多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

1、.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一、判斷題：1 克拉佩龍方程適用于純物質(zhì)的任何兩相平衡。（）2 克克方程比克拉佩龍方程的精確度高。( )3 一定溫度下的乙醇水溶液，可應(yīng)用克克方程式計(jì)算其飽和蒸氣壓。（）4 將克克方程的微分式用于純物質(zhì)的液氣兩相平衡，因?yàn)?#196;vapHm>0，所以隨著溫度的升高，液體的飽和蒸氣壓總是升高的。（ ）5 二組分理想液態(tài)混合物的總蒸氣壓大于任一純組分的蒸氣壓。（）6 理想混合氣體中任意組分B的逸度就等于其分壓力pB。（ ）7 因?yàn)槿苋肓巳苜|(zhì)，故溶液的凝固點(diǎn)一定低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。（ ）8 溶劑中溶入揮發(fā)性溶質(zhì)，肯定會(huì)引起溶液的蒸氣壓升高。（ ）9 理想稀溶液中的溶劑遵從

2、亨利定律，溶質(zhì)遵從拉烏爾定律（ ）10 理想液態(tài)混合物與其蒸氣成氣、液兩相平衡時(shí)，氣相總壓力p與液相組成xB呈線性關(guān)系。（）11 如同理想氣體一樣，理想液態(tài)混合物中分子間沒(méi)有相互作用力。（）12 一定溫度下，微溶氣體在水中的溶解度與其平衡氣相分壓成正比。（）13 化學(xué)勢(shì)是一廣度量。（）14 只有廣度性質(zhì)才有偏摩爾量。（）15稀溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。（）16單組分系統(tǒng)的熔點(diǎn)隨壓力的變化可用克勞休斯-克拉佩龍方程解釋。（）17公式 dG = SdT + Vdp只適用于可逆過(guò)程。（）18某一體系達(dá)平衡時(shí)，熵最大，自由能最小。（）19封閉體系中，由狀態(tài)1經(jīng)定溫、定壓過(guò)程變化到狀態(tài)2，非體積功

3、W/0，且有W/DG和DG0，則此變化過(guò)程一定能發(fā)生。（）20根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能得出，從而得到。（）21只有可逆過(guò)程的DG才可以直接計(jì)算。（）22凡是自由能降低的過(guò)程一定都是自發(fā)過(guò)程。（）23只做體積功的封閉體系，的值一定大于零。（）24偏摩爾量就是化學(xué)勢(shì)。（）25在一個(gè)多組分溶液中，只有溶質(zhì)才有偏摩爾量。（）26兩組分混合成溶液時(shí)，沒(méi)有熱效應(yīng)產(chǎn)生，此時(shí)形成的溶液為理想溶液。（）27拉烏爾定律和亨利定律既適合于理想溶液，也適合于稀溶液。（）28偏摩爾量因?yàn)榕c濃度有關(guān)，因此它不是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)。（）29化學(xué)勢(shì)判據(jù)就是Gibbs自由能判據(jù)。（）30自由能G是一狀態(tài)函數(shù)，從始態(tài)I到終態(tài)II，不管經(jīng)

4、歷何途徑，DG總是一定的。（）31定溫、定壓及W/=0時(shí),化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡,反應(yīng)物的化學(xué)勢(shì)之和等于產(chǎn)物的化學(xué)勢(shì)之和。（）二、填空題：1、由克拉佩龍方程導(dǎo)出克-克方程的積分式時(shí)所作的三個(gè)近似處理分別是(i)；(ii)；(iii)。2、貯罐中貯有20,40kPa的正丁烷,并且罐內(nèi)溫度、壓力長(zhǎng)期不變。已知正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是272.7K,根據(jù)，可以推測(cè)出,貯罐內(nèi)的正丁烷的聚集態(tài)是態(tài)。3、氧氣和乙炔氣溶于水中的亨利系數(shù)分別是7.20×107Pa·kg·mol和133×108Pa·kg·mol,由亨利定律系數(shù)可知,在相同條件下,在水中的溶解度大于在

