1、物理化學課件及考試習題試卷答案第4章多組分系統熱力學習題及答案物理化學課件及考試習題試卷答案第4章多組分系統熱力學習題及答案物理化學課件及考試習題試卷答案第4章多組分系統熱力學習題及答案第三章多組分系統熱力學一、填空題1、只有系統的性質才擁有偏摩爾量。而偏摩爾量自己是系統的性質。偏摩爾量的值與系統中各組分的濃度。混淆適物系統中各組分的同一偏摩爾量間擁有兩個重要的性質，分別是與。2、憂如溫度是熱傳導的推進力同樣，化學勢是傳達的推進力。在恒溫恒壓下多相均衡的條件是。以焓表示的組分i的化學勢可寫成i=。3、混淆理想氣體中任一組分B的化學勢；理想溶液中任一組分B的化學勢；稀溶液中溶劑A的化學勢。4、由

2、純組分在恒溫恒壓下構成理想混淆物時，mixS=0；mixG0；mixH0；ixV0。5、理想溶液混淆時，mixV，mixS，mixG，mixH。6、比較水的化學勢的大小（此處p=）：（填、;=;=5、=0，0，0，=0。6、=;7、ii0lRTlnrixixi1,ri1時的i0l8、B(l)=B(g)；減小，減小得慢*(T,p)+RTlnx9、B=BB10、1=2。11、高二、單項選擇題1、對于偏摩爾量，以下說法中錯誤的選項是()偏摩量必然有等溫、等壓條件只有容量性質才有偏摩爾量，強度性質不可以能有偏摩爾量偏摩爾量是兩個容量性質之比，它自己是一個強度性質D.某組分的偏摩爾量不隨溫度T，壓力p的

3、變化而變化2、對于偏摩爾量，指出以下說法錯誤者()1）偏摩爾量必然有恒溫恒壓條件；2）偏摩爾量不隨各組分濃度的變化而變化；3）偏摩爾量不隨溫度T和壓力p的變化而變化；4）偏摩爾量不單隨溫度T、壓力p的變化而變化，并且也隨各組分濃度變化而變化。A.(2)(4)B.(3)(4)C.(2)(3)D.(1)(4)3、在恒定溫度與壓力p下，理想氣體A與B混淆后，說法中正確的選項是()(1)A氣體的標準態化學勢不變；(2)B氣體的化學勢不變；(3)當A氣體的分壓為pA時，其化學勢的改變量為A=RTln(pAp?)；(4)當B氣體的分壓為p時，其化學勢的改變量為=-RTln(pp*)。BBBA.(1)(2)

4、B.(1)(3)C.(2)(4)D.(3)(4)4、，1105Pa，有兩瓶四氯化碳溶液，第一瓶為3含有的碘)，第二瓶為1dm(2dm3(含的碘)，若以1和2分別表示兩瓶中碘的化學勢，則()A.12=21=2C.1=21=253的CCl溶液，I的化學勢為，吉布斯自由能為G，5、在298K，110Pa下有2dm溶有I224113G2，則()現拿出1dm溶液，此中I2的化學勢為2，吉布斯自由能為A.1=22、G1=G2B.1=22、G1=2GC.1=2、G1=2GD.1=2、2G1=G26、化學勢不擁有的基天性質是()A.是系統的狀態函數B.是系統的強度性質C.與溫度、壓力沒關D.其絕對值不可以確立

5、7、，的H2O(g)其化學勢為1，的H2O(g)其化學勢為2，則：(1)1=?(2)2-1=(Jmol-1)(3)2-1=(Jmol-1(4)1=)2以上正確的選項是()A.(1)(2)B.(1)(3)C.(3)(4)D.(2)(4)8、以下哪個是化學勢()A.U/niT,p,njB.H/niT,p,njC.A/niT,p,njD.G/niT,p,nj9、以下各式中哪個是化學勢()A.U/niT,V,njB.H/niT,V,njC.A/niT,V,njD.G/niT,V,nj10、298K時從大批濃度為dm3的溶液中遷徙1mol溶質于另一大批濃度為3-1)moldm的溶液中，則該過程的等于(J

