多組分化學(xué)平衡習(xí)題

第四章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)1.偏摩爾量的定義及性質(zhì)。2.化學(xué)勢與化學(xué)勢判據(jù)及其應(yīng)用。3.拉烏爾定律與亨利定律及計(jì)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(xué)勢表達(dá)式及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的規(guī)定。5.真實(shí)系統(tǒng)（真實(shí)氣體、真實(shí)氣體混合物、真實(shí)液態(tài)混合物、真實(shí)溶液）中，組分的化學(xué)勢表達(dá)式及其標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)。7.理想稀溶液的定義。8.稀溶液依數(shù)性（含理想混合物）及計(jì)算。2023/12/27簡答題1.為什么稀溶液的沸點(diǎn)升高、冰點(diǎn)下降、滲透壓以及溶劑蒸氣壓下降稱為依數(shù)性。引起依數(shù)性的最基本原因是什么？能否把它們的計(jì)算公式用同一個(gè)式子聯(lián)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(zhì)的數(shù)值只與溶于溶劑中溶質(zhì)的粒子數(shù)多少有關(guān)，而與溶質(zhì)本身的性質(zhì)無關(guān)，故稱為依數(shù)性。依數(shù)性產(chǎn)生的主要原因是由于溶質(zhì)溶入后引起溶劑化學(xué)勢降低。2023/12/27

2.溶劑中加入溶質(zhì)后，就會(huì)使溶液的蒸氣壓降低，沸點(diǎn)升高．凝固點(diǎn)下降，這種說法是否正確。答：不正確。只有溶質(zhì)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(zhì)是揮發(fā)性的，則溶質(zhì)加入后，有時(shí)可使溶液的蒸氣壓升高，其結(jié)果必使沸點(diǎn)降低。若溶質(zhì)與溶劑形成固溶體時(shí)，溶液的凝固點(diǎn)有可能升高。2023/12/273.如果在水中加入少量的乙醇，則四個(gè)依數(shù)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(diǎn)下降。冰點(diǎn)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(shí)，析出的固態(tài)仍是純冰。如果溶入

NaCl，由于每個(gè)分子完全電離成二個(gè)粒子，則蒸氣壓降低，沸點(diǎn)升高，所呈依述性數(shù)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(zhì)的亨利常數(shù)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(fù)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(diǎn)必低于同樣壓力下純液體A的沸點(diǎn)；(3)該溶液的凝固點(diǎn)必低于同樣壓力下純液體A的凝固點(diǎn)(溶液凝固時(shí)析出純固態(tài)A）。2023/12/27

當(dāng)A、B形成理想溶液，或—般正偏差、一般負(fù)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(fù)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(zhì)的凝固點(diǎn)都隨外壓的增大而上升?試舉例說明。解：由克拉貝龍方程

當(dāng)物質(zhì)凝固時(shí)，△H為凝固熱，物質(zhì)的凝固熱總是負(fù)值，因而dT/dp的符號(hào)由△v的符號(hào)確定?！鱲＝v0—vl，因而△V的正負(fù)取決于液、固兩態(tài)物質(zhì)的密度。

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

有少數(shù)物質(zhì)如水、鉛等，固態(tài)物質(zhì)的密度反而小于液態(tài)物質(zhì)的密度，有△V＞o，因此這些物質(zhì)在疑團(tuán)時(shí)dT/dp＜o(jì)，即增高壓力時(shí)物質(zhì)的凝固點(diǎn)下降。2023/12/27

7．在相同溫度和壓力下，相同質(zhì)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?yàn)樵谒芤褐?，Nacl會(huì)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(zhì)的粒子數(shù)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(shù)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(yùn)送至植物的頂部，因細(xì)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(xué)勢與水蒸氣化學(xué)勢的關(guān)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(xué)勢相等。答案：A。稀溶液的依數(shù)性包括沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降、蒸氣壓下降和滲透壓。

2．將非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑中形成稀溶液時(shí)，將引起(A)沸點(diǎn)升高(B)熔點(diǎn)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(diǎn)升高常數(shù)和凝固點(diǎn)降低常數(shù)值的主要因素是

（C）溶質(zhì)本性(D)溫度和溶劑本性

答案：A。由沸點(diǎn)升高常數(shù)可以看出。

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

(A)氯仿(B)苯(C)水(D)四氯化碳答案：D。由沸點(diǎn)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(shí)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(xué)勢，則(A)μ1=10μ2(B)μ1=2μ2(C)μ1=1/2μ2(D)μ1=μ2

答案：D化學(xué)勢僅與濃度有關(guān),而與物質(zhì)量的多少無關(guān)。

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(xué)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?yàn)?，，S＞0故溫度升高Gibbs函數(shù)下降。