5、水中的溶解度。4、28.15時(shí)，摩爾分?jǐn)?shù)x(丙酮)=0.287的氯仿丙酮混合物的蒸氣壓為29400Pa，飽和蒸氣中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)y（氯仿）=0.181。已知純氯仿在該溫度下的蒸氣壓為29. 57kPa。以同溫度下純氯仿為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，氯仿在該真實(shí)液態(tài)混合物中的活度因子為；活度為。5、在溫度T時(shí)某純液體A的蒸氣壓為11.73kPa，當(dāng)非揮發(fā)性組分B溶于A中，形成xA=0.800的液態(tài)混合物時(shí)，液態(tài)混合物中A的蒸氣壓為5.33kPa，以純液體A為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，則組分A的活度為，活度因子為。6、某理想稀溶液的溫度為T(mén)，壓力為p，溶劑A的摩爾分?jǐn)?shù)為xA，則組分A的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為：mA=_。7、50時(shí)，液體A的飽和

6、蒸氣壓是液體B的飽和蒸氣壓的3倍，A和B構(gòu)成理想液態(tài)混合物。氣液平衡時(shí)，液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，則在氣相中B的摩爾分?jǐn)?shù)為。8、寫(xiě)出理想液態(tài)混合物任意組分B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式：_。9、0，101.325kPa壓力下，O2(g)在水中的溶解度為4.49×10-2dm3/kg，則0時(shí)O2(g)在水中的亨利系數(shù)為kx(O2)= Pa。10、在一定的溫度和壓力下某物質(zhì)液氣兩相達(dá)到平衡，則兩相的化學(xué)勢(shì)mB（l）與mB（g）_；若維持壓力一定，升高溫度，則mB（l）與mB（g）都隨之_；但mB（l）比mB（g）_，這是因?yàn)開(kāi)。11、某均相系統(tǒng)由組分A和B組成，則其偏摩爾體積的吉布斯-杜安方程是。1

7、2、克-克方程的適用條件為。13、偏摩爾熵的定義式為。14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-鹽酸三組混合物或溶液中，可看成理想液態(tài)混合物的是。15、對(duì)于理想稀溶液，在一定溫度下溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度為bB，則B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為。16 、在300K和平衡狀態(tài)下，某組成為xB=0.72 混合物上方B的蒸氣壓是純B的飽和蒸氣壓的60%，那么：(i)B的活度是；(ii)B的活度因子是；(iii)同溫度下從此溶液中取出1mol的純B（組成可視為不變）則系統(tǒng)G的變化是 。17、一般而言，溶劑的凝固點(diǎn)降低系數(shù)kf與。18、某非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液通過(guò)半透膜與純?nèi)軇┻_(dá)滲透平衡，則此時(shí)溶液的蒸氣壓一定純?nèi)軇┑恼魵鈮骸?9

8、、均相多組分系統(tǒng)中，組分B的偏摩爾體積定義VB為。20、理想氣體混合物中任意組分B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為。21在絕熱定容的容器中，兩種同溫度的理想氣體混合，DG，DS，DH。22理想溶液混合時(shí)，DmixV,DmixS,DmixG,DmixH。23在孤立體系中（體積不變），發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，使系統(tǒng)的溫度及壓力明顯升高，則該系統(tǒng)的DS_、DU_、DH_、DF_。24比較水的化學(xué)勢(shì)的大?。ù颂巔=101.325kPa）：（填 >、< 或 =）(l,100, p) _(g,100, p)(l,100, p) _(l,100,2p)(g,100, p) _(g,100,2p)(l,100,2p)

9、_(g,100,2p)(l,101, p) _(g,101, p)25非理想溶液溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)表示式_，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為_(kāi)。26利用DG0判斷自發(fā)過(guò)程的條件是_。27在一定的溫度及壓力下，某物質(zhì)液汽兩相達(dá)平衡，則兩相的化學(xué)勢(shì)B(l)與B(g)_；若維持壓力不變，升高溫度，則B(l)和B(g)都_；但B(l)比B(g)_。28理想溶液中任意組分B的化學(xué)勢(shì)：B=_。29 298K、101.325kPa，有兩瓶萘的苯溶液，第一瓶為2升，溶有0.5mol萘，第二瓶為1升，溶有0.25mol萘，若以1和2表示兩瓶中萘的化學(xué)勢(shì)，則它們的關(guān)系為_(kāi)。三、選擇題：1. 將克拉佩龍方程用于H2的液固兩相平衡，因?yàn)閂m（H

