33溶液的热力学性质—活度及活度系数(2).

2010年中国石油大学（北京）这边的复试很简单，不知前几年怎么样呢。

她的全部复试就是一个十分钟左右的面试，之后再无其他东西。

我们那一组面试是在一个会议室。

十个老师坐在会议桌的一侧，我坐在另一侧。

总共分四个部分：1、把自己本科学校、专业简单做一介绍；2、在你面前有几十个题号，随即抽一个，然后老师根据题号提问。

物化、化原、石油方面的。

都是基本问题。

非石油类院校可以不抽石油方面问题。

3、老师提问一个问题。

专业问题、毕业设计等4、老师指定一段英文文献，先读一遍、再翻译。

我的回答问题因为我本科跟老师做过一阵子实验，我先把我发的论文给复试看了一下，老师简单询问了一下。

1、对于第一个问题，我可能两分钟左右就完了。

有些紧张，不知道该说些什么。

2、我抽了一个物化题，基元反应是什么。

说实话，我物化学的很差（虽是个很简单的问题，丢人啊）。

我刚开始一听，傻眼了，直接说不会。

老师也不急于否定我，只是让我好好想想，并给我一些提示。

后来我想起来了一些，就简单说了一些。

老师没难为我，感觉复试的老师很和蔼并不像我原来想象的那样咄咄逼人。

3、老师提问我的是毕业设计的东西。

我当时的毕业设计知识刚开始，还处于查资料阶段。

对于老师的问题我也不是回答的很好，算是放过我了吧。

4、英文翻译是石油炼制。

恰巧我本科学过石油炼制工程。

还算不错。

整个复试就这些，没有听力、没有笔试、没有口语对话。

有意愿报考中国石油大学（北京）的同学不要有太多顾虑，这个学校的化学工艺是很不错，不过没有想象中的那么难考。

和我一起复试的大部分都是本二类学校的学生，不要担心学校的老师会有什么歧视。

不会的，放心！========================我就是中国石油大学（北京）化工学院研究生。

从2012年开始就有笔试了，之前只有面试。

笔试有三科专业课（化工原理，化工热力学，化学反应工程）和英语。

面试时进去先抽一个专业英语翻译，大概一百多词，先读，然后翻译，之后面试老师会问你专业知识，本科学过的专业课都有可能问到，但都是最基础的东西。

第5章溶液体系热力学与化学势1．0.022 st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="True" SourceValue="5" UnitName="kg">5 kg Na2CO3·10H2O溶于水中，溶液体积为0.2 dm3，溶液密度为1.04 kg·dm-3，求溶质的质量分数，质量摩尔浓度，物质的量浓度和摩尔分数表示的浓度值。

（答案：wt% = 4.007%，m = 0.3938 mol·kg-1，c = 0.3932 mol·dm-3，x = 7.045×10 –3）解：M Na2CO3 = 105.99×10-3 kg·mol-1M Na2CO3 · H2O = 286.14×10-3 kg·mol-1W（总）= 1.04×0.2 = 0.208kgn Na2CO3= 0.02259/（286.14×10-3）= 0.07863 molW Na2CO3= 0.07863×105.99×10-3 = 8.334×10-3 kgn Na2CO3 ·10 H2O = n Na2CO3 = 0.0225×103/286.14 = 0.07863 molW H2O =（208—8.344）×10-3 = 199.666×10-3 kgn H2O=（199.666×103）/（18.015×103）= 11.083mol质量百分数：wt％＝[（8.334×10-3）/0.208] ×100% = 4.007%质量摩尔浓度：m Na2CO3 = 0.07863/（199.666×10-3）= 0.3938 mol·kg-1物质的量浓度：c = n Na2CO3/V = 0.07863/0.2 = 0.3932 mol·dm-3物质的量分数：x Na2CO3 = 0.07863/（0.07863+11.083）= 7.045×10-32．293.15 K时，质量分数为60 %的甲醇水溶液的密度是0.894 6 kg·dm-3，在此溶液中水的偏摩尔体积为1.68×10-2dm3·mol-1。

