第三章 多组分系统热力学
一、选择题
1. 1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB = 0.8时，A的偏摩尔体积VA = 0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB 为：A
(A) 0.140 dm3·mol-1 ； (B) 0.072 dm3·mol-1 ； (C) 0.028 dm3·mol-1 ； (D) 0.010 dm3·mol-1 。 2. 对于亨利定律，下列表述中不正确的是：C
(A) 仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液 ； (B) 其表达式中的浓度可用xB，cB，mB ；
(C) 其表达式中的压力p是指溶液面上的混合气体总压 ； (D) 对于非理想溶液
*kx?pB ，只有理想溶液有
*kx?pB 。
3、在293K时，从一组成为NH3·19/2 H2O的大量溶液中取出1molNH3往另一组成为NH3·21H2O
的溶液中转移，此过程的Δμ的表达式为： ( C ) A.Δμ=RTln(2/19) B.Δμ=RTln(1/22) C.Δμ=RTln(21/44) D.Δμ=RTln(44/21) 4. 对于偏摩尔量，指出下列说法错误者( C )
（1）偏摩尔量必须有恒温恒压条件；
（2）偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化； （3）偏摩尔量不随温度T和压力p的变化而变化；
（4）偏摩尔量不但随温度T、压力p的变化而变化，而且也随各组分浓度变化而变化。 (A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4) 5. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：C (A) N2 ； (B) O2 ； (C) NO2 ； (D) CO 。
6. 298.2K，1×105Pa，有两瓶四氯化碳溶液，第一瓶为1dm3(含有0.2mol的碘)，第二瓶为2dm3(含0.4mol的碘)，若以μ1和μ2分别表示两瓶中碘的化学势，则( C ) (A) μ12=μ2 (B) 10μ1=μ2 (C) μ1=μ2 (D) 2μ1=μ2
7. 在恒温密封容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为cA和cB(cA > cB)，放置足够长的时间后：A
(A) A杯盐的浓度降低，B杯盐的浓度增加 ； (B) A杯液体量减少，B杯液体量增加 ； (C) A杯盐的浓度增加，B杯盐的浓度降低 ； (D) A、B两杯中盐的浓度会同时增大 。 8. 化学势不具有的基本性质是( C )
(A) 是体系的状态函数 (B) 是体系的强度性质 (C) 与温度、压力无关 (D) 其绝对值不能确定
9. 在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘1mol；第二瓶中含萘0.5mol。若以μ1及μ2分别表示二瓶萘的化学势，则：A
(A) μ1 > μ2 ； (B) μ1 < μ2 ； (C) μ1 = μ2 ； (D) 不能确定。
10、已知水的两种状态A(373K，101.3kPa，g)，B(373K，101.3kPa，l)，则μA与μB的关系为：( A )
A.μA=μB B.μA＞μB C.μA＜μB D.两者不能比较 11. 下列哪个是化学势( D )
(A)??U/?ni?T,p,nj (B)??H/?ni?T,p,nj (C)??A/?ni?T,p,nj (D)??G/?ni?T,p,nj 12. 下列各式哪个不是化学势( B )
(A)??G/?ni?T,p,nj (B)??A/?ni?T,p,nj (C)??U/?ni?S,V,nj ? (D)??H/?ni?S,p,nj
13.
??G/?ni?T,p,nj( C )
(A)只能称为偏摩尔量 (B)只能称为化学势
(C)既可称为化学势也可称为偏摩尔量 (D)首先是B物质的摩尔吉氏自由能 14. 溶剂服从拉乌尔定律及溶质服从亨利定律的二元溶液是( C ) (A)理想混合物 (B)实际溶液 (C)理想稀溶液 (D)胶体溶液
15. 由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p*B，x为液相组成，为气相组成，若p*A > p*B( *
表示纯态)，则：D
(A) xA > xB ； (B) xA > yA ； (C) 无法确定 ； (D) xA < yA 。 16. 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：D
(A) 降低 ； (B) 升高 ； (C) 不变 ；(D) 可能升高或降低 。 17、实际气体化学位是μ=μ?(T)+RTln(γp/p ?)=μ?(T)+RTln(f/p ?)，则( C ) A.f是气体的真实压力 B.p是实际气体校正后的压力
C.f是实际气体校正后的压力，称实际气体的有效压力，即逸度 D.逸度系数γ的数值仅取决于气体的特性，而与温度和压力无关 18. 偏摩尔量集合公式kX??XBnB的适用条件是( D )
B?1(A)等温、等容各物质的量不变
(B)等压、等熵各物质的浓度发生微小改变
y(C)等温、等容各物质的比例为定值 (D)等温、等压各物质浓度不变
19. 对于稀溶液中的溶质，下列各式何者不正确？( D )
(A) pB=kxxB (B) pB=kmmB (C) pB=kccB (D) pB=knnB 20. 拉乌尔定律适用于( C )
(A)非理想溶液中的溶剂 (B)稀溶液中的溶质； (C)稀溶液中的溶剂 (D)稀溶液中的溶剂及溶质 二、判断题：
1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。 2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。 3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。
4．在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。
5．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。
6．将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。
7．纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加， 沸点一定随压力的升高而升高。
8．理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。 9．在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。
10．物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。 三、计算题
1. 在373K时，己烷和辛烷能形成理想混合物，己烷的蒸气压为245.0kPa，辛烷为47.10kPa。若某组成的该液态混合物，在标准压力下，于373K时沸腾，问： （1）液相的组成为多少？ （2）平衡气相的组成又是怎样？
2. 25℃时，溴(2) 在CCl4(1) 中的浓度为x2 = 0.00599 时，测得溴的蒸气压p2 = 0.319kPa，巳知同温下纯溴的蒸气压为28.40kPa，求：
