1、多組分溶液熱力學產(chǎn)簡單體系：純物質(zhì)單相封閉體系；純物質(zhì)多相平衡封閉系統(tǒng)；組成不變的單相封閉系統(tǒng)體系的吩類偏摩爾量多組分單相多組J分體系氣相多組分體系：理想氣體多組分體系；實際氣體多組分體系液相多組分體系，液態(tài)混合物：理想液態(tài)混合物固相多組分體系t溶液：理想稀溶液；實際溶液I多相多組分體系產(chǎn)為什么要引進偏摩爾量偏摩爾量的定義和物理意義：XrB偏摩爾量的集合公式：xnB Xb(X/;實際液態(tài)混合nB)T, p,nC各組分偏摩爾量的變化相互依賴關(guān)系：G-D方程偏摩爾量之間的函數(shù)關(guān)系J偏摩爾量的測定和計算/七學勢的定義（B Gb （ G/ nB）T,p,nC （ H / 化學勢定義與偏摩爾量定義的差異

2、nBdXBnB )S,p,n化學勢 <多組分體系熱力學基本方程及其應用條件（自發(fā)）化學勢判據(jù)判據(jù)Mb()（平衡）應用：相平衡b( ) b()U/ nB）SV,n及物理意義（恒溫、恒壓（或容）、W 0）b（）；化學平衡B B 0;分配定律"理想氣體：RB,氣體V實際氣體:RT ln( Pb/ pT)RTln( fB/p)J逸度和逸度因子的定義及計算，化學勢:B(l)理想液態(tài)混合物TeB(l).HmixRTlnxB0， mixV 0，多組分體系熱力學化學勢的/表號 ：式L熱力學特征mixS,液態(tài)混合物實際液態(tài)混合物 mix G I化學勢：B(l)T(l)R nB ln xBBRT

3、nR ln xR B BB RTlnaB活度和活度因子定義及其物理意義aB理想稀溶劑：a（1）溶液B,bB,cB,x 廣溶劑：(l) (l)A(l )gB, bB,c6B, xPb/PbRTlnxA 或 a(1) A(i)RTMaRTln(bB/b：；)RTlnQ/C)RTlnxBbBB純固體:a(1)A(l)嬴)RT Ma bBBRT In aBB,bbB / b1"B,ccB / C標準態(tài)氣體：任何氣體，其標準態(tài)均為 T, p條件下具有理想氣體行為的純氣體的定義液態(tài)混合物：液態(tài)混合物中任一組分的標準態(tài)為T, p條件下的純物質(zhì)溶劑：稀溶液中溶劑的標準態(tài)為 T, p條件下的純物質(zhì)溶質(zhì)

4、:視溶質(zhì)濃度的表示方法不同而異，請參見“主要考點”部分Raoult定律和Herry定律Raoult 定律:Herry定律:PaPaXa （取和稀溶液的溶劑Pb kx,B XB 包ppAxB）適用于理想 液態(tài)混合物中任一組分依數(shù)性的定義產(chǎn)生依數(shù)性的根本原Pb kb,BbB，pB kc,BcB）適用于稀溶液 因參見“概述”稀溶液的依數(shù)性依數(shù)性的計算公式一沸點升高: 冰點降低:,滲透壓：Tb=Kb bB ( k Tf =Kf bB ( k CbRTR(Tb)2MA/ vapHmQR(Tf)2MA/ fusHmA )利用依數(shù)性計算非理想溶 液中溶劑活度的計算公式lnaAln aALlnaAfusHm/

5、R(1/Tf1/Tf)vapHm/R(1/Tb 1/Tb)(僅適用于不揮發(fā)性溶質(zhì))Vm,A / RT、選擇題1. A,B,C三種物質(zhì)組成的溶液，物質(zhì) C的偏摩爾量為/ nC T,p,nA，nBG；加人, A nA T,v,nA，nB(d) H nC 小小叫(答案)b (什么叫偏摩爾量(P165-166)偏摩爾量具有哪些性質(zhì)和特點。16題)討論：就象只有容量性質(zhì)才有摩爾量一樣，只有容量性質(zhì)才有偏摩爾量。偏摩爾量定義式 Zb ()t on的物理意義為：在恒溫，恒壓并保持除B以 ,p,nc BnB外其他物質(zhì)量不變條件下，往一無限大的體系中加入1mo舊物質(zhì)所引起的熱力學量 Z的變化值叫做熱力學量 Z在