6、mol)(A.=RTln(110-2)；B.=RTln(110-3)；C.=；D.=RTln10。11、在293K時，從一構成為NH319/2H2O的大批溶液中拿出1molNH3往另一構成為NH321H2O的溶液中轉移，此過程的的表達式為：()A.=RTln(2/19)B.=RTln(1/22)C.=RTln(21/44)D.=RTln(44/21)12、以下各式哪個不是化學勢()A.G/niT,p,njB.A/niT,p,njC.U/niS,V,njD.H/niS,p,nj13、與A/niT,V,nj相等的是()，I；C.G/niT,V,njD.U/niT,V,nj14、G/niT,p,nj

7、()A.只好稱為偏摩爾量B.只好稱為化學勢C.既可稱為化學勢也可稱為偏摩爾量D.第一是B物質的摩爾吉氏自由能15、A/niT,V,nj()只好稱為偏摩爾量只好稱為化學勢既可以稱為化學勢又可以稱為偏摩爾量是B物質的摩爾赫氏自由能16、在0時，實質氣體從狀態(1)f1=50，變化到狀態(2)f2=10，則化學勢的變化值=-為()21-1C2Jmol-1mol-117、在0時，實質氣體從狀態(1)f1=2105Pa，變化到狀態(2)f2=2106Pa則化學勢的變化值=-為()21、已知水的兩種狀態A(373K，g)，B(373K，l)，則與的關系為：()A.A=BB.ABC.ABD.二者不可以比較1

8、9、實質氣體化學位是=?(T)+RTln(p/p?)=?(T)+RTln(f/p?)，則()是氣體的真切壓力是實質氣體校訂后的壓力是實質氣體校訂后的壓力，稱實質氣體的有效壓力，即逸度D.逸度系數的數值僅取決于氣體的特色，而與溫度和壓力沒關20、在給定溫度下，當p0時，實質氣體的逸度與壓力的正確關系式應為()A.在p0時，f0B.G0C.A0D.idniW28、等溫等壓條件下，判斷反響達到均衡的判據是()A.S0B.G0C.A0D.idni0E.U029、對于構成不變的簡單均相關閉系統，以下偏微熵中大于零的是()A.(US)VB.(AV)TC.(GT)pD.(HS)pE.(UV)T30、對于只作

9、膨脹功的關閉系統，以下偏微熵中小于零的是()A.(AT)VB.(Hp)SC.(AV)TD.(US)pE.(HS)p答案12345678910ACBCBCBDBCBEAEADBEBE11121314151617181920ABABBECECDADBEDEACAB21222324252627282930CDCDBDAEADBDCDBDADAC四、簡答題1、假如在1000cm3水中加入1mol的HSO,溶液的體積增添V，則HSO的偏摩爾體積2424的數值就是V嗎？為何？2、B（l,T,p）,B*（l,T,p），B0（l,T），B0（g,T）四個符號的意義有何不同樣？3、以下三者何者正確(1)0(l)

10、=0(l)B，mB，c(2)0=0+RTkB，ccB，m(3)00B,c（l）-B,m=RT(kB,m/kB,c)4、為何稀溶液的沸點高升、冰點降落、浸透壓以及溶劑蒸汽壓降落稱為依數性。惹起依數性的最基本源因是什么？5、在溶劑中一旦加入溶質就能使溶液的蒸汽壓降低，沸點高升，冰點降低并且擁有浸透壓這句話能否正確？為何？6、假如在水中加入少許的乙醇，則四個依數性將發生如何的變化，為何有這樣的變化？假如加NaCl，CaCl2則又如何？7、試比較組分B的化學勢在理想混淆物與非理想混淆物的公式中有何同異？8、“f=p的狀態就是真切氣體的標準態”對嗎？為何？9、某溶液中物質i的偏摩爾體積是不是1mol物質

