大学物理化学上学期各章节复习题及答案(傅献彩版) 下载本文

的逸度与压力的正确关系式应为( ) (A)在p→0时,f

25、对于稀溶液中的溶质,下列各式何者不正确?( ) (A)

pB=kxxB (B) pB=kmmB (C)

pB=kccB (D)pB=knnB 二、判断题

1、偏摩尔量就是化学势。( )

2、两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。( )

3、拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液,也适合于稀溶液。( )

4、偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。( ) 5、化学势判据就是Gibbs自由能判据。( ) 6、定温、定压及W/=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( )

反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( )

7、活度等于1的状态与标准态的化学势相等。( )

8、活度为化学势的度量,体系处于一定的状态其化学势仅由状态所决定,与标准态的选择

无关,因而其活度也与标准态的选择无关。( ) 9、气体的标准状态是压力为101325Pa的状态。( ) 10、实际气体的标准状态是不可以实现的状态。( ) 三、计算题

1、有一水和乙醇形成的均相混合物,水的物质的量分数0.4,乙醇的偏摩尔体积为57.5 cm3·mol-1,混合物的密度为0.8494g·cm-3。试计算混合物中水的偏摩尔体积。 2、在100℃时,己烷A.的蒸气压是

2.45×105

Pa,辛烷B.的蒸气压是

4.72×104

Pa。这两种

液体的某一混合物在100℃、1.013×105

Pa时沸腾,假定该混合物是理想溶液,求己烷 (1)在液体混合物里以及;(2)在蒸气里的摩尔分数。 3、氯苯A.和溴苯B.的混合物近乎于理想溶液。在140℃时,两纯物质的饱和蒸气压分

别为6.80×104Pa和1.19×105

Pa。计算溶

液在140℃、1.013×105

Pa下气相和液相的组成。 4、60℃时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为

4.70×104Pa和8.33×104

Pa。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。 5、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?

6、含40%质量的甲醇水溶液,已知其中A组分(CH3OH)的偏摩尔体积V3A为

30.9cm·mol-1

,B组分(H2O) VB为17.5 cm3/mol,试求该溶液的密度.6、在293.15K时,乙醚的蒸气压为58.92kPa,若在100g乙醚中溶入某非挥发性有机物质10g,乙醚的蒸气压降低到56.79kPa,试求该有机化合物的摩尔质量。

7、在373K时,某溶液中水的蒸气压为93.726kPa,文该溶液中水的活度为多少?溶液中的每

摩尔水的自由能与纯水的相差多少? 8、设纯汞在600K时的蒸气压为p*(Hg)。在同温度时,汞-钍齐(含汞x(Hg)=0.497)的汞

蒸汽压为0.43 p* (Hg)。问汞齐中汞的相对活度系数gx为多少?若在同温度、同压力 下,在大量的汞齐中,将1mol的Hg从汞齐移至纯汞,将发生多少吉布斯自由能的变

化?(0.871,4.16kJ·mol-1

)9、在298.15K,1p0

下,1mol苯与1mol甲苯形成理想溶液,试求此过程的ΔmixV,ΔmixH,ΔmixS, ΔmixG和ΔmixF。

9、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?

17

10、计算300K时,(1)从大量的等物质量的A和B的理想混合物中分离出1mol纯A过程的ΔG1;(2)若混合物中各含2molA和B,从中分离出1mol纯A时ΔG2又为多少?

第四章 多组分系统热力学及其在溶液中

的作用答案 一、选择题 题1 2 3 4 5 6 7 8 9 1号 0 答C A C B C C A B C C 案 题1111111112号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 答C C B C A B B D B C 案 题22222 号 1 2 3 4 5 答B B D B D 案 二、判断题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × × × × √ √ × × √ 三、计算题

1、解:

设nA+nB=1mol,则nA=0.4mol,nB=0.6mol。 V=nAVA+nBVB

(0.4×18+0.6×46)/0.8494=0.4VA+0.6×57.5

V-1

A=16.18ml·mol 2、解:

(1)根据拉乌尔定律

pA=pA*xA,pB=pB*(1-xA) p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)

101.325×105=2.45×105x4

A+4.72×10(1-xA)

xA=0.274

(2)p55

A=0.274×2.45×10Pa=0.6713×10Pa 根据道尔顿分压定律pA=pyA

y=p55

AA/p=0.6713×10/1.013×100=0.663

3、解:

p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)

101.3×105=6.80×104x5

A+1.19×10(1-xA) xA=0.342,xB=0.658 yA=pA/p=

p*x45

AA/p=6.80×10×0.342/(101.3×10)=0.230,yB=0.770 4、解:

xA=nA/n=(WA/MA)/n, xB=nB/n=(WB/MB)/n ∴xA/xB= MB/MA=32/46=0.696 ∵xA+xB=1

∴xA=0.41,xB=0.59

p44

A=pA*xA=4.70×10×0.41Pa=1.927×10Pa

p=p=8.33×104×0.59Pa=4.915×104

BB*xBPa

p=p4

A+pB=6.842×10Pa

y44

A=pA/p=1.927×10/(6.842×10)=0.282,yB=0.718 5、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=0.3386、

解:

X(A)=p(A)/p*(A)=3.131/3.171=0.9874 pVA=-RT㏑XA=-3.314×298㏑

0.9874=31.46J·mol-1

p=31.46/VA=31.46/(18 ×10-6)=1747kPa 6、解

甲醇分子量=32.0

所以100克甲醇溶液的体积V=40/32×39+60/18×17.5 =50.32+53.34

=108.66cm3所以溶液的密度

d=100/108.66=0.9203g·cm-3

设两者形成理想溶液,乙醚服从拉乌尔定律,有:

P*A?PA·xA A: 乙醚 B:未知物

x?P*AA/PA?56.79/58.95?0.9634

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xAA?nnn?A?B1010074?0.9634

mol?0.195Kg·mol 解得MB?195g·该有机化合物的摩尔质量为195g·mol?1。

?1?119

7、解:

ax(H2O)=93.726/101.305=0.925

μ=μ-μ﹡=RT ㏑ax(H2O)=3.314×373㏑0.925=-241.7J·mol-1

8、解:

p(Hg)=p*(Hg)ax(Hg)=0.433p*(Hg) αx(Hg)=0.433

βx(Hg)=0.433/0.497=0.871

Gm=μ*(Hg)- μ(Hg)=-RT㏑ax(Hg)=4175J·mol-1

9、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)?G???*?*mB(NH3,g)??(NH3,g)?RTlnpB/p(NH?13,g)

?8.314?293ln(3.597/101.325)?J·mol? ??8312J·mol?1

10、解:

(1)?G*1??A??A??RTlnxA

?(?8.314?300ln0.5)J·mol?1?1729J·mol?1

(2)设计如下过程来求解ΔmixG2

A, B混合物 ?G2 A , B A 各2mol 1mol 1mol + 1mol

?mixG(1) A B ?mixG(2) 2mol + 2mol ?mixG(1)?RT?nBlnxB

B??8.314?300?2?ln0.5?2?ln0.5??J·mol?1

??6915J·mol?1

??12?mixG(2)?RT??1?ln3?2?ln3????4763J·mol?1

故?G2??mixG(2)-?mixG(1)?2152J·mol?1

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