第4章 溶液热力学性质的计算重点难点：偏摩尔性质的定义及其计算，Gibbs-Duhem 方程及其应用，偏摩尔性质间的关系，各种逸度和逸度系数的计算，主要的活度系数模型以及活度系数模型的选择。

1) 偏摩尔性质及其应用对于真实溶液，溶液性质一般不等于构成它的各纯组分性质的加和。

为找出各种物质在溶液中所“具有”的性质之间的关系，引入“偏摩尔性质”的概念。

定义：溶液中组分i 的偏摩尔性质i Mij i j n p T i n p T i i n nM n M M ≠≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=,,,,t )( (4-1) i M 称为在指定T, p 和组成下组分i 的偏摩尔性质，规定了溶液的性质在各组分之间是如何分配的，表明了体系性质随组成的改变。

M 泛指溶液的摩尔热力学性质，如V 、U 、H 、S 、A 、G 、C p 等。

说明：① 偏微分商ij np T i n nM ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂,,)(必须是恒温、恒压条件。

指恒温恒压下，在无限大量的体系中，除了i 组分外保持其它组分的量不变，加入1mol i 组分时所引起的体系某一广度性质总量的变化。

② 只有广度性质(即容量性质)才有偏摩尔性质，而偏摩尔性质为强度性质，是温度、压力和组成的函数。

③ 纯物质的偏摩尔性质就是摩尔性质，即i i x M M i =→1lim 。

可见，在溶液热力学中有三类性质，符号如下：溶液的摩尔性质M ，如H 、S 、U 、G 、V ；n mol 溶液性质可表示为M t ，nM ，M 或M m 溶液中组分i 的偏摩尔性质i M ，如i H 、i S 、i U 、i G 、i V 纯组分i 的摩尔性质M i ，如H i 、S i 、U i 、G i 、V i (1) 偏摩尔性质与溶液性质的关系体系总性质与组成体系的各组分性质间的关系可用下式表示：∑=ii i M x M (T,p =cons.) (4-2)此即偏摩尔性质的集合公式，表明了溶液性质与各组分的偏摩尔性质之间呈线性加和关系，是计算溶液摩尔性质的关系式之一。

课题：溶液的热力学性质——活度及活度系数课程名称：钢铁冶金原理教材：黄希祜主编 .《钢铁冶金原理（第3版）》. 北京：冶金工业出版社,2004.01第一章 冶金热力学基础1.2 溶液的热力学性质——活度及活度系数 教学要求：1) 理解拉乌尔定律、亨利定律、理想溶液、稀溶液、亨利定律常数的含义；理解活度及活度系数的概念、。

2) 掌握不同浓度单位间的换算；确定(%))(*,,H x H B K K P 的方法及它们间转换。

3) 掌握活度及活度系数的计算方法；活度标准态的选择及其与活度的关系；不同活度标准态间的转换。

教学重点：1) 三种标准态的活度及活度系数的计算。

2) 三种活度标准态间的转换。

3) 亨利定律常数的确定。

教学难点：1) 计算活度的公式)(/标B B B p p a =中)(标s p 的确定。

2) 三种活度标准态间的转换系数0B γ的确定。

第一部分 复习上节课主要内容第二部分 新课引入：由于冶金反应中常遇到的钢液、熔渣等都是非理想溶液，这种溶液里的组分浓度并不适合理想溶液的热力学公式，必须用一系数对组分浓度进行修正，使其适用于常见物理化学定律。

被修正后的浓度称为活度。

所以有必要学习活度有关的知识。

第三部分 讲授新课1.2.1 溶液组分浓度的单位及其相互转换关系 一、常用溶液组分浓度单位 B w —质量百分浓度B n —组分B 的摩尔数 B x —组分B 的摩尔分数B c —体积摩尔浓度（3/m mol 溶液）B ϕ—标准总压数B p —组分B 的分压数注意：本课后面出现的B w 值及B ϕ值是百分号“%”前的数字。

二、浓度单位间的关系式1）)1(1100BA B B A B M Mx M M w -+⋅=（二元系） （2-1）证明： BB A A BB B A B B n M n M n M m m m w +=+=100100=)1(1100)(100BA B B A BA BA B A BA B BM Mx M M n n n M M M n n n M -+⋅=+-++证毕。

