多組分與化學(xué)勢(shì)-問(wèn)答題-考研試題資料系列_第1頁(yè)
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1、多組分與化學(xué)勢(shì)-問(wèn)答題-考研試題資料系列多組分與化學(xué)勢(shì)-問(wèn)答題-考研試題資料系列多組分與化學(xué)勢(shì)-問(wèn)答題-考研試題資料系列多組分與化學(xué)勢(shì)-問(wèn)答題-考研試題資料系列題目部分,(卷面共有6題,447。0分,各大題標(biāo)有題量和總分)一、問(wèn)答(6小題,共4.0分)1(5分)某非理想二元溶液其蒸氣壓可表示為pA= xA p*,pB = xBp*,其中為正數(shù)(常數(shù)).證明: 1,在定溫下總蒸氣壓隨 變化出現(xiàn)一極小值,1,則出現(xiàn)一極大值. 2。(10分)液體A和B可形成理想液態(tài)混合物。把組成為yA0。400的二元蒸氣混合物放入一帶有活塞的氣缸中進(jìn)行恒溫壓縮.已知該溫度時(shí)和p分別為4 53 a和1590 Pa.(

2、)計(jì)算剛開(kāi)始出現(xiàn)液相時(shí)的蒸氣總壓;()求A和B的液態(tài)混合物在上述溫度和11 325 a下沸騰時(shí)液相的組成。3(2分)試從理想氣體化學(xué)勢(shì) = (T)+ RT l(p/p) ,導(dǎo)出理想氣體狀態(tài)方程pm= RT。 4。(5分)298下CO在水中溶解時(shí)亨利系數(shù)k=106 kP,若將含O 30(體積分?jǐn)?shù))的水煤氣在總壓力為p下用29 K的水洗滌,問(wèn)每用1m3水損失多少5(分)若氣體的狀態(tài)方程式為 p(1 p)= RT,求其逸度的表示式。 6(1分)若用x代表物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),m代表質(zhì)量摩爾濃度,c代表物質(zhì)的量濃度.(1)證明這三種濃度表示法之間有如下的關(guān)系: 式中為溶液的密度,A,M分別代表溶劑和溶質(zhì)的摩爾

3、質(zhì)量。 (2)證明當(dāng)水溶液很稀時(shí),有如下的關(guān)系: (3)說(shuō)明何故=0,=0而(即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量摩爾濃度與溫度無(wú)關(guān),而物質(zhì)的量濃度與溫度有關(guān))。7(5分)請(qǐng)寫(xiě)出稀溶液中溶質(zhì)采用不同濃度時(shí)相應(yīng)的亨利常數(shù)kx,k,,kw之間的關(guān)系。(5分)導(dǎo)出在很稀的稀溶液中,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)B、質(zhì)量摩爾濃度B、物質(zhì)的量濃度cB、質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB之間的關(guān)系: xBmM=9(5分)等溫等壓下溶液被稀釋時(shí),n2保持恒定,證明:與并不是等同的,x1為溶劑的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),n、n2 分別為溶劑、溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 10(10分)正規(guī)溶液的混合自由能為=R(n1nx12lnx2)+(1+n)x1x2式中是參數(shù)。該偏差由Rau定律測(cè)定

4、。(1)證明該溶液的化學(xué)勢(shì)為+Tlx22*+RTn2+x12(2)證明其活度系數(shù)為11。(10分)試?yán)梅匠?AT和n(p*p)= - A/T+B,證明純物B溶于溶劑構(gòu)成稀液時(shí)溶解熵為 SR(B-B)nxB前面式中k為亨利系數(shù),p*為飽和蒸氣壓。A,A*,B,B為常數(shù)。2(分)請(qǐng)給出下列公式使用條件:(1)(2)(3)=pB/(px)(4)13。(5分)為了獲得最大混合熵,試問(wèn)正庚烷和正己烷應(yīng)以什么比例混合?(以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì))4.(5分)對(duì)理想溶液試證明: , 15.(分)酚水雙液系可分為水層和酚層,構(gòu)成兩個(gè)共軛液層.試問(wèn)類(lèi)似這樣的共軛液層能否組成理想溶液?何故?16。(5分)設(shè)A,兩理想混

