第04章 多组分系统热力学.doc试题及答案

物化习题第四章多组分系统热力学一判断题1、在101.3Kpa下，往纯水中加入少量NaCl,与纯水比较，此稀溶液沸点升高。

（）2、偏摩尔量集合公式Z=∑nBzB,m适用条件是恒温过程。

（）恒温恒压过程3、Henry系数Kx，B只与溶剂溶质性质有关，而与温度无关。

（）温度不同，亨利系数不同。

温度升高，系数升高。

4、沸点升高系数Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关，且与温度有关。

（）Kb的量仅与溶剂的性质有关5.、若A分子和B分子之间的相互作用力，与A，B各自处于纯态时分子之间的相处作用力相同，混合后，则有⊿Hmin=0.( )6、标准就态是认为规定的某些特定状态。

（）7、理想溶液中，各种微粒间的相互作用力可忽略不计。

（）处于凝聚态的分子，其分子间的距离很小，分子间的相互作用力和分子的体积均不能忽略。

8、一切纯物质的凝固点都随外压的增大而上升。

（）9、稀溶液的非典一定比纯溶剂的沸点高。

（）在同一外压条件下10、在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水的渗透压不相同。

（）Ⅱ=CbRT,溶液的渗透压的大小只由溶液中的溶质的浓度决定，而与溶质的本性无关。

11、摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，而物质的量浓度与温度有关（）12、在相平衡中，若各相中均有组分B，则组分B在个相中的化学势一定相等。

（）系统处于相平衡，由于系统任一组分B在其存在的每个相中的化学势相等。

13、溶剂中融入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸汽压升高。

（）14、二组分理想液态混合物的总蒸汽压大于任一组分的蒸汽压。

（）处于中间态。

15、只有广度性质才有偏摩尔量。

( )16、凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。

（）17、拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。

（）18、偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。

（）19、某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。

（）20、在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。

（）21、封闭系统中，由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功Ｗ′>△Ｇ和△Ｇ﹤0，则此过程一定能发生。

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 。

含量少的称为溶质。
混合物（mixture） 多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各 组分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律， 这种体系称为混合物，也可分为气态混合物、液态 混合物和固态混合物。
按规律性
理想混合物 真实混合物 气态混合物 （液态）混合物 固态混合物
多 组 分 均 相 系 统
p K x 溶质 K f ( T , 溶质 , 溶剂 ) B x , B BB k , B
实验证明:对挥发性 溶质, 在稀溶液中溶 质若符合亨利定律, 溶剂必符合拉乌尔 定律
计算
例 4.5.1 (课本p172) 解: 1)题目中溶液按稀溶液处理,水(A)作为溶剂符合拉乌尔定律
而乙醇(B)为溶质符合亨利定律 2)应用亨利定律要先确定亨利系数,组成表示要依据题中数 据要求进行转换.
V V d V d T d p Tpn p , B,n T,n C B,n C V V d n d n B C n n B C T,pn , ,n T,pn , ,n
C D B D
偏摩尔量的定义 设X 代表广度量V，U，H，S，A，G的任一种
第四章 多组分系统热力学
Chapter 4 the Thermodynamics of Multicomponent System
引言
• 系统按照所含组分数和相数可划分为：
单组分均相系统 ----- 由两种或两种以上物质以分子大小
相互均匀混合而成的均匀系统
§4-1 组成表示法
Measures of Composition
组成表示法
1、物质B的摩尔分数 x B (mole fraction)
x n n B B/ B
B

第四章 多组分系统热力学4.1 有溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。

此溶液中B 的浓度为c B ，质量摩尔浓度为b B ，此溶液的密度为。

以M A ，M B 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数x B 表示时，试导出x B 与c B ，x B 与b B 之间的关系。

解：根据各组成表示的定义()/B BB cBB B BB R RR BA B A Bx n n x c x MV M n x M M M x ρρρ===⎛⎫⎪⎝⎭=+-∑∑∑()()BBB A A B B A B A B x x c x M x M M M M x ρρ==++-⎡⎤⎣⎦()001BB B B cc c A A A AR Rn n x b m x M x M x M →→====-∑∑4.2 D-果糖()6126C H O B 溶于水（A ）中形成的某溶液，质量分数0.095B w =，此溶液在20℃时的密度31.0365/Mg m ρ-=。

求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。

解：质量分数的定义为()B B B B BB A B A A B B A B B A m nx M x M w m m nx M nx M M x M M ===+++-()()0.09518.0152180.15720.095180.157218.01520.0104B B B B B B A w M x M w M M ⨯==---⨯-=()()331.0365100.010418.01520.0104180.157218.01520.547BB A BA B x c M M M x mol dm ρ-⨯⨯==+⨯-+-⎡⎤⎣⎦=⋅()()10.01040.583110.010418.0152B B B A x b molKg x M -===--⨯4.3 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10.16mol kg -⋅和12.5mol kg -⋅之间时，溶液的总体(){}(){}2311/1002.93551.832/0.1394/B B V cm b mol kg b mol kg --=+⋅+⋅（1） 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。