(1)自然界中，風(fēng)總是從化學(xué)勢高的地域吹向化學(xué)勢低的地域(2)自然界中，水總是從化學(xué)勢高的地方流向化學(xué)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(jié)冰(B)兩杯同時(shí)結(jié)冰(C)溶有NaCl的杯子先結(jié)冰(D)視外壓而定答案：A。因?yàn)镹aCl完全解離，相當(dāng)于溶質(zhì)的濃度增大，故凝固點(diǎn)降低更多。

10冬季建筑工地施工中，為保證施工質(zhì)量，常在澆筑混凝土?xí)r加入鹽類，作用是什么？為達(dá)到目的，下列最好的為哪個(gè)？(A)NaCl(B)CaCl2(C)NH4Cl(D)KClCaCl2可降到218K2023/12/27計(jì)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(shí)。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(jī)物質(zhì)10g，乙醚的蒸氣壓降低到56.79kPa，試求該有機(jī)化合物的摩爾質(zhì)量。2023/12/273.12.2g苯甲酸C6H5COOH溶于100g乙醇后，使乙醇沸點(diǎn)升高1.13K．若將12．2g苯甲酸溶于100g苯后，使苯的沸點(diǎn)升高1.36K．計(jì)算苯甲酸在兩種溶劑小的分子量．計(jì)算結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)，在271.65K時(shí)凝固．試求(1)該溶液的正常沸點(diǎn)。(2)298.15K時(shí)該溶液的蒸氣壓(該溫度時(shí)純水的蒸汽壓為3178Pa。(3)該溶液在298．15K時(shí)的滲透壓。2023/12/272023/12/27（3）以1Kg稀溶液為基準(zhǔn)2023/12/27第五章化學(xué)平衡1.化學(xué)反應(yīng)的平衡條件。2.根據(jù)范特霍夫定溫方程，由KΦ及J的相對大小判斷反應(yīng)方向。3.理想氣體各類平衡常數(shù)關(guān)系及計(jì)算。4.復(fù)相反應(yīng)平衡常數(shù)及計(jì)算。5.溫度對化學(xué)平衡影響及計(jì)算。6.壓力、惰性氣體對化學(xué)平衡的影響。7.利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算平衡轉(zhuǎn)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(dāng)反應(yīng)的=5kJ·mol-1

時(shí)，該反應(yīng)能否進(jìn)行?能正向自發(fā)進(jìn)行(B)能逆向自發(fā)進(jìn)行(C)

不能判斷(D)不能進(jìn)行

2.已知反應(yīng)2NH3=N2+3H2，在等溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應(yīng)1/2N2+3/2H2=NH3

的標(biāo)準(zhǔn)常數(shù)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(gè)化學(xué)反應(yīng)，能用以判斷其反應(yīng)方向的是：(A)(B)Kp

(C)ΔrGm(D)ΔrHm

4.某溫度時(shí)，NH4Cl(s)分解壓力是,則分解反應(yīng)的平衡常數(shù)

為：(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8

5.對反應(yīng)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(gè)反應(yīng)能增大其平衡轉(zhuǎn)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(yīng)在T=800K，壓力p下進(jìn)行，達(dá)平衡后產(chǎn)物的百分含量是50%，若反應(yīng)在T=200K，壓力p下進(jìn)行，平衡時(shí)產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù);(B)催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小;(C)平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動(dòng),達(dá)到新的平衡;

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

S(s)+O2(g)=SO2(g)②K2.則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)③的平衡常數(shù)為:(A)K1+K2;(B)K1-K2;(C)K1·K2;(D)K1/K22023/12/2711.放熱反應(yīng)2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）達(dá)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(chǎn)物方向移動(dòng)的是：

(A)①②③

；(B)②③④

；(C)③④⑤；(D)①②⑤2023/12/2712.理想氣體反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，若起始原料CO與H2的分子比為1:2，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a，平衡常數(shù)為Kp,則：(A)a與p有關(guān)(B)H2的轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng)在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化為負(fù)值，則該溫度時(shí)反應(yīng)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(yīng)C(s)+O2(g)=CO2(g)的平衡常數(shù)為K1；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的平衡常數(shù)為K2；2C(s)+O2(g)=CO(g)的平衡常數(shù)為K3；則K3與K1、K2的關(guān)系為：K3=(K1/K2)n，n=__2___。

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

3.將A、B兩種氣體以1:2的比例封入一真空容器，反應(yīng)A(g)+2B(g)=C(g)為吸熱反應(yīng)，300℃平衡時(shí)系統(tǒng)的總壓力為p1，在500℃平衡時(shí)總壓力為p2，則p1_>p2。(填>、<或=)2023/12/274.反應(yīng)C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），在673K、p下達(dá)到平衡，已知?Hm=133.5kJ/mol，問下列條件改變時(shí)，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(shù)量。答（A）右；（B）右；（C）左；（D）右；（E）不變。2023/12/275.6解：設(shè)平衡時(shí)SO2Cl2(g)的分壓為P(SO2Cl2)SO2Cl2(g)====SO2(g)+Cl2(g)起始：0P0(SO2)