物理化學(xué)第3章 部分習(xí)題解答

1、解解:(1) 在氣液兩相中在氣液兩相中,根據(jù)拉烏爾定律有根據(jù)拉烏爾定律有AAAxppkPaxypxppAAAAA898.3665. 045. 0297.53(2) 相似地相似地, 對于組元對于組元B也有也有:BAABABBBxxppxppxpp)(kPa752.8365. 0165. 0898.36297.534兩液體兩液體A、B形成理想溶液，在一定溫度下，溶液形成理想溶液，在一定溫度下，溶液的平衡蒸氣壓為的平衡蒸氣壓為53.297 kPa，蒸氣中，蒸氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù) 0.45，溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)，溶液中的摩爾分?jǐn)?shù) 0.65。求該溫。求該溫度下兩種純液體的飽和蒸氣壓。度下兩種純液體的飽

2、和蒸氣壓。AyAx6在在298.15 下，以等物質(zhì)的量的下，以等物質(zhì)的量的A和和B形成理想溶液，試求形成理想溶液，試求 、 、 、 和和 。 VmixHmixUmixSmixGmix；0mmixH；0mmixU；0mmixV；11763. 55 . 0ln5 . 02314. 8)lnln(KmolJxxxxRSBBAAmmix11718763. 515.298molJSTGmmixmmix解：解：7某油田向油井注水，對水質(zhì)量要求之一是其中的某油田向油井注水，對水質(zhì)量要求之一是其中的含氧量不超過含氧量不超過1 mgdm-3，若河水溫度為，若河水溫度為293.15 K，空氣中含氧空氣中含氧21%

3、(體積體積)，293.15K時(shí)氧氣在水中溶解時(shí)氧氣在水中溶解的亨利常數(shù)為的亨利常數(shù)為406.31104 kPa，試問，試問293.15 K時(shí)用時(shí)用此河水做油井用水，水質(zhì)是否合格此河水做油井用水，水質(zhì)是否合格? 7. 解解:)(10015.18),(1032131322molkgMmolkgMOHO根據(jù)亨利定律根據(jù)亨利定律 有有: 222OOOxkp6410237. 51031.406325.10121. 0222OOOkpx在在1L的河水中的河水中,)(509.55)(10015.18)( 11131LmolmolkgLkgnn水總總nnxOO22)(10907. 2509.5510237.

4、514622LmolnxnOO總)( 1)(302. 9)(10302. 910907. 21000.321116432LmgLmgLkgWO故即此水不合格即此水不合格.8. 在在298.15K時(shí)，要從下列理想溶液中分出時(shí)，要從下列理想溶液中分出1mol的純的純A，試計(jì)，試計(jì) 算最少需做多少功。算最少需做多少功。 （1）大量的）大量的A和和B的等物質(zhì)的量的溶液；的等物質(zhì)的量的溶液；（2）含）含A和和B物質(zhì)的量各為物質(zhì)的量各為2mol的溶液。的溶液。解：等溫等壓條件下，不做非體積功時(shí)，環(huán)境對體系所做最小解：等溫等壓條件下，不做非體積功時(shí)，環(huán)境對體系所做最小 功功W=G.(1) 分離過程如下圖所示

5、：分離過程如下圖所示：nA mol A + nB mol B nA=nB 大量混合物大量混合物(nA -1) mol A + nB mol B 混合物混合物1 mol A+始態(tài)始態(tài)終態(tài)終態(tài)從大量的從大量的A和和B的混合物中分離出的混合物中分離出1mol純純A后可認(rèn)為溶液的濃度后可認(rèn)為溶液的濃度沒有改變，所以分離前后均可認(rèn)為：沒有改變，所以分離前后均可認(rèn)為：5 . 0BAxx分離前：分離前：)ln()ln(1BBBAAAxRTnxRTnG分離后：分離后：)32ln(2)31ln(112RTmolRTmolmolGBAAJxRTGGGA4 .17185 . 0ln15.298314. 8ln12，

6、JGW4 .1718即環(huán)境對體系所做的最小功為即環(huán)境對體系所做的最小功為1718.4 J。2 mol A + 2 mol B 混合物混合物始態(tài)始態(tài)1 mol A + 2 mol B 混合物混合物1 mol A+終態(tài)終態(tài)(2) 分離過程如下圖所示：分離過程如下圖所示：分離前：分離前：)5 .0ln(2)5 .0ln(21RTmolRTmolGBA分離后：分離后：)ln()ln)(1(12BBBAAAAxRTnxRTnmolG，JGGG213912，JGW2139即環(huán)境對體系所做的最小功為即環(huán)境對體系所做的最小功為2139 J。9. 10g葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6）溶于）溶于400g乙醇中，