6、該混合體系中的偏摩爾量。根據(jù)定義，只有在恒溫，恒壓下組分對Z的偏微分才叫偏摩爾量，任何偏摩爾量都是T, p和組成的函數(shù)。Zb f (T, p,n1,n2L L )偏摩爾量為強度性質(zhì)純物質(zhì)的偏摩爾量就是它的摩爾量。偏摩爾量可以大于零，等于零，小于零。2.關(guān)于偏摩爾量，下面的說法中正確的是(a)偏摩爾量的絕對值都可求算(b)系統(tǒng)的容量性質(zhì)才有偏摩爾量(c)同一系統(tǒng)的各個偏摩爾量之間彼此無關(guān)(d)沒有熱力學過程就沒有偏摩爾量(答案)b3.關(guān)于偏摩爾量，下面的敘述中不正確的是(a)偏摩爾量是狀態(tài)函數(shù)，其值與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)(b)系統(tǒng)的強度性質(zhì)無偏摩爾量(c)純物質(zhì)的偏摩爾量等于它的摩爾量(d)偏摩爾量的

7、數(shù)值只能為整數(shù)(答案)d4 .沒有偏摩爾量的的狀態(tài)性質(zhì)是(a) G(b) p(c) V(d) H5 .關(guān)于偏摩爾量，下面的敘述中不正確的是(a)偏摩爾量的數(shù)值可以是正數(shù)、負數(shù)和零(b)溶液中每一種廣度性質(zhì)都有偏摩爾量，而且都不等于其摩爾量(c)除偏摩爾吉布斯自由能外，其他偏摩爾量都不等于化學勢(d)溶液中各組分的偏摩爾量之間符合吉布斯-杜亥姆關(guān)系式(答案)b6 .下列各式中哪個是化學勢(a)HnB T,S,nc(b)AnB T,p,nc(c)GnB T,V,nc(d)UnB S,V,nc(答案)d(什么叫化學勢化學勢具有哪些性質(zhì)和特點。6-15題)UHAGniS,V,nj iniS,p,nji

8、niT,V,njiniT,p,、i化學勢可以用不同的狀態(tài)函數(shù)進行定義，但相應的下標不同。只有一9既符ni T,p,nji合化學勢的定義，又符合偏摩爾量的定義。又因為大多數(shù)過程是在恒溫恒壓下進行的，所 以該定義式應用最廣泛。僅就i 定義式而言，根據(jù) iGiGi的關(guān)系可知，純物質(zhì)的化學勢ni T,p,nj i就等于其摩爾吉布斯自由能函數(shù)，即B GB,m,且為強度性質(zhì)，其絕對值不知道。7 .下列四個偏微商中哪個既是偏摩爾量，又是化學勢,、，U、(a)()S,V,ncnBH(b)()S,p,ncnB,A、(c)()T,V,nCnB/ ,、，G、(d)()T,p,ncnB(答案)d8 . 298 K,

9、p下，苯和甲苯形成理想液體混合物，第一份溶液體積為2 dm3,苯的摩爾分數(shù)為，苯的化學勢為 1,第二份溶液的體積為 1 dm3,苯的摩爾分數(shù)為，化學勢為陷則(a)w> 戌(b) w< 戌(c)以=/(d) 不確定化學勢的表達式IG:B= B （T） RT ln PbP,IL:b（1） b （l） RTlnXB9.在和101325Pa?下水的化學勢與水蒸氣化學勢的關(guān)系為（a）w （水尸 w （汽）（b） w（水）（汽）（c）（水）W（汽）（d） 無法確定（答案）a什么叫相平衡。兩相平衡，化學勢相等，（）=（）10. 273 K, 2X kPa寸，水的化學勢比冰的化學勢（a）高（b）低