11、i在溶液中所占的體積？為何？10、偏摩爾量是強度性質，應當與物質的數目沒關，但濃度不同樣時其值變不同樣，如何理解？簡答題答案：1、題中的V值不符合偏摩爾體積的定義，因VHSO=（V/n）T,P,nH2O，應重申等溫等24壓。2、B（l,T,p）-T，p時液態混淆物中組分B的化學勢。B*（l,T,p）-T，p時液態純B的化學勢。B0（l,T）-T，p下，液態混淆物中B的標準化學勢。0B（g,T）-T，p下，氣態混淆物中B的標準化學勢。3、(3)，該式指出了實質溶液中B組分在不同樣濃度單位m與c的標準態的化學式的差。4、上述四種性質的數值只與溶于溶劑中溶質的粒子數相關與不同樣溶質自己的性質沒關，故

12、成為依屬性。依屬性的主要原因是因為溶質的溶入而惹起容劑化學勢的降低。5、不用然正確，因假如加入的溶質是揮發性的，則溶液的蒸汽壓與沸點反而有可能降落，假如溶質是非揮發性的，則題述結果正確。6、溶液蒸汽壓上漲，沸點降落，冰點與浸透壓與公式符合，如溶入NaCl，因為每個分子完全解離成兩個粒子，因此依數性數值加倍，如溶入CaCl2，則近似增三倍。7、在理想混淆物中為B(T)=0B(T)+RTXB在非理想混淆物中為B(T)=0B(T)+RTaB同樣點（1）數學式形式同樣（2）標準態同樣不同樣點為理想混淆物中直接引用濃度XB，而非理想混淆物需引用活度aB，活度aB=gBXB，gB為活度系數。8、不對，真切

13、氣體的標準態是指定p=101325Pa而其性質又符合理想氣體的狀態，而真切氣體f=P0（101325Pa）的狀態，逸度系數不用然為1，因此f=P0的真切氣體不用然是標準態。9、不是。偏摩爾體積的定義式為ViV，其意義是在必然溫度和壓力下，某必然niT,P,nj濃度的溶液中，1moli組分對系統整體積的貢獻。不可以把Vi理解為分體積，因為在有的系統中，Vi是負值，意味著i物質的加入，會惹起整體積的減少。10、偏摩爾量是為與T，P及濃度相關的強度性質，當T，P及濃度一準時，它與物質的數目沒關。五、判斷題1、偏摩爾量就是化學勢。()2、在一個多組分溶液中，只有溶質才有偏摩爾量。()3、兩組分混淆成溶

14、液時，沒有熱效應產生，此時形成的溶液為理想溶液。()4、拉烏爾定律和亨利定律既適合于理想溶液，也適合于稀溶液。()5、偏摩爾量因為與濃度相關，因此它不是一個強度性質。()6、化學勢判據就是Gibbs自由能判據。()/7、定溫、定壓及W=0時,化學反響達均衡,反響物的化學勢之和等于產物的化學勢之和。()8、標準狀態的活度等于1。()9、活度等于1的狀態必為標準態。()10、活度等于1的狀態與標準態的化學勢相等。()11、活度為化學勢的胸懷，系統處于必然的狀態其化學勢僅由狀態所決定，與標準態的選擇沒關，因此其活度也與標準態的選擇沒關。()12、氣體的標準狀態是壓力為101325Pa的狀態。()13

15、、氣體標準態的逸度為101325Pa。()14、氣體的標準狀態是逸度等于101325Pa的理想氣體。()15、實質氣體的標準狀態是不可以夠實現的狀態。()16、二元溶液中A組分若在某濃度區間內遵照拉烏爾定律，B組分也必在該濃度區間內遵照拉烏爾定律。()答案12345678910111213141516六、證明題GAHU1、iniT,V,nnininiT,P,njS,P,nS,V,njjji2、STP3、iViPT4、HiCp,iTP5、iHITS6、對理想溶液試證明：mixG（1）0PTmixGT（2）0TP7、試證明等溫等壓條件下存在以下關系：nidxi08、假如純A的物質的量為nA,純B的