7、溶液的沸點(diǎn)較純乙醇乙醇中，溶液的沸點(diǎn)較純乙醇 的沸點(diǎn)上升的沸點(diǎn)上升0.1428，另外有，另外有2g有機(jī)物溶于有機(jī)物溶于100g乙醇中，溶液乙醇中，溶液 的沸點(diǎn)則上升的沸點(diǎn)則上升0.1250，求此有機(jī)物質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量。，求此有機(jī)物質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量。解：解： 10g葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6）溶于）溶于400g乙醇中：乙醇中：糖糖,bbbmKTkgmolK0291.1gmolK100291.1400/16.180/101428.0W/)M/W(TmTK113,bbb）（醇糖糖糖糖，糖2g有機(jī)物溶于有機(jī)物溶于100g乙醇中：乙醇中：bbKTWMWm有機(jī)物醇有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物,/1,1647.

8、01250. 010020291. 1molkgTWWKMbb有機(jī)物醇有機(jī)物有機(jī)物此有機(jī)物質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量為此有機(jī)物質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量為0.1647kg mol-1。12. 人的血液人的血液(可視為水溶液可視為水溶液)在在101.325kPa于于-0.56凝固。已知凝固。已知 水的水的 。（。（1）求血液在）求血液在37時(shí)的滲透壓；時(shí)的滲透壓； （2）在同溫度下，）在同溫度下，1dm3蔗糖（蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多）水溶液中需含有多 少克蔗糖時(shí)才能與血液有相同的滲透壓？少克蔗糖時(shí)才能與血液有相同的滲透壓？186. 1molkgKKf解：解：（1）13011. 086. 156.

9、 0kgmolKTmff血液在稀水溶液條件下在稀水溶液條件下）（）（血液血液13kgmolmdmmolckPaRTc4 .77615.310314. 83011. 0血液（2）滲透壓與溶質(zhì)的種類無關(guān)，所以滲透壓相同時(shí)兩種水溶液溶質(zhì)）滲透壓與溶質(zhì)的種類無關(guān)，所以滲透壓相同時(shí)兩種水溶液溶質(zhì) 濃度相等，則濃度相等，則g1.1033.34213011.0MVcW糖糖糖糖水溶液中需含有水溶液中需含有103.1克蔗糖時(shí)才能與血液有相同的滲透壓。克蔗糖時(shí)才能與血液有相同的滲透壓。3011.0mcVMWc血血糖糖糖糖20. 288.15K時(shí)，時(shí)，1mol NaOH溶在溶在4.59mol H2O中所形成溶液的蒸

10、氣中所形成溶液的蒸氣 壓為壓為596.5Pa。在該溫度下，純水的蒸汽壓為。在該溫度下，純水的蒸汽壓為1705Pa，求：，求： （1）溶液中水的活度等于多少？（）溶液中水的活度等于多少？（2）在溶液中，水的化學(xué)勢）在溶液中，水的化學(xué)勢 與純水相差多少？與純水相差多少？解：解：350. 09 .17045 .596)(AAAppaa12516350. 0ln2 .288314. 8ln)(molJaRTbAAA22三氯甲烷三氯甲烷(A)和丙酮和丙酮(B)形成的溶液，液相組成為形成的溶液，液相組成為 0.713時(shí)，在時(shí)，在301.35 K下總蒸氣壓為下總蒸氣壓為29.39 kPa，蒸，蒸氣中氣中 =

11、0.818。已知在該溫度時(shí)，純?nèi)燃淄榈恼魵?。已知在該溫度時(shí)，純?nèi)燃淄榈恼魵鈮簽閴簽?9.57 kPa，試求溶液中三氯甲烷的活度和活度系，試求溶液中三氯甲烷的活度和活度系數(shù)。數(shù)。BxBy解解:根據(jù)拉烏爾定律得根據(jù)拉烏爾定律得:181. 057.29182. 039.29)1 (ABAAAAApyppypppa總總287. 0713. 011BAxx630. 0287. 0181. 0AAAxa 解解:醚醚水水有機(jī)醚有機(jī)水有機(jī)總）（）（）（VcVcWWW代入上式得水醚醚水,KccccK)(KVVcVKcVcW醚水水醚水水水有機(jī)總）（)(254 . 004. 01 . 05)(1LgKVVWc醚水有機(jī)總水則gVcW5 . 21 . 025水水水故水中還剩下的有機(jī)酸23293.15