10、（c）相等（d）不可比較（答案）b ,增壓能可使冰變?yōu)樗?1.飽和溶液中溶質(zhì)的化學勢與純?nèi)苜|(zhì)的化學勢 *的關(guān)系式為(a)(b)*不能確定（答案）a （兩相平衡，化學勢相等，（）=（）12 .不飽和溶液中溶質(zhì)的化學勢與純?nèi)苜|(zhì)的化學勢的關(guān)系式為:（a）*（b）* （c）* （d）不能確定（答案）c13 .單一組分的過冷液體的化學勢比其固體的化學勢:（a）高（b）低（c） 相等 （d） 不可比較（答案）a14. 在兩相中均含有 A和B兩種物質(zhì)，當達到平衡時，下列哪種情況是正確的(a) a= a(b)(c)“ = '(d)(答案)b15 .下列四種狀態(tài)純水的化學勢最大的是(a) K,1013

11、25 Pa, H2O(l兩化學勢 中(b) K,101325 Pa, H2O(g)的化學勢 “ 2(c) K,202650 Pa, H2O(l兩化學勢3(d) K,202650 Pa, H2O(g兩化學勢4(答案)d16 .氣體熱力學標準態(tài)為(a) 25 C、100kPa狀態(tài)(b), 101325Pa,理想氣體狀態(tài)(c) 100kPa,純理想氣體狀態(tài)(d) 25 C, 100kPa純理想氣體狀態(tài)(答案)c (標準態(tài)定義氣體、理想液態(tài)混合物各組份及理想稀溶液中溶質(zhì)和溶劑的標準怎 么定義的16-17題) 任何氣體的標準態(tài)都相同，其定義為在溫度T、壓力為P=101325 Pa且具有理想氣體形為的那個

12、狀態(tài)純固體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力p (100KPa)下的純固體純液體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力p (100KPa)下的純液體在理想混合物中，任一組分的標準態(tài)都是p下的純物質(zhì)。溶液中，溶劑和溶質(zhì)標準態(tài)的定義不同。溶劑的標準態(tài)為p下的純物質(zhì)與理想混合物中任一組分的標準態(tài)一樣。而溶質(zhì)的標準態(tài)定義則根據(jù)濃度的表示方法不同而異。17.涉及純物質(zhì)標準狀態(tài)的下列說法中不正確的是(a)純理想氣體的標準狀態(tài)就是標準壓力 (b)純液體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力 (c)純固體物質(zhì)的標準狀態(tài)就是標準壓力p (100KPa)下的狀態(tài)p (100KPa)T的純液體p (100KPa)下的純固體(d)不同的物質(zhì)在相同溫

13、度下都處于標準狀態(tài)時,它們的同一熱力學函數(shù)值都應相同(答案)d18 .關(guān)于理想液體混合物，下面的表述中不正確的是(a)理想液體混合物一定是無 熱溶液，但無熱溶液不一定是理想溶液(b)理想液體混合物可以是電解質(zhì)溶液，也可是非電解質(zhì)溶液(c)理想液體混合物中任一組分在所有濃度時都遵守拉烏爾定律(d)理想液體混合物是指所有分子之間的引力和分子體積都相仿的多組分體系(答案)b(什么叫理想液態(tài)混合物，其熱力學特性18 22)任意組分，在任意濃度下均遵守 Raoult ' s la的溶液稱為理想混合物 A mixV, A mixHm , A mixS和A mixG是理想混合物形成過程中四個重要的熱

14、力學性質(zhì)的變化值。 A mixV= 0, A mixHm = 0,說理想液態(tài)混合物在行成過程中沒有體積的變化(A mixV = 0),并且無熱效應(A mix Hm = 0 ) o AmixGm=RTE xBlnxB<0說明理想液態(tài)混合物的混合過程是自發(fā)過程。 AmixSm=RT三xBlnxB, AmixGm=RT匯xBlnxB具有與理想氣體等溫等壓混合過程完全 相同的形式。19 .假設(shè)A, B兩組分混合可以形成理想液體混合物，則下列敘述中不正確的是(a) A, B分子之間的作用力很微弱(b) A, B都遵守拉烏爾定律(c)液體混合物的蒸氣壓介于A, B的蒸氣壓之間(d)可以用重復蒸儲的