16、物質的量為nb,二者混淆形成理想溶液，證明此混淆過程：mixGRT(nAlnxAnBlnxB)1、證明：從定義A=G-pVdA=dG-pdV-Vdp將dG-SdTVdpidni代入上式：dA-SdTpdVidnAf(T,V,n1,n2,.,ni,.)dAAAAdTdniTV,nkVT,nkniT,V,njAdniSdTpdVniT,V,nj1）=（2）AiniT,V,nj同理可證明：HUininiS,P,njS,V,nj2、證明：iGGTPTniT,P,njPniTPT,P,nJSSniT,P,nj3、證明：iGGpTPniT,P,njnipTVViniT,p,njTT,P,nj4、證明：Hi

17、HHTPTniT,p,njpniTpT,p,njGPCP,iniT,P,nj5、證明：iGHTSHiTSiniT,P,njniT,p,nj6、證明：RTnilnxi（1）mixGi0（在等溫下的各量均為常數）pTpTRTnilnximixGiTRnilnxiT（2）i0TTTPPP7、證明：此式即為有名的Gibbs-Duhem公式。解此題的重點是掌握多組分均相密閉系統的熱力學基本公式和偏摩爾量的會合公式。Xf(T,p,n1,n2,n3,.,ni,.)XXdpXdXdTdniTp,nkpT,nkniT,p,nj在等溫等壓的條件下：dXXdniXidniniT,p,nj由偏摩爾量的會合公式XniX

18、i，得：dXnidXiXidni由（1）=（2），可得：nidxi08、證明：mixGnii(混淆后)nii(混淆前)nAA00nBBnAAnBBnA(AA0)nB(BB0)RT(nAlnxAnBlnxB)七、計算題1、有一水和乙醇形成的均相混淆物，水的物質的量分數，乙醇的偏摩爾體積為cm3mol-1，混淆物的密度為0.8494gcm-3。試計算混淆物中水的偏摩爾體積。2、在100時，己烷A.的蒸氣壓是105Pa，辛烷B.的蒸氣壓是104Pa。這兩種液體的某一混淆物在100、105Pa時沸騰，假設該混淆物是理想溶液，求己烷在液體混淆物里以及；(2)在蒸氣里的摩爾分數。3、氯苯A.和溴苯B.的混

19、淆物近乎于理想溶液。在140時，兩純物質的飽和蒸氣壓分別為104Pa和105Pa。計算溶液在140、105Pa下氣相和液相的構成。4、60時乙醇A.和甲醇B.的蒸氣壓分別為1044Pa和10Pa。今有質量百分數位為50%的乙醇和甲醇的混淆物(看作理想溶液)，求該溫度時液面上方蒸氣的構成。5、在373K時，己烷和辛烷能形成理想混淆物，己烷的蒸氣壓為，辛烷為。若某構成的該液態混淆物，在標準壓力下，于373K時沸騰，問：1）液相的構成為多少？2）均衡氣相的構成又是如何？6、在298K時,純水的蒸氣壓為,而某非揮發性溶質的水溶液的蒸氣壓為,問該溶液的浸透壓為多少?7、在373K時,某溶液中水的蒸氣壓為

20、,文該溶液中水的活度為多少?溶液中的每摩爾水的自由能與純水的相差多少?8、設純汞在600K時的蒸氣壓為p*(Hg)。在同溫度時，汞-釷齊（含汞x(Hg)=）的汞蒸汽壓為p*(Hg)。問汞齊中汞的相對活度系數gx為多少？若在同溫度、同壓力下，在大批的汞齊中，將1mol的Hg從汞齊移至純汞，將發生多少吉布斯自由能的變化？,mol-1)9、在，1p0下，1mol苯與1mol甲苯形成理想溶液，試求此過程的mixV,mixH,mixS,mixG和mixF。10、293K時，NH3與H2O按1：構成的溶液A上方的蒸氣壓為，而按1：21構成的溶液B上方的蒸氣壓為。1）293K時，從大批的溶液A中轉移1mol

