第4章 多组分系统自测题

第四章多组分系统热力学选择题1. 在373.15K和101325Pa•下水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽)(C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定答案：A。

两相平衡，化学势相等。

2．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性(A) 凝固点降低（B）沸点升高(C) 渗透压（D）蒸气压升高答案：D。

稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。

3．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为 k1和 k2，且k1＞ k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量C1 和 C2 的关系为(A) C1＞ C2 (B) C1＜ C2 (C) C1＝ C2 (D) 不能确定答案：B4．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A) 沸点升高 (B) 熔点升高 (C) 蒸气压升高 (D) 都不对答案：A。

稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。

5. 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是(A) 纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态(B) 纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体(C) 纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体(D) 不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同答案：D6. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是(A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(C) 所有依数性都与溶剂的性质无关(D) 所有依数性都与溶质的性质有关答案：B7. 关于亨利系数, 下面的说法中正确的是(A) 其值与温度、浓度和压力有关(B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关(C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关(D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关答案：D8. 定义偏摩尔量时规定的条件是(A) 等温等压 (B) 等熵等压(C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变答案：D9. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算(B) 系统的容量性质才有偏摩尔量(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关(D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量答案：B10. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是(A) 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关(B) 系统的强度性质无偏摩尔量(C) 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量(D) 偏摩尔量的数值只能为整数或零答案：D11. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 （C ）溶质本性(D) 温度和溶剂本性答案：A 。

多组分系统热力学习题课1、“偏摩尔量与化学势是一个公式的两种不同说法。

”这种理解对吗？ 解答：不正确。

偏摩尔量的定义是：Z B = B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂np T n Z 。

式中，Z 代表系统的任一容量性质。

它表示在等温、等压及除了组分B 意外的其余组分的物质的量均保持不变的情况下，1 mol 组分B 对系统容量性质Z 的贡献。

只有组分B 的偏摩尔Gibbs 自由能才能称为化学势，其他偏摩尔量不是化学势。

化学势是偏摩尔量，偏摩尔量不一定是化学势。

2、关于化学场与化学势。

−−−−→−pT,恒 移去隔板，自发混合至均匀−−−−−←⨯自发−−−−→−pT,恒 石块消失，自发反应 −−−−−←⨯自发这种自发变化单向性的实例不胜枚举。

在排除了其他外场之后，体系内部仍存在一个保守场，这个场使得自然界的变化都有单向性，这个场即称为“化学场”，它所造成的方向总是使得体系在一定条件下倾向能量最低的状态。

化学势的定义： μB = B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂nV S n U = B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂np S n H= B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂nV T n A = B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂np T n G化学势是强度性质。

化学势所解决的问题： 在多组分体系中，每一组分的行为与各组分单独存在时不一样。

这种差别所产生的的原因是由于不同种类的分子间的相互作用与同类分子间的相互作用不同。

由此可见，这种差别不仅随组成体系的物质种类不同而异，而且还是浓度的函数。

组分A + 组分B ，形成混合物：A-A ，B-B ，A-B热力学不研究微观粒子的行为及其相互作用。

为了描述多组分体系中的每一种物质的实际行为，引进了化学势的概念。

化学势是一种宏观量，它将各组分间的所有影响因素都包括在其中了。

化学势是以实际应用为背景引入的一个概念，有很强的实践性。

化学势的物理意义：μB = B)(C ,,B C ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂np T n G = 偏摩尔Gibbs 自由能G B它表示在T 、p 和其他组分的含量不变的条件下，增加1 mol 组分B 对于体系总Gibbs自由能的贡献。

第四章多组分系统热力学测试第四章多组分系统热力学测试一、单项选择题(每题2分,共20题)1、已知在318K时纯丙酮的蒸汽压为43.063kPa,今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮-氯仿二元体系中丙酮的蒸汽压为26.771kPa , 则此体系（）A、属于理想液态化合物B、对丙酮为负偏差C、对丙酮为正偏差D、无法识别其特点2、下列对于偏摩尔量的理解中，错误的是：（）。

A、等温等压条件下，向一个含有物质的量无限大的系统中可逆地增加1mol某一组分B时，所引起的系统吉布斯函数的增加；B、等温等压条件下，向一个含有一定量物质的系统中加入1mol 某一组分B所引起的系统吉布斯函数的增加；C、等温等压条件下，向一个含有一定量物质的系统中可逆地加入dnB组分B所引起的系统吉布斯函数的微量增加。