15、方法使A, B完全分離(答案)a20.對于理想液體混合物(a) m ixH = 02mixS = 0(c)miV = 0加ixH = 0(b) rrnxH = 0(d) nAV = 0mixG = 0&iixS = 0(答案)c21.二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣壓(b) 一定小于任一純組分的蒸氣壓(d)以上三種情況均有可能(a) 一定大于任一純組分的蒸氣壓(c) 一定介于兩種純組分的蒸氣壓之間 (答案)c*P Pa Pb PaXa Pb(1 Xa) *設(shè) PaPb , Q Xa 1, P Pa22.在一定壓力下，A和B形成的理想溶液的沸點(a) 一定大于純A的沸點(b) 一定大于純B的沸

16、點(c) 一定在A和B的沸點之間(d) 一定小于純A的沸點也小于純 B的沸點(答案)c23.關(guān)于亨利系數(shù)，下列說法中正確的是（a）其值與溫度、濃度和壓力有關(guān)（b）其值與溫度、溶質(zhì)性質(zhì)和濃度有關(guān)（c）其值與溫度、溶劑性質(zhì)和濃度有關(guān)（d）其值與溫度、溶質(zhì)和溶劑性質(zhì)及濃度的標度有關(guān)（答案）dpb=Kbxb關(guān)于 Henry' s lawHenry' s law適用于稀溶液中揮發(fā)性或氣體的溶質(zhì)，所以Henry' s LaWT表述為：在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體在 B溶液中的溶解度（用物質(zhì)量分數(shù)xb表示）與該氣體的平衡分壓PB成正比。若為揮發(fā)性的溶質(zhì)，則可表述為：在一定溫度和平衡狀

17、態(tài)下，稀溶液中揮發(fā)性 溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓與其在溶液中的摩爾分數(shù)（或質(zhì)量摩爾濃度、物質(zhì)的量濃度）成 正比。當溶質(zhì)用不同的表示方法時， Henry' s law如下形式，pB KB,xXb, pB K B,bbB, pB KB ,cCBQ Xb Cb bBKB,x KB,b KB,c*Henry s匕必的比例系數(shù)其物理息義不同于 Raoult s lawHpA ,它不是純 B的飽和蒸氣壓，僅是一個由實驗確定的比例常數(shù)而已，在數(shù)值上等于x 0時B分壓對xb作圖的正切值。Kb f （溶劑和溶質(zhì)性質(zhì)L L ）。 對于混合氣體，在總壓不大時，Henry' s lawM分別適用于每一種氣

18、體。 溶質(zhì)在氣相和在溶液中的分子狀態(tài)必須相同。如HCl,在氣相為HCl分子，在溶相為 H+和Cl-,則Henry' s laM適用。 溶液濃度愈稀，對 Henry' s la南合得愈好。對氣體溶質(zhì)，TT或pj,降低了溶解度，能更好地符合 Henry' s law24 .稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)在氣相中分壓力與液相組成的關(guān)系符合（a）拉烏爾定律（b）亨利定律（c）氣相方程（d）液相方程（答案）b25 .稀溶液的依數(shù)性包括蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低和滲透壓，下面的陳述都與它們有關(guān)，其中正確的是（a）只有溶質(zhì)不揮發(fā)的稀溶液才有這些依數(shù)性（b）所有依數(shù)性都與溶液中溶質(zhì)的濃度成正

19、比（c）所有依數(shù)性都與溶劑的性質(zhì)無關(guān)（d）所有依數(shù)性都與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)（答案）b稀溶液的依數(shù)性：（蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低和滲透壓）與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，只 與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān)的性質(zhì)稱為稀溶液的依數(shù)性。蒸汽壓下降：pA pAxB沸點升高：T Kbbb凝固點降低： Tf Kf,bbB滲透壓：cBRT26.下列哪種現(xiàn)象不屬于稀溶液的依數(shù)性（a）凝固點降低（b）沸點升高（c）滲透壓（d）蒸氣壓升高（答案）d27.影響沸點升高常數(shù)和凝固點降低常數(shù)值的主要因素是（a）溶劑本性（b）溫度和壓力（c）溶質(zhì)本性（d）溫度和溶劑本性（答案）沸點升高常數(shù):Kb* 2R(Tb)2MAH =vap m凝固點降低常數(shù)