5、合物的各純組分的蒸氣壓分別可用下列經(jīng)驗(yàn)式表示: l(/Pa)A-BAT l(B*/Pa)=BBB/T 試導(dǎo)出溶液組成與沸點(diǎn)的關(guān)系式。 1。(5分)利用方程: n(kPa)=A*(T/K)+B l(p/Pa) A/(/K)+B 證明:某純物質(zhì)氣體溶解于惰性溶劑成為稀溶液時(shí),摩爾溶解熵為 oSm=R(B-B*) -lnx 前面各式中k為該物質(zhì)溶解成稀溶液時(shí)的亨利系數(shù)。*為該純物質(zhì)的飽和氣壓,x為該純物質(zhì)在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù),B*,和B為常數(shù)。 18(4分)在293,某溶液()的組成為1N3:5H2O,其蒸氣壓為10 ka。溶液()的組成為NH3:21HO,其蒸氣壓為3 ,若從大量的溶液(1)中移1m

6、NH3到大量的溶液(2)中,該過(guò)程的G有下述兩種說(shuō)法,試判別何者正確?何者錯(cuò)誤?說(shuō)明原因? 19.(10分) ()當(dāng)某純物質(zhì)B的溫度遠(yuǎn)低于臨界溫度時(shí),在合理的近似下,請(qǐng)導(dǎo)出計(jì)算純物質(zhì)液體的蒸氣壓公式:pp$exp(-vp/R ),$為10a,a為汽化標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)變化。(必須對(duì)所作近似明確說(shuō)明) (2) 28 時(shí),液態(tài)水與氣態(tài)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibs自由能分別為237。1 kJol1和2。97 kJmol-,試求水在9K的蒸氣壓. 20。(分)在相平衡體系中,某組分 B在其中一相的飽和蒸氣壓為 pB,則該組分在所有相中的飽和蒸氣壓都是 pB, 此話(huà)對(duì)嗎? (氣相可當(dāng)作理想氣體) 2.(2分)甘油及

7、醋酸的熔化溫度分別為 2918K 及 28.8 K。若室溫比所述溫度稍低,即使沒(méi)有過(guò)冷現(xiàn)象,它們?nèi)詫儆谝簯B(tài)。如何解釋。 22(分)理想溶液同理想氣體一樣,分子間沒(méi)有作用力,所以U=.此說(shuō)法對(duì)否?23.(5分)請(qǐng)回答下列說(shuō)法是否正確,并簡(jiǎn)述原因。(1)氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)都取壓力為11 2 a、溫度為, 且符合理想氣體行為的狀態(tài),所以一切純氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)擁有一個(gè)共同的狀態(tài)。(2)活度等于1的狀態(tài)就是標(biāo)準(zhǔn)態(tài).24。(5分)某氣體的逸度與壓力的關(guān)系為:=pp, 僅是T的函數(shù)。該氣體的狀態(tài)方程如何表示?5(5分)已知實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為 pV/T = p(1+p) ,其中只是溫度的函數(shù),請(qǐng)導(dǎo)出該氣體逸度與壓力的

8、關(guān)系式. 6。(5分)某氣體的狀態(tài)方程為 pVm/T =1+(T/),證明該氣體的逸度為: n(f/p) (BTVm) + n(RT/p$Vm) 7(10分)一實(shí)驗(yàn)氣體狀態(tài)方程為 pV=R+Ap+Bp2 ,證明該氣體的逸度計(jì)算公式應(yīng)為: lnf=np(1/RT)(Ap(1/)p2) 2。(10分)物質(zhì) A與 的物質(zhì)的量分別為nA和B的二元溶液,其吉布斯函數(shù)為: G nA+ R(AlnxA+ nlnB) +nAnB/(A+nB) 其中 c是 T, 的函數(shù)。 (1) 試推導(dǎo) 的表達(dá)式; (2) 給出活度系數(shù) A的表達(dá)式; (3) 上述溶液的 G 有怎樣的表達(dá)式,才能使= ? 29(5分)某體系,其

9、中純固體溶質(zhì)與溶液中溶質(zhì)之間保持平衡,于恒定壓力下變溫時(shí),試證明: (/T)p= S(1) +(/x)S2,m-Sm(2) 式中,與 x2分別是溶劑與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù),S2,m是偏摩爾熵, S(2)是純固體溶質(zhì)的摩爾熵,Sm(1)是純?nèi)軇┑哪栰亍?30(5分)在恒溫恒壓下,從純水中取出 mol純?nèi)軇╨)(蒸氣壓為*)加入大量的、溶劑摩爾分?jǐn)?shù)為 x的溶液中(溶劑蒸氣分壓為p1)。 (1) 設(shè)蒸氣為理想氣體,溶劑遵守拉烏爾定律,計(jì)算該1ol純水()的G(以x表示); (2) 設(shè)蒸氣不是理想氣體,但溶劑仍遵守拉烏爾定律,結(jié)果是否相同? (3) 若蒸氣是理想氣體,但溶劑不嚴(yán)格遵守拉烏爾定律,又如何表