3、在298 K时，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为k x,A和k x,B，且知k x,A>k x,B，则当A和B压力的平衡值相同时，在一定的该溶剂中所溶解的物质的量是：（）。

A、A的物质的量大于B的物质的量；B、A的物质的量小于B的物质的量；C、A的物质的量等于B的物质的量；D、A的物质的量与B的物质的量无法比较。

4、在101.325 kPa下，有0.002 mol的气体溶解在1000 g水中。

当在相同温度下压力增加至202.65 kPa时，就有0.004 mol该气体溶于1000 g水中，描述这一实验规律的定律是：（）。

A、理想气体定律；B、拉乌尔定律；C、道尔顿分压定律；D、亨利定律。

5、在拉乌尔定律表达式 p B=p B*x B中，p B*：（）。

A、只是温度的函数，与溶质、溶剂的性质无关；B、与溶质、溶剂的性质有关，但与温度无关；C、与温度、溶剂的性质有关，与溶质性质无关；D、与温度、溶质的性质有关，与溶剂性质无关。

6、溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律的二组分溶液是：（）。

物理化学课件及考试习题试卷答案第4章多组分系统热⼒学习题及答案.（DOC）第三章多组分系统热⼒学⼀、填空题1、只有系统的＿＿＿＿性质才具有偏摩尔量。

⽽偏摩尔量⾃⾝是系统的＿＿＿＿性质。

偏摩尔量的值与系统中各组分的浓度＿＿＿＿。

混合适物系统中各组分的同⼀偏摩尔量间具有两个重要的性质，分别是＿＿＿＿与＿＿＿＿。

2、如同温度是热传导的推动⼒⼀样，化学势是＿＿＿＿传递的推动⼒。

在恒温恒压下多相平衡的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

以焓表⽰的组分i的化学势可写成µi=＿＿＿＿。

3、混合理想⽓体中任⼀组分B的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿；理想溶液中任⼀组分B的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿；稀溶液中溶剂A的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿。

4、由纯组分在恒温恒压下组成理想混合物时，△mix S=＿＿0；△mix G＿＿0；△mix H＿＿0；△ix V＿＿0。

5、理想溶液混合时，?mix V ，?mix S ，?mix G ，?mix H 。

6、⽐较⽔的化学势的⼤⼩（此处p=101.325kPa）：（填>、< 或=）①µ(l,100℃,p)____µ(g,100℃,p)②µ(l,100℃,p)____µ(l,100℃,2p)③µ(g,100℃,p)____µ(g,100℃,2p)④µ(l,100℃,2p)____µ(g,100℃,2p)⑤µ(l,101℃,p)____µ(g,101℃,p)7、⾮理想溶液溶质的化学势表⽰式____，其标准态为____。

8、在⼀定的温度及压⼒下，某物质液汽两相达平衡，则两相的化学势µB(l)与µB(g)_____若维持压⼒不变，升⾼温度，则µB(l)和µB(g)都______；但µB(l)⽐µB(g)______。

第4章 多组分系统热力学思考题：1. 理想液态混合物和理想气体的微观模型有何不同？2. 理想稀溶液要“稀”到什么程度才算理想稀溶液？3. 在相同的温度和压力下，相同质量摩尔浓理想液态混合物和理想气体的微观模型有何不同？度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同？4. 在一完全密闭的透明恒温箱中放有两个体积相同的杯子。

