氯化碳和水之间的分配系数在288.15 K的平衡常数。?（答案：961 mol-1?dm3） 解：因反应只在水相中存在：

＝85。求反应I2＋I -＝

I2＋ I- ====

开始：c0(=0.05) 0.1 0 平衡：c0 - c1 0.1-c1c1

∵，即：

∴c 1 = c 0 – 0.001= 0.049 mol?dm-3

故Kc= 0.049/（0.001×0.051）= 961 mol-1?dm3

17．413.15 K时，纯C6H5Cl和纯C6H5Br的蒸气压分别为125.238 kPa和66.104 kPa，假定两液体形成理想溶液，若有该两者的混合溶液在413.15 K、101.325 kPa下沸腾，试求该溶液的组成及液面上蒸气的组成。?（答案：xB= 0.404，yB= 0.263） 解：将C6H5Cl表示为A；C6H5Br表示为B。

∵沸腾时有：p = pA*xA+ pB*(1-xA) =101325 xA=1- xB= 0.596 ∴xA= 0.596；xB= 0.404，此为溶液组成。 又因：p·yA = pA*xA

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库中南大学物化课后习题答案 3章 溶液体系热力学与化学势(2)在线全文阅读。