10、示? 31(10分)已知實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為: 式中僅為溫度的函數(shù)。試導(dǎo)出該氣體逸度與壓力的關(guān)系式.32。(2分) () 自然界中有無(wú)相互絕對(duì)不溶解的物質(zhì)? (2) 自然界中有無(wú)絕對(duì)不揮發(fā)的物質(zhì)? 33(分)證明:當(dāng)A,B兩組分混合形成1 mol理想液體混合物時(shí),A、B 各為0。5 mol, 此時(shí)mi 最小。 34(0分)某氣體狀態(tài)方程為,B為常數(shù)。求逸度表示式.35。(5分)對(duì)理想液體混合物,試證明: (1) (mix/)T 0 (2)(miGm/T)/p=0 3.(5分)苯甲酸在水中和苯中分配時(shí),在水中呈單分子,在苯中締合為(H)n,單分子濃度很小。證明在定溫定壓平衡時(shí),水/1n。水和苯

11、分別為苯甲酸在水層和苯層中的總濃度(以單分子計(jì)算)。 37。(10分)證明恒溫下,二元溶液有: = 0 式中 是以 Roul 定律為基準(zhǔn)時(shí)的活度系數(shù)。 8(5分)試由偏摩爾吉布斯自由能與溫度的關(guān)系式,證明溶液中: = H 式中,H為無(wú)限稀釋溶液中溶質(zhì)B的偏摩爾焓,H為同溫度下溶液中溶質(zhì)B 的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的偏摩爾焓. 39(15分)在25C時(shí),含鉈的汞齊中汞的活度系數(shù)在2為10范圍內(nèi)服從下列公式: 試用:(1) 溶質(zhì)型標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí), (2) 溶劑型標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí), 求x=0。5時(shí)鉈的活度系數(shù)。40.(15分)在鋅汞齊中,Zn的活度系數(shù)和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系式服從公式=13.92,試求:(1)ZnHg齊中Hg的活度

12、系數(shù)與x2的關(guān)系式;(2)2=06時(shí)Hg的活度a1和活度系數(shù);(3)x2=0時(shí)Z的活度和活度系數(shù).1.(0分)當(dāng)二組分溶液中組分()的活度可用下式表示時(shí),請(qǐng)導(dǎo)出和a2的表達(dá)式。a=x1ex(x2/RT)4。(10分)在氟化鋯氟化銣熔體中,從熔體上方氟化鋯蒸氣的壓力求出了氟化鋯的活度(在實(shí)驗(yàn)條件下氟化銣不揮發(fā)),在18(氟化鋯的熔點(diǎn))時(shí),氟化鋯的活度系數(shù)可用下述方程表示: -2。00其活度總以純態(tài)氟化鋯為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。試證明RbF的活度系數(shù)方程為: =。65-6043(1分)試用GibsDhe方程證明在稀溶液中在某一濃度區(qū)間內(nèi),若溶質(zhì)服從亨利定律,則在該濃度區(qū)間內(nèi)溶劑必然服從Rult定律.(5分)給出

13、下列公式使用條件:(1)(2)(3)V=nBR()BB/kBcB5(分)請(qǐng)寫(xiě)出測(cè)定計(jì)算活度和活度系數(shù)的若干種方法?至少寫(xiě)出種。 46(1分)設(shè)溶液中組元1(溶劑)和2(溶質(zhì))的活度系數(shù)為1和2, 1與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系為: l1(1/RT) (x22+x2) 式中B和C是常數(shù), ()組元和組元2各選什么狀態(tài)為參考態(tài); (2)求ln2與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系式。 7.(5分)物質(zhì)A和組成二元溶液,x和x2為A和的摩爾分?jǐn)?shù),和都以純液體的真實(shí)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 (1) 請(qǐng)證明溶液中A和B的活度系數(shù)1和2滿(mǎn)足下列關(guān)系: (ln/lnx1)T, =(ln/2),p (2)溶液的平衡氣相中(設(shè)為理想混合氣體)A的分壓服