液相反应和溶液热力学是化学中非常重要的两个概念。

液相反应是指在液相中进行的化学反应，而溶液热力学则是研究溶解、混合和配平等过程涉及到的热力学性质。

这两个概念紧密相连，互相影响，本文就进行探讨。

一、液相反应液相反应是许多化学反应发生的重要场所，具有许多独特的性质。

液相反应通常具有很好的化学选择性、反应速度快、反应废物易于处理、反应条件容易控制和反应测定比固体反应更方便等优点。

液相反应可广泛应用于合成有机化合物、表面化学和催化化学等领域。

液体体系是一种相对开放的体系，在液相反应中，可能还涉及到其他反应物、催化剂或溶剂的参与，并且还会受溶液热力学的影响，因此对反应的设计与控制将涉及许多方面的知识。

液相反应可以是均相反应，也可以是不均相反应。

（一）均相反应大部分反应都需要在同一个相中，才能有效的进行。

其中常见的反应还包括酸碱反应、反应时间短、反应速度快，常用于有机合成的过程中。

均相反应的好处是在反应前可以进行预处理或预分步反应，反应过程中可以精确的控制反应条件，允许使用高压反应，更好的利用溶解度效应、化学选择性可预测，并且容易分离提纯反应物和产物。

（二）不均相反应另外，液相反应也可以是不同相的反应。

例如液-气相反应、液-液相反应和固-液相反应。

不同相的液相反应会受到相转移的影响，使得产物和反应物的反应不均匀，因此会有很多复杂的反应过程和问题需要解决，如传质和质量传递的问题、相界面上的反应动力学研究等等。

二、溶液热力学溶液的热力学研究溶液是化学中最基本的液体混合物体系之一，它是指两种或两种以上物质以分子级别混合，形成相互作用的混合物质。

溶液中成分的浓度、温度、压力等参数变化，可以改变溶液热力学性质。

溶液热力学是研究溶液热力学性质的分支学科，包括吸热、放热、解热、熵变和自由能等热力学量的研究。

热力学定律通常适用于各种溶解过程，其中最广泛使用的两个定律是Gibbs-Helmholtz方程和van’t Hoff方程。

热力学活度
热力学活度是热力学中一个非常重要的概念，它是指物质在一定温度、压力下的活动程度。

在热力学中，活度是用来描述溶液中溶质的活动程度的一个重要参数。

活度越高，溶质在溶液中的活动程度就越大，反之亦然。

在热力学中，活度的计算是非常重要的。

活度的计算可以帮助我们了解溶液中溶质的活动程度，从而更好地理解溶液的性质和行为。

活度的计算需要考虑多种因素，包括温度、压力、溶质浓度等等。

这些因素都会影响溶质在溶液中的活动程度，因此在计算活度时需要综合考虑这些因素。

活度的计算可以通过多种方法来实现。

其中最常用的方法是使用活度系数。

活度系数是一个无量纲的参数，它可以用来描述溶质在溶液中的活动程度。

活度系数的计算需要考虑多种因素，包括溶质的化学性质、溶剂的性质、温度、压力等等。

这些因素都会影响活度系数的大小，因此在计算活度系数时需要综合考虑这些因素。

除了活度系数，还有其他方法可以用来计算活度。

例如，可以使用热力学函数来计算活度。

热力学函数是一种用来描述物质在不同条件下的热力学性质的函数。

通过计算热力学函数，可以得到物质在不同条件下的活度。

这种方法的优点是可以考虑多种因素，包括温度、压力、溶质浓度等等。

因此，它可以更准确地描述溶液中溶质的活动程度。

热力学活度是热力学中一个非常重要的概念。

它可以用来描述溶液中溶质的活动程度，从而更好地理解溶液的性质和行为。

活度的计算需要考虑多种因素，包括温度、压力、溶质浓度等等。

通过综合考虑这些因素，可以得到更准确的活度值，从而更好地理解溶液中溶质的活动程度。