多組分化學平衡習題

第四章多組分系統(tǒng)熱力學1.偏摩爾量的定義及性質。2.化學勢與化學勢判據及其應用。3.拉烏爾定律與亨利定律及計算。4.理想系統(tǒng)（純理想氣體、混合理想氣體、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液）中，組分的化學勢表達式及其標準態(tài)的規(guī)定。5.真實系統(tǒng)（真實氣體、真實氣體混合物、真實液態(tài)混合物、真實溶液）中，組分的化學勢表達式及其標準態(tài)的規(guī)定。2023/12/276.理想液態(tài)混合物的定義及混合性質。7.理想稀溶液的定義。8.稀溶液依數性（含理想混合物）及計算。2023/12/27簡答題1.為什么稀溶液的沸點升高、冰點下降、滲透壓以及溶劑蒸氣壓下降稱為依數性。引起依數性的最基本原因是什么？能否把它們的計算公式用同一個式子聯系起來?

△Tf＝Kf·bB,△Tb＝Kb·bB，π＝ρART·bB．因此可用同一形式的公式表示：△Z＝K·bB。答：上述四種性質的數值只與溶于溶劑中溶質的粒子數多少有關，而與溶質本身的性質無關，故稱為依數性。依數性產生的主要原因是由于溶質溶入后引起溶劑化學勢降低。2023/12/27

2.溶劑中加入溶質后，就會使溶液的蒸氣壓降低，沸點升高．凝固點下降，這種說法是否正確。答：不正確。只有溶質是不揮發(fā)性的，并且與溶劑不生成固溶體才能滿足上述說法。若溶質是揮發(fā)性的，則溶質加入后，有時可使溶液的蒸氣壓升高，其結果必使沸點降低。若溶質與溶劑形成固溶體時，溶液的凝固點有可能升高。2023/12/273.如果在水中加入少量的乙醇，則四個依數性將發(fā)生怎樣的變化，為什么有這樣的變化？如果加

NaCl、CaCl2

則又怎樣？

答：水中加入乙醇后，溶液蒸氣壓上升，沸點下降。冰點仍是下降，滲透壓仍存在。這是由于乙醇是揮發(fā)性的，并且揮發(fā)性又很大。但乙醇水溶液凝固時，析出的固態(tài)仍是純冰。如果溶入

NaCl，由于每個分子完全電離成二個粒子，則蒸氣壓降低，沸點升高，所呈依述性數值加倍，如溶入

CaCl2，則近似增加三倍。2023/12/274.A、B二組分形成下列各系統(tǒng)，B物質的亨利常數Kx，B與其飽和蒸氣壓相比，大小如何?(1)A、B形成理想液態(tài)混合物；(2)A、B形成一般正偏差系統(tǒng)；(3)A、B形成一般負偏差系統(tǒng);2023/12/27

5.液體B比液體A易于揮發(fā)。在一定溫度下向純A液體中加入少量純B液體形成稀溶液。下列幾種說法是否正確?答：只有說法(3)是正確的。

(1）該溶液的飽和蒸氣壓必高于同溫度下純液體A的飽和蒸氣壓；(2)該溶液的沸點必低于同樣壓力下純液體A的沸點；(3)該溶液的凝固點必低于同樣壓力下純液體A的凝固點(溶液凝固時析出純固態(tài)A）。2023/12/27

當A、B形成理想溶液，或—般正偏差、一般負偏差的系統(tǒng)，甚至形成最大正偏差系統(tǒng)，說法(1)和(2)才是正確的。但若形成最大負偏差系統(tǒng)．在純A中加入少量純B后，溶液的飽和蒸氣壓要低于純液體A的飽和蒸氣壓，故此說法(1)不正確，因而說法(2)也不正確。2023/12/276．是否一切純物質的凝固點都隨外壓的增大而上升?試舉例說明。解：由克拉貝龍方程

當物質凝固時，△H為凝固熱，物質的凝固熱總是負值，因而dT/dp的符號由△v的符號確定?！鱲＝v0—vl，因而△V的正負取決于液、固兩態(tài)物質的密度。

一般而言，固態(tài)物質的密度大于液態(tài)物質的密度，因而vl＞v0，△v＜0，故dT/dp＞0，即增加壓力，物質的凝固點上升。

有少數物質如水、鉛等，固態(tài)物質的密度反而小于液態(tài)物質的密度，有△V＞o，因此這些物質在疑團時dT/dp＜o，即增高壓力時物質的凝固點下降。2023/12/27

7．在相同溫度和壓力下，相同質量摩爾濃度的葡萄糖和食鹽水溶液的滲透壓是否相同?為什么?