14、從下列關(guān)系: p11x1exp(1x)2 其中為純A液體的蒸氣壓,為常數(shù),請(qǐng)證明溶液中B的活度系數(shù)與x2的關(guān)系必為: 2xp(-2)2。 48.(5分)()溶液的化學(xué)勢(shì)等于溶液中各組分的化學(xué)勢(shì)之和 (2) 對(duì)于純組分,化學(xué)勢(shì)等于Gbbs自由能 () 在同一稀溶液中組分 B 的濃度可用 xB,mB,cB表示,其標(biāo)準(zhǔn)的選擇也不同,則相應(yīng)的化學(xué)勢(shì)也不同 (4)在同一溶液中,若物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同,則其活度也不同 (5)在28 K 時(shí),相同濃度的糖水溶液和食鹽水溶液透壓相同 判斷上述諸敘述是否正確?何故. 49。(2分)燒杯 A 中裝有10 g 0的水;燒杯B中裝有10g 0的冰水混合物(水5 g ,

15、 冰5 ), 用滴管分別向兩燒杯中各滴入數(shù)滴濃H2SO,則兩燒杯中的溫度將如何變化?(分)是否稀溶液的沸點(diǎn)一定比純?nèi)軇└?為什么? 1(2分)稀溶液的凝固點(diǎn)是否一定比純?nèi)軇┑?何故?5(分)用熱力學(xué)證明:當(dāng)二元溶液達(dá)氣液平衡時(shí),若液相和氣相的組成相同,則在定壓下溶液的沸點(diǎn)對(duì)溶液的組成變化應(yīng)處于極值。 53.(15分)物質(zhì) A(用1表示)與物質(zhì) (用2表示)組成二元液體混合物,x1和 2為 A和 B的摩爾分?jǐn)?shù),A與 都以純液體的真實(shí)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 (1) 請(qǐng)證明液體混合物中 A 和 B 的活度系數(shù)1和2滿(mǎn)足下列關(guān)系 (ln1/lx1),p(ln2lx2)T,p (2) 液體混合物的平衡氣相(設(shè)為

16、理想混合氣體)中A的分壓服從下列關(guān)系 =1xp(1-x2) 其中為純 A 液體的蒸氣壓,為常數(shù),請(qǐng)證明液體混合物中 B 的活度系數(shù)2與x2的關(guān)系為: 2= exp(1-2)2 54.(5分)在稀溶液中,蒸氣壓降低、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降和滲透壓現(xiàn)象的本質(zhì)均屬于依數(shù)性質(zhì),請(qǐng)寫(xiě)出這些性質(zhì)與溶液濃度(xA或xB)的關(guān)聯(lián)式。5(分)回答下列說(shuō)法是否正確,并簡(jiǎn)述原因。(1)二組分理想溶液的總蒸氣壓大于任一組分的蒸氣壓;(2)298 K時(shí),0。1糖水的蒸氣壓與0。01食鹽水的滲透壓相等;()農(nóng)田中施肥太濃植物會(huì)被燒死,鹽堿地農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)不良甚至枯萎.試述原因。56(分)北方人冬天吃?xún)隼媲埃殞隼娣湃霙鏊薪?/p>

17、泡一段時(shí)間.凍梨內(nèi)部解凍了,但表面卻結(jié)了一層薄冰。試述原因.57(5分)證明:溫度和組成不變時(shí),溶液中某組分B的活度與總壓的關(guān)系為: 8(0分)若a+bT+cT 2+dT ,導(dǎo)出lnxA,Tf和Tf*之間的關(guān)系。其中a,b,c,d為常數(shù),xA表示溶劑的摩爾分?jǐn)?shù).(10分)證明當(dāng)稀溶液中含有不揮發(fā)性溶質(zhì)時(shí),溶液的沸點(diǎn)上升值可用下式表示 式中B代表溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度。0。(10分)在21 K時(shí),甲胺在水中的溶解度比在CC3中大8.49倍,在03m()如果每次用0.21 m3水萃取次;(2)如果每次用0.4103 m3水萃取次。問(wèn)上述兩種情況下留剩下來(lái)的甲胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為多少?1(1分)二元正規(guī)