21、NH3到大批的溶液B中的Gm為多少？2）293K時，若將的1molNH3溶解于大批的溶液B中，求Gm為多少？11、計算300K時，（1）從大批的等物質量的A和B的理想混淆物中分別出1mol純A過程的G1；（2）若混淆物中各含2molA和B，從中分別出1mol純A時G2又為多少？解答：1、解：nA+nB=1mol，則nA=，nB=。V=nAVA+nBVB18+46)/=+VA=mol2、解：-1依據拉烏爾定律pA=pA*xA，pB=pB*(1-xA)p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)105=105xA+104(1-xA)A=(2)pA=105Pa=105Pa依據道爾頓分壓定律pA=p

22、yA55yA=pA/p=10/100=3、解：p=pA+pB=pA*xA+pB*(1-xA)105=104xA+105(1-xA)xA=，xB=yA=pA/p=pA*xA/p=104105)=，yB=4、解：xA=nA/n=(WA/MA)/n,xB=nB/n=(WB/MB)/nxA/xB=MB/MA=32/46=xA+xB=1xA=，xB=pA=pA*xA=104=104PapB=pB*xB=104=104Pap=pA+pB=104PayA=pA/p=104/104)=，yB=5、解：己烷在液相的物質的量為X，則正常沸騰時有+（1X）=解之，X=，故X（己烷）=；X（辛烷）=蒸氣壓p（己烷）=

23、（辛烷）=氣相構成X（己烷）=X（辛烷）=6、解：X(A)=p(A)/p*(A)=pVA=-RTXA=298=mol-1p=VA=(1810-6)=1747kPa7、解：ax(H2O)=-=RTax(H2O)=373=mol-18、解：p(Hg)=p*(Hg)ax(Hg)=*(Hg)x(Hg)=x(Hg)=Gm=*(Hg)-(Hg)=-RTax(Hg)=4175Jmol-19、解：因形成理想溶液，有：mixV=0mixH=0mixS-RnilnxiR(ln0.5ln0.5)11.53JK10imixGRTnilnxi3436JimixFmix(GpV)mixGpmixV（因恒壓過程）mixG3

24、436J（因mixV=0）10、解：（1）GmB(NH3,g)A(NH3,g)RTln(pB/pA)8.314293ln(3.597/10.64)Jmol12642Jmol1（2）GmB(NH3,g)*(NH3,g)RTlnpB/p*(NH3,g)8.314293ln(3.597/101.325)Jmol18312Jmol111、解：（1）G1*RTlnxAAA(8.314300ln0.5)Jmol11729Jmol1（2）設計以下過程來求解mixG2A，B混淆物G2BAA,各2mol1mol1mol+1molmixGmixGAB2mol+2molmixG(1)RTnBlnxBBJmol169

25、15Jmol1mixG(2)RT1ln12ln24763Jmol133故G2mixG(2)-mixG(1)2152Jmol1八、綜合題1、有一水和乙醇形成的均相混淆物，水的物質的量分數，乙醇的偏摩爾體積cm3mol-1，水的偏摩爾體積16.18cm3mol-1。試計算該液體混淆物的密度。2、已知純水的密度為0.9991gcm-3，cB=1moldm-3時，濃度為1moldm-3的乙醇水溶液的密度為0.8498gcm-3，水和乙醇的偏摩爾體積分別為14.58cm3mol-1、58.04cm3mol-1。計算配制1dm3濃度為1moldm-3的乙醇水溶液需要加多少cm3水。3、苯和甲苯形成理想溶液。在20時，純苯的蒸氣壓是9960Pa，純甲苯的蒸氣壓是973Pa，求20時等質量的