20、：Kf,b （R（T*）2Ma fusHm,A28.海水不能直接飲用的主要原因是（a）不衛(wèi)生（b）有苦味（c）含致癌物（d）含鹽量高（答案）d ,飲用高鹽海水后將發(fā)生反滲透，使體內(nèi)缺水。鹽鹵破壞體內(nèi)膠體營養(yǎng)成分29.揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑形成的稀溶液，溶液的沸點會（a）降低 （b）升高（c）不變 （d）可能升高或降低（答案）d30.將非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑中形成稀溶液時，將引起（a）沸點升高（b）熔點升高（c）蒸氣壓升高（d）都不對（答案）a31.兩只各裝有1 kg水的燒杯，一只溶有 mol蔗糖，另一只溶有 mol NaCl,按同樣速度降溫冷 卻，則（a）溶有蔗糖的杯子先結(jié)冰（b）兩杯同時結(jié)冰（c）

21、溶有NaCl的杯子先結(jié)冰（d）視外壓而定（答案）a , NaCl在水中解離后，粒子數(shù)增加一倍，冰點下降更多。32.少量NaCl放入水中形成稀溶液后將引起溶液（a）凝固點升高（b）沸點降低（c）蒸汽壓降低（d）三個都不對（答案）c二、計算題1. 0c時，101325Pa的氧氣在水中的溶解度為 344.90cm3,同溫下，101325Pa的氮氣在水 中的溶解度為23.50cm3,求0c時與常壓空氣呈平衡的水中所溶解的氧氣和氮氣的摩爾比。解：k(O2)=101325/; k(N2)=101325/c(O2)=x 101325/k(O2)=72.43 cm3； c(N2)= X 101323k(N2)

22、=18.33 cm 3顯然二者之比為100.0g乙醛中溶入某揮發(fā)性有機物質(zhì)10.0g,蒸汽壓下降2. 20 c時乙醛的蒸氣壓為，今有 到，試求該有機物的摩爾質(zhì)量。n斛： p p* x2 p * p*g2/m2G/Mi59.00 56.80 59.0010/M2100/73;解得 M2= mol-13. 25c時水的蒸氣壓為，若一甘油水溶液中甘油的質(zhì)量分數(shù)油即丙三醇，摩爾質(zhì)量為93.1g/mol ,是不揮發(fā)性溶質(zhì)）w=問溶液的蒸氣壓為多少（甘解：xB99/18=；p= x =1/93.1 99/184.60c時，液體A和B的飽和蒸氣壓分別為$和$,在該溫度時 A和B可形成穩(wěn)定化合物AB,其飽和蒸

23、氣壓為 $,并假設(shè)任何給定的混合物具有理想液體混合物性質(zhì)。如今 在60c時，將1 mol A和4 mol B混合為一液體體系，求算此體系的蒸氣壓和蒸氣組成。解：將 1 mol A 和4 mol B混合可形成 1 mol AB和3 mol B p =pAb xab+ pBXB= $)/4 + $) X/4= $2yB=pB/p = ( $)(3/4)/ $= yAB = 1 -yB=215.液體A和B可形成液態(tài)理想?!合物。今有 1 mol A和2 mol B組成液態(tài)理想混合物。在50 C與此混合物呈平衡的蒸氣總壓為33 Pa,若再加1 mol A到該混合物中，則與此混合物在50 C呈平衡的飽和蒸氣壓為39Pa。試方f算50°C時，純A、七B的飽和蒸氣壓 pA ,p B為多少解：p Pa (Pb Pa)Xb233 3306 pA ( pB pA )3139 996.7 Pa(PbPa) q聯(lián)立(1), (2)式得Pa5999.5 Pa3(1)(2)2pB 19 998.4 Pa6.在K時，乙醛的蒸氣壓為kPa,今在0.10 kg乙醛中溶入某非揮發(fā)性有機物質(zhì)0.01 kg,乙醛的蒸氣壓降低到kPa,試求該有機物的摩爾質(zhì)量。解：Pa Pa 1 XbXb1PaPa1里Pa0.01kgMb0.01kg0.01kgMb0