18、溶液定義為: 設(shè)式中系數(shù)與溫度壓力無(wú)關(guān)。當(dāng)n1組分1和n2組分2混合時(shí)(設(shè)n1n2=mol):()分別導(dǎo)出活度系數(shù)和與的關(guān)系式(按規(guī)定 * ROMNI);(2)導(dǎo)出G,S ,V,H ,和HE的表達(dá)式.6(0分)298 K時(shí)苯和CCl形成正規(guī)溶液,該正規(guī)溶液的混合自由能為:。實(shí)驗(yàn)測(cè)得324,隨溫度的變化率為-0。368 ,若苯(組分)和CC(組分2)以等物質(zhì)的量濃度混合。計(jì)算混合焓和超額熵.6(0分)已知溶劑的摩爾質(zhì)量為MA,溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度為B。(1)導(dǎo)出亨利常數(shù)之比;(2)分別以xB= ,mB=仍能符合定律的虛擬狀態(tài)作標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí),求出溶質(zhì)活度系數(shù)之比.64。(分)二組分溶液中組分(1)在2

19、5C p1=66 601(1+x22) a(1)計(jì)算25時(shí),拉烏爾定律常數(shù)和亨利常數(shù)k1 ;(2)計(jì)算C時(shí),x=0。50的溶劑中組分(1)的活度。分別以拉烏爾定律的純?nèi)軇┖鸵院嗬傻募內(nèi)苜|(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài);(3)已知純組分在2的平衡蒸氣壓為9。92kPa。二組分溶液在x00時(shí)的總蒸氣壓為1698 a。計(jì)算組分2的活度。6.(5分)證明:在總壓和組成不變時(shí),溶液中某組分的活度與溫度的關(guān)系: =答案=答案部分,(卷面共有5題,44分,各大題標(biāo)有題量和總分)一、問(wèn)答(5小題,共47。0分)1。(5分)答案總= pA+ (1 xA) pB 總/xA= A(xA) 1-pB( xA) 1 總/xA(1)A()

20、 -2+(-1)(1 xA) 2 若 2總/x p總有極小值 2總/ p總有極大值 2。(1分)答案 (1) (1) (2) 聯(lián)立(1),(2)式解得: (2) .(2分)答案 ( /p)T =0 + RTln(p/)/p= T 而( /p)T =(G /p)= m=T/p,即 V= RT 4.(5分)答案p=k 0。10 kPa(.91 kPa) x52506 =CO/(n+O) =(m/0.8 g ml1)(1000kg/.018 kg mol-1)+(m/。08mm=00081 5(分)答案 純物: (/ ) =Vm d 左邊: =RTnf/f 右邊: dp=RT/p(1p)dp = R

21、T1/+/(1-p)dp = RTln(pp)Tln(p)/(1p) (積分下限pi=) Tn(f/f*)= Tlnp/ RTl(1-p) / (1 ) 當(dāng) p0 時(shí) p,f/p= 1,p*=1 lnf ln l(1p) =l/(1p) f = p/(1p) 6。(分)答案 (1) (2)當(dāng)溶液很稀時(shí),, (3)因?yàn)橘|(zhì)量和物質(zhì)的量與溫度無(wú)關(guān),所以,而體積與溫度有關(guān), 。 7。(5分)答案 () () 對(duì)照()和()得: 8(5分)答案 所以,極稀溶液中,9(5分)答案H= n1H1,m + H2,m 在等溫等壓下 (n1)=1,m, (/x1)=(H/1)(n1/x1) 因 x1=n(n2),

22、 n1/(1-x1)(n1/x1)=n/(x)2, (n1/1)=(n+ n2)/22 (H x1)(H/n1)n2(n1n2)/n22 所以 (H/)(H/1) 10。(10分)答案 (1)溶液的Gbs自由能等于混合前各組分純態(tài)時(shí)的自由能加上混合自由能。 = (1) (2) (3) 將(2),(3)代()得: (4) 同理得: (5) () () (7) (4)與()對(duì)照。(5)與()對(duì)照得: 11.(10分)答案 = = = 2.(5分)答案()理想溶液等溫混合過(guò)程,理想氣體等溫混合,且混合前每種氣體單獨(dú)存在時(shí)的壓力與混合后的總壓力都相等.(2)理想溶液(視體積不隨壓力變化).(3)溶液中