往A ，B 杯中分别倒入1/3体积的纯水和蔗糖水溶液，并置于该恒温箱中。

假设恒温箱很小，有少量水蒸发即可达到饱和。

那么经足够长时间后，两杯中会发生什么现象？解释原因。

选择题：1. 下述各量中，哪些是偏摩尔量？（ ） A. C n P T B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ B. C n V T B n U ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ C. C n V T p A ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ D. C n V p T G ,,⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂ E. C n p T B n V ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ F. Cn p S B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ 下述各量中，哪些不是化学势？（ ）A. *,B m G B. C n S V B n U ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ C. C n p T B n H ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ D. Cn p T B n G ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ E. B μ F. Cn V T B n A ,,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂ 2. 单一组分过冷液体的化学势比其固体的化学势（ ）A. 高B. 低C. 相等D. 不可比较3. 重结晶制盐的过程中，析出的NaCl 固体的化学势比母液中NaCl 的化学势（ ）A. 高B. 低C. 相等D. 不可比较4.在溶剂中加入非挥发性溶质后沸点升高，说明该溶剂的化学势比未加溶质前的化学势（）A. 高B. 低C. 相等D. 不可比较5.恒温恒压下，在A、B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时，B的偏摩尔体积将（）A. 增加B. 减少C. 不变D. 不一定6.0℃，2PΘ时，水的化学势比冰的化学势（）A. 高B. 低C. 相等D. 不可比较7.混合理想气体中组分i的标准态与混合非理想气体中组分i的标准态相比较，其关系为（）A. 相同B. 不同C. 不一定相同D. 无关系8.下列哪种方法对消灭蚂蟥更有利？（）A. 用手拍B. 用刀切成几段C. 扔到岸边暴晒D. 扔到岸边向其身体撒盐9.恒温下，B溶于A中组成溶液。

[192-3] 在25℃，1 kg 水(A)中溶有醋酸(B)，当醋酸的质量摩尔浓度b B 介于0.16 mol·kg -1和2.5 mol·kg -1之间时，溶液的总体积2113)]kg mol /([1394.0)]kg mol /([832.51935.1002cm /--⋅+⋅+=B B b b V求：⑴把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成b B 的函数关系； ⑵b B = 1.5 mol·kg -1时水和醋酸的偏摩尔体积。

解：An p T B B n V V ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⑴ Anp T B A b V m ,,1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=()An p T B BB A b b b m ,,21394.0832.51935.10021⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂++∂= ()13mol cm )2788.0832.51(-⋅+=B bA BB A n V n V V -=AA BA B M m V m b V -=3-210016.181)2788.0832.51(11394.0832.51935.1002⨯+⨯-++=B B B B b b b b132m o l cm )0025114.0-0689.18(-⋅=B b⑵将b B = 1.5 mol·kg -1代入上式，得)mol cm (2502.525.12788.0832.512788.0832.5113-⋅=⨯+=+=B B b V）（1322mol cm 18.06325.10025114.0-0689.180025114.0-0689.18-⋅=⨯==B A b V √[192-4] 60℃时甲醇（A ）的饱和蒸气压是 83.4 kPa ，乙醇（B ）的饱和蒸气压是 47.0 kPa 。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物中二者的质量分数各为0.5，求 60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。

第四章多组分系统热力学练习1 题及答案．第四章多组分系统热力学练习1题及答案．第四章多组分系统热力学练习题及答案1.20 C下HCl溶于苯中达平衡，气相中HCl的分压为101.325 kPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。

已知20 ?C时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa，若20?C 时HCl和苯蒸气总压为101.325 kPa，求100 g笨中溶解多少克HCl。

解：设HCl在苯中的溶解符合Henry定律2.60 ?C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 ?C 时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。

解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律3.80 ?C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。

两液体可形成理想液态混合物。

若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 ?C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。

解：根据Raoult定律t时纯AB，两液体能形成理想液态混合物。

已知在温度的饱和蒸气压A4.。

的饱和蒸气压B，纯t下，于气缸中将组成为的A, B（1）在温度混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？t下开始沸腾，，温度两液体混合，并使此混合物在100 kPa2）若将A, B（求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）。

解：1. 由于形成理想液态混合物，每个组分均符合Raoult定律; 2. 凝结出第t一滴微小液滴时气相组成不变。

因此在温度t 100 kPa，温度下开始沸腾，要求混合物在5. 已知101.325kPa下，纯苯（A）的正常沸点和摩尔蒸发焓分别为353.3K和?1，纯甲苯（B）的正常沸点和摩尔30762J·mol蒸发焓分别为383.7K和?1。

第四章多组分系统热力学练习题及答案1.20 ︒C下HCl溶于苯中达平衡，气相中HCl的分压为101.325 kPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。

已知20 ︒C时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa，若20︒C 时HCl和苯蒸气总压为101.325 kPa，求100 g笨中溶解多少克HCl。

解：设HCl在苯中的溶解符合Henry定律2.60 ︒C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 ︒C 时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。

解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律3.80 ︒C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。

两液体可形成理想液态混合物。

若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 ︒C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。

解：根据Raoult定律4. A，B两液体能形成理想液态混合物。

已知在温度t时纯A的饱和蒸气压，纯B的饱和蒸气压。

（1）在温度t下，于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？（2）若将A, B两液体混合，并使此混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）。