10、2，1）Vm(H2，s），所以隨著壓力的增大,則H2（1）的凝固點(diǎn)將：( )(A)上升(B)下降 (C)不變2. 克-克方程式可用于（ )(A) 固-氣及液-氣兩相平衡(B) 固-液兩相平衡 (C) 固-固兩相平衡3. 液體在其T,p滿(mǎn)足克-克方程的條件下進(jìn)行汽化的過(guò)程,以下各量中不變的是：( )(A)摩爾熱力學(xué)能(B)摩爾體積(C)摩爾吉布斯函數(shù) (D)摩爾熵4. 特魯頓(Trouton)規(guī)則(適用于不締合液體)。(A)21 J·mol·K(B)88 J·K(C)109 J·mol·K5、在a、b兩相中都含有A和B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到相平衡時(shí)，下

11、列三種情況正確的是：（）6、100，101 325Pa的液態(tài)H2O(l)的化學(xué)勢(shì)ml，100，101 325Pa的氣態(tài)H2O(g)的化學(xué)勢(shì)mg，二者的關(guān)系為（）(A) ml> mg(B) ml< mg(C) ml = mg7 、由A及B雙組分構(gòu)成的a和b兩相系統(tǒng)，則在一定T、p下，物質(zhì)A由a相自發(fā)向b相轉(zhuǎn)移的條件為（）8、某物質(zhì)溶于互不相溶的兩液相a和b中，該物質(zhì)在a相以A的形式存在，在b相以A2形式存在，則定溫定壓下，兩相平衡時(shí)（）9、理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)是（）(A)ÄmixV=0， ÄmixH=0， ÄmixS>0， ÄmixG

12、<0(B)ÄmixV<0， ÄmixH<0， ÄmixS<0， ÄmixG=0(C) ÄmixV>0， ÄmixH>0， ÄmixS=0， ÄmixG=0 (D) ÄmixV>0， ÄmixH>0， ÄmixS<0， ÄmixG>010、稀溶液的凝固點(diǎn)Tf與純?nèi)軇㏕f*的凝固點(diǎn)比較，Tf <Tf*的條件是（）(A)溶質(zhì)必須是揮發(fā)性的 (B)析出的固相一定是固溶體(C)析出的固相是純?nèi)軇?(D)析出的固相是純?nèi)苜|(zhì)

13、 11、若使CO2在水中的溶解度為最大，應(yīng)選擇的條件是（）(A)高溫高壓 (B)低溫高壓 (C)低溫低壓 (D)高溫低壓12、25時(shí)，CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系數(shù)分別為4.18×109Pa和57×106Pa ，則在相同的平衡氣相分壓p(CH4)下，CH4在水中與在苯中的平衡組成（）(A)x(CH4，水) > x(CH4，苯) ，(B)x(CH4，水) < x(CH4，苯)(C)x(CH4，水) = x(CH4，苯)13、在一定壓力下，純物質(zhì)A的沸點(diǎn)、蒸氣壓和化學(xué)勢(shì)分別為T(mén)b*、pA*和mA*，加入少量不揮發(fā)性的溶質(zhì)形成溶液之后分別變成T

14、b、pA和mA，因此有（）(A) Tb*< Tb，pA*< pA， ,mA*<mA(B) Tb*> Tb，pA*> pA， ,mA*>mA(C) Tb*> Tb，pA*< pA， ,mA*>mA (D) Tb*< Tb，pA*> pA， ,mA*>mA14、已知環(huán)己烷、醋酸、萘、樟腦的凝固點(diǎn)降低系數(shù)kf分別是20.2、9.3、6.9及39.7K·kg · mol-1。今有一未知物能在上述四種溶劑著溶解，欲測(cè)定該未知物的相對(duì)分子質(zhì)量，最適宜的溶劑是（）(A)萘 (B)樟腦 (C) 環(huán)己烷 (D)醋酸15、

15、在20和大氣壓力下，用凝固點(diǎn)降低法測(cè)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。若所選的純?nèi)軇┦潜?，其正常凝固點(diǎn)為5.5，為使冷卻過(guò)程在比較接近于平衡狀態(tài)的情況下進(jìn)行，冷浴內(nèi)的恒溫介質(zhì)比較合適的是（）(A)冰-水 (B)冰-鹽水 (C)干冰-丙酮(D)液氨16、二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓（）(A)與溶液的組成無(wú)關(guān) (B)介于兩純組分的蒸氣壓之間(C) 大于任一純組分的蒸氣壓 (D)小于任一純組分的蒸氣壓17、 A和B兩組分在定溫定壓下混和形成理想液態(tài)混合物時(shí)，則有：（）。（A）ÄmixH=0 （B）ÄmixS=0 （C）ÄmixA=0 （D）ÄmixG=0 18 、指出關(guān)于