23、的溶劑,其蒸氣為理想氣體,且符合Raoul定律。(4)二組分溶液,等溫過(guò)程,總壓恒定,蒸氣為理想氣體. 13。(5分)答案 = 則 時(shí),最大。 14(5分)答案 或 。(5分)答案不能.理想溶液中如果共軛液層構(gòu)成理想溶液,則,則,變?yōu)橐粚恿?,與題意不符。 6(5分)答案沸點(diǎn)為T(mén)b,在沸點(diǎn)時(shí): p xA+ p (1-xA)10 3 Pa - (1) ln p A-A/Tb -(2) ln p =ABBTb -(3) 由(1)式得: A=(10 3 Pa)/( ) =01 32Pa xp(AB BTb)exp(A ATb) ex(B Tb) 17.(分)答案 物質(zhì)的始態(tài):1(l)=(g)= (T)

24、+Rl(p/p) 物質(zhì)的終態(tài):2(l)=2(g)= (T)+RT(kx/p) soGm=(l)(l)=Tln(kx/p*) =RT(-A/T)+nx-( A/B) =- *+RTB RTlnR TB solS=(so/T)p =R(B)Rln 18。(4分)答案 (1) G= RTln(x/x) = 831JK1mol1 ln 9.5/22 254 J 是正確的 (2)=T(p2/1) =.31J-1mo1 n(3。6kPa10。6 kPa)= -24 是錯(cuò)誤的,如果p2和p1是液面上NH3的分壓就正確了,題中所給蒸氣壓是 (N3)和p(O)的總和,所以是錯(cuò)誤的。 19(10分)答案 (1)

25、當(dāng)純物B的溫度遠(yuǎn)低于臨界溫度時(shí),一定存在氣液平衡壓力p 此時(shí),氣相化學(xué)勢(shì)與液相化學(xué)勢(shì)相等 B(,T,p)= (g,,) -() 設(shè)氣相為理想氣體: B(g,T,p) (g,)+RTl (pp) -(2) 對(duì)純液相: (l)/pT=,m(l)=(B,l) (因?yàn)槭羌兾铮?B(l,T,p) (l,T)+(B,l)d 由于液體的摩爾體積很小,上式右邊積分項(xiàng)可忽略 B(l,T,)=(l,T) - () 將(2),(3)代入(1)式得: (l,T)= (g,T)+T(p/p$) vap (T)=Rln(pp) p=$expap(T)/ (RT) (2)va$ (29 K)fG(g,8 K)- fG(l,

26、298 K) = 8.594kJmol-1 p=$expva(,298 )/ (T) = 57P 20(2分)答案對(duì) 因?yàn)橄嗥胶怏w系中其組分 在各相中的化學(xué)相等 B() =() =B() =(T)+Rln(pB/p) 21.(2分)答案因?yàn)楦视图按姿岫际俏镔|(zhì),所以它們通常含有少量的水分,成為稀釋溶液后,熔化溫度就降低了(這是因?yàn)?=Tf*- f= Kf m), 因此在室溫時(shí),它們通常處于液態(tài).22(2分)答案不對(duì)。理想溶液分子間有作用力f,且為AA分子和B分子間作用力的平均值。理想溶液的混合內(nèi)能為零,是由于 ,式中為溶液中A分子對(duì)數(shù)目.2.(5分)答案(1)錯(cuò).理想氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是真實(shí)狀態(tài),

27、實(shí)際氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是假想狀態(tài)。(2)錯(cuò)。如對(duì)溶質(zhì)而言,標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指當(dāng)或(),()且又服從亨利定律的那個(gè)假想狀態(tài)。又(或或)。所以,標(biāo)準(zhǔn)態(tài)就意味著必須是 (或,;或,;)且又符合亨利定律的假想態(tài)。即,活度必須是,而不允許。所以不能說(shuō)活度等于1的狀態(tài)一定是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 24(5分)答案 對(duì)純氣體而言 25(5分)答案=$ (T)+RTln(f/p) (p)T = Tn (f/ p$)/ Vm ln(f p)/ T RT1/p+/(+p) p*,f為壓力趨于零時(shí)的壓力和逸度,f ln(f/ *) n(p/ p)+ln(1+p) ()= ln(p/ p*)+ ln(1+p) f =(1+) 26.(分)答案由

28、狀態(tài)方程得 p=RT/+BR2/Vm2 因?yàn)?d= Tdln(f/p) = mdp -() 所以Rl(ff*) (RT/m+BRT2/Vm2) = -(RT/V+2B2/Vm2)Vm -RTn(m/ Vm)+ 2BRT2(1m/ Vm) /V 即:Tl(VmV)= 2BRT2(1Vm/ V)m -() 取 p 0 時(shí)則有 ( 1/ Vm) 1 f=p* , f* m RT 代入(2) 式得 RlfV(T) = 2BR2/m ln 2BTm ln(RT/) 二邊各減去 lnp得 n(f/p)= 2BT/mlnRT/( pVm) 7(0分)答案RTlnf=mdp m=Vm,i- Vm,i=RT/p