解：不相同。因為在水溶液中，Nacl會電離為Na+和C1-，而葡萄糖不能電離，故相同摩爾濃度的食鹽溶液中所含溶質的粒子數較多，它的滲透壓也較大。2023/12/278．海中的水生生物有的可能有數百公尺長，而陸地上植物的生長高度有一定限度，試解釋其原因。

解：陸地上生長的植物靠滲透壓將水分運送至植物的頂部，因細胞中的溶度濃度有一定限度，因而限制了植物的生長高度。海中的植物可從其周圍的海水中吸收水分和營養(yǎng)，所以能長得很長。2023/12/27選擇題1.在373.15K和101325Pa下水的化學勢與水蒸氣化學勢的關系為(A)μ(水)＝μ(汽)(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)(D)無法確定答案：A。兩相平衡，化學勢相等。答案：A。稀溶液的依數性包括沸點升高、凝固點下降、蒸氣壓下降和滲透壓。

2．將非揮發(fā)性溶質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2023/12/27(A)溶劑本性(B)溫度和壓力3.影響沸點升高常數和凝固點降低常數值的主要因素是

（C）溶質本性(D)溫度和溶劑本性

答案：A。由沸點升高常數可以看出。

4.在等質量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分別溶入100g非揮發(fā)性物質Ｂ，已知它們的沸點升高常數依次是0.52,2.6,3.85,5.02，溶液沸點升高最多的是

(A)氯仿(B)苯(C)水(D)四氯化碳答案：D。由沸點升高公式可以看出。2023/12/27(A)等溫等壓(B)等熵等壓5.定義偏摩爾量時規(guī)定的條件是

(C)等溫,溶液濃度不變(D)等溫等壓,溶液濃度不變答案：D6.在298K、

下，兩瓶含萘的苯溶液，第一瓶為2dm3(溶有0.5mol萘)，第二瓶為1dm3(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2分別表示兩瓶中萘的化學勢，則(A)μ1=10μ2(B)μ1=2μ2(C)μ1=1/2μ2(D)μ1=μ2

答案：D化學勢僅與濃度有關,而與物質量的多少無關。

2023/12/277.今有298K，的N2[狀態(tài)I]和323K，的N2[狀態(tài)II]各一瓶，問哪瓶N2的化學勢大？

(A)μ(I)>μ(II)(B)μ(I)<μ(II)(C)μ(I)=μ(II)(D)不可比較答案:A。因為，，S＞0故溫度升高Gibbs函數下降。

(1)自然界中，風總是從化學勢高的地域吹向化學勢低的地域(2)自然界中，水總是從化學勢高的地方流向化學勢低的地方

8.有下述兩種說法：上述說法中，正確的是：(A)(1)(B)(2)(C)(1)和(2)(D)都不對答案：A

2023/12/279.兩只各裝有1kg水的燒杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同樣速度降溫冷卻，則：(A)溶有蔗糖的杯子先結冰(B)兩杯同時結冰(C)溶有NaCl的杯子先結冰(D)視外壓而定答案：A。因為NaCl完全解離，相當于溶質的濃度增大，故凝固點降低更多。

10冬季建筑工地施工中，為保證施工質量，常在澆筑混凝土時加入鹽類，作用是什么？為達到目的，下列最好的為哪個？(A)NaCl(B)CaCl2(C)NH4Cl(D)KClCaCl2可降到218K2023/12/27計算題

1．A與B形成理想溶液，在320K溶液Ⅰ中含3molA和1molB．總蒸氣壓為5．33×104Pa，再加入2mo1B形成溶液Ⅱ，總蒸氣壓為6．13×104Pa，試求：(1)純液體的蒸氣壓與；

(2)理想溶液I的平衡氣相組成(3)理想溶液I的△mixG(4)若在溶液Ⅰ中再加入3mo1B形成理想溶液

Ⅲ壓為多少?2023/12/27有下列方程組解得：x＝4．53×104y=7．73×104＝4．53×104Pa=7．73×104Pa2023/12/27(2)對溶液I：2023/12/27(3)溶液I混合過程的△mixG為：(4)溶液Ⅲ的組成為：nA＝3molnB=1十2十3＝6mol2023/12/27

2．在293.15K時。乙醚的蒸氣壓為58.95kPa．若在100g乙醚中溶人某非揮發(fā)性有機物質10g，乙醚的蒸氣壓降低到56.79kPa，試求該有機化合物的摩爾質量。2023/12/273.12.2g苯甲酸C6H5COOH溶于100g乙醇后，使乙醇沸點升高1.13K．若將12．2g苯甲酸溶于100g苯后，使苯的沸點升高1.36K．計算苯甲酸在兩種溶劑小的分子量．計算結果可說明什么問題?已知乙醇Kb為1.19K·Kg·mol-1為在苯中為2.6K·Kg·mol-1.