（1）以纯溴为标准态，溶液中溴的活度与活度系数是多少；
（2）以无限稀CCl4溶液中x2→1符合亨利定律的状态为标准态，求溶液中溴的活度与活度系数，巳知亨利常数为Kx = 53.86 kPa 。
3. 60℃时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为4.70×104Pa和8.33×104Pa。今有质量百分数位为50%
的乙醇和甲醇的混合物(看成理想溶液)，求该温度时液面上方蒸气的组成。
4. 293K时，NH3与H2O按1：8.5组成的溶液A上方的蒸气压为10.64kPa，而按1：21组成
的溶液B上方的蒸气压为3.597kPa。
（1）293K时，从大量的溶液A中转移1molNH3到大量的溶液B中的ΔGm为多少？ （2）293K时，若将101.325kPa的1molNH3溶解于大量的溶液B中，求ΔGm为多少？ 答案一1. A 2.C 3.C 4.C 5.C 6.C 7.A 8.C 9.A 10.A 11.D 12.B 13.C 14.C 15.D 16.D 17.C 18.D 19.D 20.C 二。
1． 错，对溶液整体没有化学势的概念。 2． 错，不同相中的偏摩量一般不相同。
3． 错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。 4． 错，化学势与标准态、浓标的选择无关。 5． 错，当溶质不挥发时才一定成立。
6． 错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。 7． 第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。 8． 错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。 9．错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。
10．错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。
三、1. 解：己烷在液相的物质的量为X，则正常沸腾时有 245.0X+ 47.10（1–X）=101.3
解之，X=0.274，故X（己烷）=0.274； X（辛烷）=0.726 蒸气压p（己烷）=245.0×0.274=67.1 p（辛烷）=47.10×0.726=34.1 气相组成X（己烷）=67.1/101.3=0.662 X（辛烷）=34.1/101.3=0.338
2. 解： (1) 以纯溴为标准态，用拉乌尔定律：
a2?p2p*?a0.3190.0112?0.0112，??2??1.8728.40x20.00599
(2) 以假想态为标准态，用亨利定律： p2 = Kx a2
3. 解:xA=nA/n=(WA/MA)/n, xB=nB/n=(WB/MB)/n
a2?p20.319a0.00592??0.00592，??2??0.988Kx53.86x20.00599∴xA/xB= MB/MA=32/46=0.696 ∵xA+xB=1
∴xA=0.41，xB=0.59
pA=pA*xA=4.70×104×0.41Pa=1.927×104Pa pB=pB*xB=8.33×104×0.59Pa=4.915×104Pa p=pA+pB=6.842×104Pa
yA=pA/p=1.927×104/(6.842×104)=0.282，yB=0.718 4. 解：（1）?Gm??B(NH3,g)??A(NH3,g)?RTln(pB/pA)
??8.314?293ln(3.597/10.64)?J·mol?1
??2642J·mol?1
（2）?Gm??B(NH3,g)??*(NH3,g)?RTlnpB/p*(NH3,g) ??8.314?293ln(3.597/101.325)?J·mol?1
??8312J·mol?1
??1. 苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其△mixS… ( A )
(A) >0 (B) <0 (C) =0 (D)?0
2. 纯水的凝固点为Tf*，沸点为Tb*，食盐稀溶液的凝固点为Tf，沸点为Tb 则……………………………………………………………………………（ A ）
(A) Tf*>Tf，Tb* 3. 下列各式哪一个是对化学势的正确表示：…………………………………( B ) (A)?(C)?B??U????n?B???G????(B) B???n?T,p,nC?B?? ??T,p,nCB??A????n?B???H????(D) B???n?S,V,nC?B?? ??S,V,nC4. 在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是…………………( C ) (A) 挥发性物质 (B) 电解质 (C) 非挥发性物质 (D) 气体物质 5. 在?、?两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡时… ( B ) (A)?(?)??AAB(?) (B) ?A(?)??A(?) (?) (D) ?A(?)??B(?) (C)?(?)??B6. 对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V，已知水的偏摩尔体积为V水，则乙醇的偏 摩尔体积V乙醇为2V-V水。 7. 乙醇和甲醇组成理想混合物，在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa，纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。 (1) 计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中，乙醇的物质的量分数x乙 ； (2) 求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙 (Pa) ； (3) 求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。 8. 80℃时纯苯的蒸气压为100kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯－甲苯的气－液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数y（苯）=0.300，求液相的组成。 答案：1. A 2. A 3. B 4.C 5. B 6. 2V-V水 7. 解：(1) nA=100/32=3.125mol, n乙=100/46=2.17mol x乙= n乙 /( n甲+ n乙)= 2.17/(3.125+2.17)= 0.41 (2)理想液态混合物，使用拉乌尔定律： P甲= p甲*×x甲＝11826×（1－0.41）= 6977Pa; p乙= p乙*×x乙＝5933×0.41=2433Pa… p总＝p甲＋ p乙＝6977Pa＋2433kPa＝9410Pa (3)根据分压定律，可求出气相中甲醇的物质的量分数 y甲＝p甲/p总=6977/9410=0.7414 8．解： 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多组分系统热力学练习题及答案在线全文阅读。
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