29、 所以 Vm=R/p 對(duì)照狀態(tài)方程: =A+Bp RT/)dp (積分區(qū)間:0 到 p,下同 ) T(/)=A+Bp)=p+(12) 因?yàn)?RTl(fp)(Ap+Bp22) =lnp(1RT)(Ap+Bp22) 2(10分)答案() A (G/nA)T,p, = +RTln+ n1/nA 1/(nA+ nB) - 1/(A nB) B/(nAnB) =+ RTlx+cnB/(nA+ )2 (2) 與=+ Tln(xAA)+ TnxA+ Rl 比較 =expcnB/R(nA+n)2=ep(cxB2/RT) (3) 要使 =,必須使c= 0 則 G =nA+nB+RT(lxABx) 9(5分)答案

30、以 1 mo溶液為基準(zhǔn) 溶質(zhì)與溶劑的混合過(guò)程為: x2(溶質(zhì)) + x1(溶劑) 溶液 G =(x11+x2) x1Gm() x達(dá)平衡時(shí) G=0 x1= 2+ x1Gm(1) + xx1(1/T) = x2S2,- x1(1) x2S(2) = -x1m(1) + x(S2,m Sm() ) (1/T) = (1) + x2(S2,m m() )x1 30.(5分)答案 (1) m=1(sln) -=RTlnx1 (2) 因?yàn)槿軇┳袷乩瓰鯛柖?所以結(jié)果與(1) 相同 (3) Gm=1(l) = RTlna1RT(p1/p*) 3。(10分)答案(對(duì)純物而言) (1)對(duì)純實(shí)際氣體 (2) (3

31、) 將(2)、(3)代(1)得當(dāng)時(shí), 32(分)答案(1) 沒(méi)有 BB(T) + RlnaB (2) 沒(méi)有 =(T)Tn(p/p$) 3。(5分)答案 xG RTxlnx1+ (x1)(1x1) (mixGx1), =0 時(shí)有最小值 即 (mxGx1),p = T 1 + lnx 1 ln(x1) = RT lx1n(1x1) 0 ln1= l(1-) 1 x x1= 。5 4.(0分)答案 () 上式左邊: (2)(1)、(2)對(duì)比得: (5分)答案(1) 因?yàn)?物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) xB與 T 無(wú)關(guān), 所以 (ixG /T)T = (Rlnx)/ 0 (2) (iG/T)Tp=(RTx/)/ Tp

32、= 36。(5分)答案 (COH)n nCOH 在苯中:苯 m (設(shè)m為單分子濃度) K1=mn/(苯m)mn/苯 (因在苯中m很?。?m= K1苯1/ n OO(在苯中) COOH(在水中) K水/m 水/(苯1)1/ n 令 K=(K1)1/K2 則K=水/苯/ 37(10分)答案由ibsDhm 公式得: xdlnx2dn= 0 -(1) x21 -x1 xdln(/) -dn- (2) 對(duì)(2) 式進(jìn)行積分,積分下限取 x1= 的狀態(tài),上限取 1 1 的狀態(tài) , 則:l()= ln (積分區(qū)間:ln到ln(1),0 到ln) 上式左邊利用 = UV )1=n n2 1/2)x1=-ln2

33、 則:2)x= 0 8(5分)答案(B/T)/T - HB,m/T2 (B= G,m) + RTlnxBTln 所以B/=(T) +RTl(xB) + RTln() (B/)/T ()/+R(B/T) (T,) =(T)+RTl(x) -B,mT2= (T2+R(lnB/T) 無(wú)限稀釋時(shí),B 即 (lB/T)=0 所以 /2=/T2 或 = (15分)答案 由G式得: = = (1) 積分(1)式: (1)當(dāng) 當(dāng)時(shí),代入上式得 ()當(dāng)時(shí),積分()式得 當(dāng)時(shí),代入上式得 4(1分)答案(1)根據(jù)公式: (1) (2) (3) 將(2)、(3)代(1)式得 (4) (2)時(shí) ()時(shí) 4(1分)答案