實驗結果表明苯甲酸在乙醇中基本上以單分子形式存在，而在苯中基本上以二聚分子締合形式存在．2023/12/274．某水溶液合有非揮發(fā)性溶質，在271.65K時凝固．試求(1)該溶液的正常沸點。(2)298.15K時該溶液的蒸氣壓(該溫度時純水的蒸汽壓為3178Pa。(3)該溶液在298．15K時的滲透壓。2023/12/272023/12/27（3）以1Kg稀溶液為基準2023/12/27第五章化學平衡1.化學反應的平衡條件。2.根據范特霍夫定溫方程，由KΦ及J的相對大小判斷反應方向。3.理想氣體各類平衡常數關系及計算。4.復相反應平衡常數及計算。5.溫度對化學平衡影響及計算。6.壓力、惰性氣體對化學平衡的影響。7.利用標準平衡常數計算平衡轉化率、平衡組成、化合物的分解壓力、分解溫度等。2023/12/27選擇題1.在等溫等壓下，當反應的=5kJ·mol-1

時，該反應能否進行?能正向自發(fā)進行(B)能逆向自發(fā)進行(C)

不能判斷(D)不能進行

2.已知反應2NH3=N2+3H2，在等溫條件下，標準平衡常數為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應1/2N2+3/2H2=NH3

的標準常數為：(A)4

(B)0.5

(C)2

(D)12023/12/27

3.在一定溫度和壓力下，對于一個化學反應，能用以判斷其反應方向的是：(A)(B)Kp

(C)ΔrGm(D)ΔrHm

4.某溫度時，NH4Cl(s)分解壓力是,則分解反應的平衡常數

為：(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8

5.對反應CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)：(A)Kp

=1(B)

Kp

=Kc

(C)Kp

>Kc(D)Kp<Kc2023/12/276.加入惰性氣體對哪一個反應能增大其平衡轉化率？(A)C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)(B)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(C)3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g)(D)CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=H2O(l)+C2H5COOH3(l)2023/12/277.某放熱反應在T=800K，壓力p下進行，達平衡后產物的百分含量是50%，若反應在T=200K，壓力p下進行，平衡時產物的百分含量將：

(A)

增大(B)減小(C)不變(D)不能確定8.下列敘述中不正確的是:(A)標準平衡常數僅是溫度的函數;(B)催化劑不能改變平衡常數的大小;(C)平衡常數發(fā)生變化,化學平衡必定發(fā)生移動,達到新的平衡;

(D)化學平衡發(fā)生新的移動,平衡常數必定發(fā)生變化.2023/12/279.反應C(s)+2H2(g)=CH4(g)在1000K時的=19.29kJ/mol.當總壓為101kPa,氣相組成是:H270%,CH420%,N210%的條件下,上述反應:(A)正向進行;(B)逆向進行;(C)平衡;(D)不一定.10.已知下列反應的平衡常數:H2(g)+S(s)=H2S(g)①K1;

S(s)+O2(g)=SO2(g)②K2.則反應H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)③的平衡常數為:(A)K1+K2;(B)K1-K2;(C)K1·K2;(D)K1/K22023/12/2711.放熱反應2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）達平衡后，若分別采?、僭黾訅毫?；②減少NO2的分壓；③增加O2的分壓；④升高溫度；⑤加入催化劑，能使平衡向產物方向移動的是：

(A)①②③

；(B)②③④

；(C)③④⑤；(D)①②⑤2023/12/2712.理想氣體反應CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，若起始原料CO與H2的分子比為1:2，平衡時CO的轉化率為a，平衡常數為Kp,則：(A)a與p有關(B)H2的轉化率是2a(C)Kp=[a(3－2a)2]/[4(1－a)2p2]

(D)Kp與p2成反比13.某化學反應在298K時的標準吉布斯自由能變化為負值，則該溫度時反應的Kp

Φ將是：(A)Kp

Φ=0(B)Kp

Φ<0(C)

Kp

Φ>1(D)0<Kp

Φ<12023/12/27填空題1.已知反應C(s)+O2(g)=CO2(g)的平衡常數為K1；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的平衡常數為K2；2C(s)+O2(g)=CO(g)的平衡常數為K3；則K3與K1、K2的關系為：K3=(K1/K2)n，n=__2___。

2.升高溫度有利于_吸_熱反應，降低壓力有利于體積_增加_的反應，減少惰性氣體有利于體積_減小_的反應。

3.將A、B兩種氣體以1:2的比例封入一真空容器，反應A(g)+2B(g)=C(g)為吸熱反應，300℃平衡時系統(tǒng)的總壓力為p1，在500℃平衡時總壓力為p2，則p1_>p2。(填>、<或=)2023/12/274.反應C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），在673K、p下達到平衡，已知?Hm=133.5kJ/mol，問下列條件改變時，對平衡有何影響？（A）增加溫度；（B）增加水蒸氣的分壓；（C）增加總壓；（D）通入N2；（E）增加碳的數量。答（A）右；（B）右；（C）左；（D）右；（E）不變。2023/12/275.6解：設平衡時SO2Cl2(g)的分壓為P(SO2Cl2)SO2Cl2(g)====SO2(g)+Cl2(g)起始：0P0(SO2)