16、亨利定律的下列幾點(diǎn)說(shuō)明中，錯(cuò)誤的是（）(A)溶質(zhì)在氣相和在溶劑中的分子狀態(tài)必須相同(B)溶質(zhì)必須是非揮發(fā)性的 (C)溫度愈高或壓力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈準(zhǔn)確(D)對(duì)于混合氣體，在總壓力不太大時(shí)，亨利定律能分別適用于每一種氣體，與其他氣體的分壓無(wú)關(guān)19、40時(shí)，純液體A的飽和蒸氣壓是純液體B的兩倍，組分A和B能構(gòu)成理想液態(tài)混合物。若平衡氣相中組分A和B的摩爾分?jǐn)?shù)相等，則平衡液相中組分A和B的摩爾分?jǐn)?shù)之比xA:xB=( )(A)1:2 (B) 2:1 (C)3:2 (D)4:320、組分A和B形成理想液態(tài)混合物。已知在100時(shí)純組分A的蒸氣壓為133.32kPa，純組分B的蒸氣壓為66.66k

17、Pa，當(dāng)A和B的兩組分液態(tài)混合物中組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時(shí)，與液態(tài)混合物成平衡的蒸氣中，組分A的摩爾分?jǐn)?shù)是（）(A) 1 (B) 3/4 (C)2/3 (D) 1/221、在25時(shí)，0.01mol·dm-3糖水的滲透壓力為1, 0.01mol·dm3食鹽水的滲透壓為2,則 ( )。(A)12(B)12(C)12 (D) 無(wú)法比較22、氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液態(tài)混合物，在T時(shí)，測(cè)得總蒸氣壓為29 398Pa，蒸氣中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)y2=0.818，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29 571Pa，則在液相中氯仿的活度a1為（）(A) 0.500 (B) 0.823 (

18、C)0.181 (D) 0.81323、在一定溫度、壓力下，A和B形成理想液態(tài)混合物，平衡時(shí)液相中的摩爾分?jǐn)?shù)xA/ xB=5，與溶液成平衡的氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)yA=0.5，則A、B的飽和蒸氣壓之比為（）(A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.524下列化學(xué)勢(shì)是偏摩爾量的是。A B.C D。25.在10，p時(shí)，1mol過(guò)冷的水結(jié)成冰時(shí)，下述表示正確的是。ADG 0，DS體0，DS環(huán)0，DS孤0；BDG 0，DS體0，DS環(huán)0，DS孤0；CDG 0，DS體0，DS環(huán)0，DS孤0；DDG 0，DS體0，DS環(huán)0，DS孤0。26下述化學(xué)勢(shì)的公式中，不正確的是。A； B；C； D。27在373

19、.15K，10132Pa，與的關(guān)系是。A；B=；C；D無(wú)法確定。28只做膨脹功的封閉體系，的值。A大于零；B小于零；C等于零；D無(wú)法確定。29某一過(guò)程DG = 0,應(yīng)滿(mǎn)足的條件是。A任意的可逆過(guò)程； B定溫定壓且只做體積功的過(guò)程；C定溫定容且只做體積功的可逆過(guò)程；D定溫定壓且只做體積功的可逆過(guò)程。301mol理想氣體經(jīng)一定溫可逆膨脹過(guò)程，則。ADG = DFBDG DF CDG DF D無(wú)法確定31純液體在正常相變點(diǎn)凝固，則下列量減小的是。AS ； BG；C蒸汽壓； D凝固熱。32圖中點(diǎn)是稀溶液溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。Aa 點(diǎn)； Bb點(diǎn)； Cc點(diǎn)； Dd點(diǎn)。33溫度為T(mén)時(shí)，純液體A的飽和蒸汽壓為pA*，化學(xué)勢(shì)為A*，在1 p時(shí)，凝固點(diǎn)為，向A中加入少量溶質(zhì)形成稀溶液，該溶質(zhì)是不揮發(fā)的