物理化學第四章復習題解答.ppt

1、第四章多組分系統(tǒng)熱力學及其在溶液中的應用,復習題解答,1下列說法是否正確，為什么？,（1）溶液的化學勢等于溶液中個組分的化學勢之和；,（2）對于純組分，其化學勢就等于它的Gibbs自由能；,答：錯。溶液無化學勢。,答：錯。對于純組分其化學勢等于其摩爾Gibbs自由能。,1下列說法是否正確，為什么？,（3）在同一稀溶液中，溶質(zhì)B的濃度分別可以用xB，mB，cB表示，其標準態(tài)的表示方法也不同，則其相應的化學勢也就不同；,（4）在同一溶液中，若標準態(tài)規(guī)定不同，則其相應的相對活度也就不同；,答：錯。因為 pB=kx xB = km mB =kc cB， = x*+RTln xB= m*+RTln (m

2、B/m) = c*+RTln (cB/c)，所以其標準態(tài)的表示方法可不同，但其相應的化學勢相同。,答：對。,1下列說法是否正確，為什么？,（5）二組分理想液態(tài)混合物的總蒸氣壓，一定大于任一組分的蒸氣分壓；,（6）在相同溫度、壓力下，濃度都是0.01molkg-1的食糖和食鹽水溶液的滲透壓相等；,答：對。p = pA+ pB p pA 或 p pB,（6）錯。食糖以分子形式存在于水溶液中，而食鹽以離子形式存在于水溶液中，雖然濃度相同，但在溶液中的粒子數(shù)不同，所以產(chǎn)生的滲透壓不等。,1下列說法是否正確，為什么？,（7）稀溶液的沸點一定比純?nèi)軇└撸?（8）在KCl重結(jié)晶過程中，析出的KCl(s)的化

3、學勢大于母液中KCl的化學勢；,答：錯。稀溶液中所加的溶質(zhì)若是難揮發(fā)的非電解質(zhì)，則其沸點一定比純?nèi)軇└?；若加的是易揮發(fā)的溶質(zhì)就不一定。,答：錯。應該相反，化學勢從高到低的方向變化。析出的KCl(s)的化學勢小于母液中KCl的化學勢。,1下列說法是否正確，為什么？,（9）相對活度a=1的狀態(tài)就是標準態(tài)；,（10）在理想液態(tài)混合物中，Roult定律與Henry定律相同。,答：錯。對溶質(zhì)，在T，p下，當1時，各自濃度均為1的假想態(tài)為標準態(tài)。,答：對。 pB= pB *xB =kx xB,（1）在寒冷的國家，冬天下雪前，在路上灑鹽；,（2）口渴的時候喝海水，感覺渴得更厲害；,答：利用稀溶液凝固點較純?nèi)?/p>

4、劑低，在路上灑鹽可降低冰點，防止路因結(jié)冰而變滑。,答：根據(jù)滲透壓原理，海水相當于稀溶液，溶劑水分子透過細胞（半透膜）滲出，反而覺得缺水。,2想一想，這是為什么？,（3）鹽堿地上，莊稼總是長勢不良；施太濃的肥料，莊稼會“燒死”；,（4）吃冰棒時，邊吃邊吸，感覺甜味越來越淡；,答：鹽類（或肥料）在土壤中的濃度大于在植物中的濃度時，水分通過植物細胞膜從植物向土壤反滲透，致使植物枯萎甚至“燒死” 。,答：反滲透。冰棒通過吸而施加了一壓力，水分滲透出而被吸入，所以感覺無味。,2想一想，這是為什么？,（5）被砂鍋里的肉湯燙傷的程度要比被開水燙傷厲害得多；,（6）北方冬天吃凍梨前，先將凍梨放入涼水浸泡一段時

5、間。發(fā)現(xiàn)凍梨表面結(jié)了一層薄冰，而里邊卻已經(jīng)解凍了。,答：因為肉湯的溫度比純水高。稀溶液的沸點高于純?nèi)軇┑摹?答：涼水溫度比凍梨溫度高，使凍梨解凍。凍梨含有糖分，故其凝固點低于水的冰點，當凍梨內(nèi)部解凍時，要吸收熱量，而解凍后的溫度仍略低于水的冰點，所以凍梨內(nèi)部解凍了而表面上仍凝結(jié)一層薄冰。,2想一想，這是為什么？,3在稀溶液中，沸點升高、凝固點降低和滲透壓等數(shù)性質(zhì)都出于同一個原因，這個原因是什么？能否把它們的計算公式用同一個公式聯(lián)系起來？,答： -lnxA = (pA*-pA)/pA = (fusHm/R)(1/Tf -1/Tf*) = (vapHm/R)(1/Tb*-1/Tb) = VA,m/

6、RT,4在如下的偏微分公式中，哪些表示偏摩爾量，哪些表示化學勢，哪些什么都不是？ （1）(H/nB)T,P,nC （2）(G/nB)T,V,nC （3）(U/nB)S,VnC （4）(A/nB)T,P,nC （5）(G/nB)T,P,nC （6）(H/nB)S,P,nC （7）(U/nB)S,T,nC （8）(A/nB)T,V,nC,答： 表示偏摩爾量的有（1）（4）（5） 表示化學勢的有（3）（5）（6）（8） 什么都不是的有（2）,5室溫、大氣壓力下，氣體A（g）和B（g）在某一溶劑中單獨溶解時的Henry系數(shù)分別為kA和kB，且已知kA kB 。若A（g）和B（g）同時溶解在該溶劑中達平

7、衡，當氣相中A（g）和B（g）的平衡分壓相同時，則在溶液中哪種氣體的濃度大？,答： 因為 pA=kA cA ， pB=kB cB 當 pA=pB 時， kA kB 所以 cA cB,6下列過程均為等溫、等壓和不做非膨脹功的過程，根據(jù)熱力學基本公式：dG= -SdT+Vdp，都得到G=0的結(jié)論。這些結(jié)論哪個對，哪個不對，為什么？ （1）H2O(l,268K,100kPa) H2O(s,268K,100kPa) ； （2）在298K，100kPa時，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； （3）在298K，100kPa時，一定量的NaCl(s)溶于水中； （4）H2O(l,373K,100kP

8、a) H2O(g,373K,100kPa) 。,答：公式：dG= -SdT+Vdp的使用條件為：組成不變的均相封閉系統(tǒng)，且不做非膨脹功。過程（2）（3）中dnB0，組成改變了，必須使用dG= -SdT+Vdp+B dnB計算G。過程（1）（4）為相變過程也不適用。過程（4） G=0 ，因為G = H-TS= 0 。過程（1）為不可逆相變過程G 0。,7試比較下列H2O在不同狀態(tài)時的化學勢的大小，根據(jù)的原理是什么？ （1） (a)H2O(l,373K,100kPa)與(b) H2O(g,373K,100kPa) （2） (c)H2O(l,373K,200kPa)與(d) H2O(g,373K,200kPa) （3） (e)H2O(l,374K,100kPa)與(f) H2O(g,374K,100kPa) （4） (a)H2O(l,