34、 2(10分)答案 設(shè):組分為 ,組分2為 GD式: 積分后: 3.(0分)答案等溫等壓下,二組分溶液的GD公式為: (1) 氣液平衡時(shí): ()()代(1)得: 因?yàn)?若組分B在某濃度區(qū)間遵從亨利定律 則 4.(5分)答案(1)封閉體系,平衡態(tài),;()理想氣體,理想溶液等溫混合; (3)稀溶液,溶劑服從定律; (4)溶質(zhì),其蒸氣為理想氣體,且服從定律。 5.(5分)答案 () 飽和蒸氣壓法:a=pA/, =A/xA aB=pB, B=a/xB (2 ) 沸點(diǎn)升高法:-na=(vapm/R)(1/ 1b) (3 ) 冰點(diǎn)下降法: -lnA=(fusHm/R)(1/1/T) (4 )滲透壓法:na

35、A=VA,RT (5 ) 圖解積分法: 用GbbsDuh式 AdlnA+xBdlnaB= xBlnA+xdlnB=0 (6 )飽和溶解度法:B(l) (T,p)+RTlaB =1, B=1/B () 電解質(zhì)溶液中:Duckel 極限公式: nZ + Z -I1 B=aa+ +a-v ()電動(dòng)勢(shì)法:E=E(,, ) 6。(1分)答案以 為溶劑1的參考狀態(tài) 以為溶質(zhì)的參考狀態(tài) 根據(jù) Gibbs-Duhem 方程 x1dl1+xdn2= 0 dl= (x 2)dn1 -(/ x2)d(1/RT)(22x3)d2 = (/x) (2x2+3C2)dx2/(RT) =-(1/RT) (1x)- (2x+

36、3x2)2 l2=T)B+(3C2)x2-3Cx2d2 (積分區(qū)間:0到ln2; 為0到x2) ln2(1/RT) Bx2+(3C)(22)-3Cx23 3 =-(1/RT) (3/2)Cx22-Cx2 47(1分)答案 (1) 杜亥姆馬居耳公式: (lnp1/lx1),p =(lp2/lnx2)T,p -() 根據(jù)題意,A和均以純液體的真實(shí)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài) p1=pa=1*x 1 p2=p2*a2=p2x21 - (2) (2) 代入 (1) 得: (lnp/n1),p+(lnx1ln)T,p(ln1 lnx1)T, =(lnp/l2),p+(l/x2)T,p+(ln/ln)T,p 因(l p/

37、lx)T, , (lnx1l1) 則(ln lnx1)T,p=(ln2 /lnx)T,p () 因?yàn)?p1=p1*x1xp(1x1) 1= p1 1 所以1=exp(1-x1)2 d =d (1x1)2=2(1-1)(-d) dlnxdx/x1 (n1/lx)T,p =(ln2/nx2),p =2(1-1)1 (n/lx2)T,p=2(1-2) ln=-2(x2)x(dx2/x2)2(x)(1-x2) ln2=(1x2)(1-2) (積分區(qū)間:到ln2,1到x2) ln2=(1x2)2 2=exp(1-)2 。(5分)答案 () 錯(cuò)。溶液無(wú)化學(xué)勢(shì); (2) 錯(cuò)。(純組分)Gm (3)錯(cuò)。B(T

38、,p,nB) 當(dāng) T,,nB一定時(shí),有定值; (4) 對(duì)。B=fB/ 規(guī)定不同,aB也不同 (5) 錯(cuò)。由于食鹽是強(qiáng)電解質(zhì),解離后的粒子數(shù)增加一倍,所以滲透壓比葡萄糖水 液高。 4(分)答案由于 2SO4溶于水放出溶解熱,故 A 杯中溫度升高;由于稀溶液的冰點(diǎn)降低,故只要達(dá)平衡時(shí),B杯中的冰未全部熔化,則B 杯中溫度降低。 50(2分)答案不一定。 T= Kb1-(yB/B) , 當(dāng)y xB時(shí),即溶質(zhì) B 在氣相中的 濃度小于液相中濃度時(shí), b 0 反之,當(dāng) yB xB時(shí),b0 5。(2分)答案不一定。當(dāng)在冰點(diǎn)時(shí),固液平衡中,固相不再是純?nèi)軇?而是既含溶劑又含溶質(zhì)的固溶體時(shí),且溶劑在固相中的濃度小于液相中濃度時(shí),此時(shí)該稀液的凝固點(diǎn)就升高。52。(分)答案GibsDuem公式: dB+S T-V dp=0 恒壓下 dB = S

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