解：1. 由于形成理想液态混合物，每个组分均符合Raoult定律; 2. 凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变。

因此在温度t混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，要求5. 已知101.325kPa下，纯苯（A）的正常沸点和摩尔蒸发焓分别为353.3K和30762J·mol-1，纯甲苯（B）的正常沸点和摩尔蒸发焓分别为383.7K和31999J·mol-1。

苯和甲苯形成理想液态混合物，若有该种液态混合物在101.325kPa，373.1K沸腾，计算混合物的液相组成。

第4章 多组分系统自测题1. 在一定外压下，易挥发溶剂A 中加入不挥发溶质B ，形成稀溶液。

在此稀溶液浓度范围内A 与B 可形成固溶体。

此稀溶液的凝固点随着b B 的增加而( D )，它的沸点随着b B 的增加而( A ). A 升高；B 降低；C 不发生变化；D 无法判断。

2. 在某一定温度T 下，由纯液态的A 与B 形成理想液态混合物。

已知**A Bp p <，当气－液两相达到平衡时，气相组成y Ｂ总是( A )液相组成x B 。

A ＞；B ＜；C ＝；D 正比于。

3. 在T ＝300K ， p ＝102.0 kPa 的外压下，质量摩尔浓度b ＝0.002 mol ⋅kg -1的蔗糖水溶液的渗透压为1∏。

b =0⋅002 mol ⋅kg -1 KCl 水溶液的渗透压为2∏，则必存在2∏( A )1∏的关系。

A ＞；B ＜；C ＝；D 无法判断。

4. 在101.325 kPa 的大气压力下，将蔗糖在水中的稀溶液缓慢地降温，首先析出的为纯冰。

相对于纯水而言，加人蔗糖将会出现：蒸气压( B )；沸点( A )；凝固点( B )。

A 升高；B 降低；C 不变；D 无一定变化规律。

5. 在恒温、恒压下，理想液态混合物混合过程的①mix m V ∆( B )；②mix m H ∆( B )；③ mix m S ∆( A )；④mix m G ∆( C )；⑤mix m U ∆( B )；⑥mix m A ∆( C )。

A >0；B ＝0：C ＜0；D 不能确定。

6. 在T ，p 及组成一定的真实溶液中，溶质的化学势可表示为：B μ＝B μ＋B ln RT a ，采用不同的标准态(x B ＝1， b B ＝b ，c B ＝c ，…)时，上式中的B μ ( A )；a B ( A )， B μ( B )。

(a)变；(b)不变；(c)变大；(d)变小。

7. 在一定压力下，在A ，B 二组分溶液的温度－组成图的最高(或最低)恒沸点处，气－液两相组成的关系为：气相摩尔分数y B ( C )液相摩尔分数x B 。

1、在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A) 和纯水(B)。

经历若干时间后，两杯液面的高度将是：( )(A) A 杯高于B 杯(B) A 杯等于B 杯(C) A 杯低于B 杯(D) 视温度而定2、在温度T时，纯液体A 的饱和蒸气压为p A*，化学势为μA*，并且已知在p∃压力下的凝固点为T f*，当A 中溶入少量与A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A，μ A，T f ，则( )(A) p A*< p A，μA*<μA，T f* < T f(B) p A*> p A，μA*<μA，T f* < T f(C) p A*< p A，μA*<μA，T f* > T f(D) p A*> p A，μA*>μA，T f* > T f3、已知373.15 K 时，液体A 的饱和蒸气压为133.32 kPa，另一液体B 可与A 构成理想液体混合物。

当 A 在溶液中的物质的量分数为1/2 时，A 在气相中的物质量分数为2/3 时，则在373.15 K时，液体B 的饱和蒸气压应为：( )(A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa4、关于亨利系数,下列说法中正确的是: ( )(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关5、关于亨利定律,下面的表述中不正确的是：( )(A)若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B必遵从亨利定律(B)温度越高、压力越低,亨利定律越正确(C)因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律(D)温度一定时,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关6、298 K时,HCl(g,M r=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa⋅kg⋅mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为：( )(A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa7、下述诸说法正确的是：( )(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律(A) (1)，(2) (B) (2)，(3) (C) (2)，(4) (D) (3)，(4)8、设N2和O2皆为理想气体。