第三章化學(xué)勢

第四章化學(xué)勢一、選擇題1.在298K時，A和B兩種氣體單獨在某一溶劑中溶解，遵守亨利定律，亨利常數(shù)分別為KА和KB，且知KА>KB，則當(dāng)A和B壓力（平衡時的）相同時，在一定量的該溶劑中所溶解的關(guān)系為：()(A)A的量大于B的量；(B)A的量小于B的量；(C)A的量等于B的量；(D)A的量與B的量無法比較。2.在恒溫抽空的玻璃罩中封入二杯液面相同的糖水(A)和純水(B)。經(jīng)歷若干時間后，二杯液面的高度將是：()(A)A杯高于B杯；(B)A杯等于B杯；(C)A杯低于B杯；(D)視溫度而定。3.有關(guān)化學(xué)勢與物質(zhì)流動方向的關(guān)系中下述哪種說法是不正確的。()（A）重結(jié)晶制取純鹽過程中，析出的純鹽的化學(xué)勢與母液中該鹽的化學(xué)勢相等（B）糖溶于水過程中，固體糖的化學(xué)勢大于溶液中糖的化學(xué)勢（C）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（D）自然界中，水總是從化學(xué)勢高的高地流向化學(xué)勢低的低地4.假設(shè)A、B二組分混合可以形成理想液體混合物，則下列敘述中不正確的是：()A、B分子之間的作用力很微弱；(B)A、B都遵守拉烏爾定律；(C)液體混合物的蒸氣壓介于A、B的蒸氣壓之間；(D)可以用重復(fù)蒸餾的方法使A、B完全分離。5.對于理想液體混合物：()(A)△mixH=0△mixS=0(B)△mixH=0△mixG=0(C)△mixV=0△mixH=0(D)△mixV=0△mixS=06.主要決定于溶解在溶液中粒子的數(shù)目，而不決定于這些粒子的性質(zhì)的特性叫:()(A)一般特性；(B)依數(shù)性特征(C)各向同性特性；(D)等電子特性。7.(1)冬季建筑施工中，為了保證施工質(zhì)量，常在澆注混凝土?xí)r加入少量鹽類,主要作用是()(A)增加混凝土的強度(B)防止建筑物被腐蝕(C)降低混凝土固化溫度(D)吸收混凝土中水份(2)為達(dá)到上述目的，選用下列幾種鹽中的那一種比較理想()(A)NaCl(B)NH4Cl(C)CaCl2(D)KCl8.由滲透壓法測得的分子量為()(A)重均分子量(B)粘均分子量(C)數(shù)均分子量(D)上述都不是9.鹽堿地的農(nóng)作物長勢不良，甚至枯萎，其主要原因是什么()(A)天氣太熱(B)很少下雨(C)肥料不足(D)水分從植物向土壤倒流10.為馬拉松運動員沿途準(zhǔn)備的飲料應(yīng)該是哪一種()(A)高脂肪、高蛋白、高能量飲料；(B)20%葡萄糖水；(C)含適量維生素的等滲飲料；(D)含興奮劑的飲料。11.質(zhì)量摩爾濃度凝固點降低常數(shù)Kf，其值決定于()(A)溶劑的本性(B)溶質(zhì)的本性(C)溶液的濃度(D)溫度12.海水不能直接飲用的主要原因是()(A)不衛(wèi)生；(B)有苦味；(C)含致癌物；(D)含鹽量高。13.在T時，一純液體的蒸氣壓為8000Pa，當(dāng)mol的非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于mol的該液體中時，溶液的蒸氣壓為4000Pa，若蒸氣是理想的，則在該溶液中溶劑的活度系數(shù)是：（）(A)(B)(C)(D)14.273K，10p下，液態(tài)水和固態(tài)水（即冰）的化學(xué)勢分別為μ(l)和μ(s)，兩者的關(guān)系為：()(A)μ(l)>μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(D)不能確定15.沸點升高,說明在溶劑中加入非揮發(fā)性溶質(zhì)后,該溶劑的化學(xué)勢比純?nèi)軇┑幕瘜W(xué)勢：()(A)升高(B)降低(C)相等(D)不確定16.已知K時，液體A的飽和蒸氣壓為kPa，另一液體B可與A構(gòu)成理想液體混合物。當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1/2時，A在氣相中的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2/3時，則在K時，液體B的飽和蒸氣壓應(yīng)為：（）(A)kPa(B)kPa(C)kPa(D)kPa17.兩只燒杯各有1kg水，向A杯中加入mol蔗糖，向B杯內(nèi)溶入molNaCl，兩只燒杯按同樣速度冷卻降溫，則有：（）(A)A杯先結(jié)冰(B)B杯先結(jié)冰(C)兩杯同時結(jié)冰(D)不能預(yù)測其結(jié)冰的先后次序18.自然界中，有的高大樹種可以長到100m以上，能夠提供營養(yǎng)及水位到樹冠的主要動力是（）(A)因外界大氣壓引起的樹干內(nèi)導(dǎo)管的空吸作用(B)樹干中微導(dǎo)管的毛細(xì)作用(C)樹內(nèi)體液含鹽濃度高，滲透壓大(D)營養(yǎng)和水分自雨水直接落到樹冠上19.在400K時，液體A的蒸氣壓為4×104Pa，液體B的蒸氣壓為6×104Pa，兩者組成理想液體混合物，平衡時溶液中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，則氣相中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為：()(A)(B)(C)(D)20.今有298K,p$的N2氣[狀態(tài)Ⅰ]323K,p$的N2氣[狀態(tài)Ⅱ]各一瓶,問哪瓶N2氣的化學(xué)勢大()(A)μ(Ⅰ)>μ(Ⅱ)(B)μ(Ⅰ)<μ(Ⅱ)(C)μ(Ⅰ)=μ(Ⅱ)(D)不可比較二、填空題1.選擇“＞”、“＜”、“＝”中的一個填入下列空格苯和甲苯在恒溫恒壓條件下混合形成理想液體混合物，其△mixH0，△mixS0。2.1mol水－乙醇溶液中，水的量為，乙醇的偏摩爾體積為×，溶液的密度為，則溶液中水的偏摩爾體積V水,m=。已知M水=18×10-3，M乙醇=46×10-3。3.高壓混合氣體各組份的逸度可表示為fB=fB*ＸB（即LewisRandall規(guī)則），其中fB表示，fB*表示。4.對于多組分體系：(1)(μB/Ｔ)p,n=________；(2)(SB,m/p)T,n+(VB,m/T)p,n=________；式中SB,m，VB,m是組分B的偏摩爾熵，偏摩爾體積。5.硝化纖維丙酮溶液的濃度為1克／升，27℃時，測得滲透壓為×10-3×pθ，則硝化纖維的摩爾質(zhì)量為。（pθ=101325Pa）6.對于恒溫的二組分溶液來說，當(dāng)氣相中組分A增加，若引起總壓（升高，降低），則氣相中組分A的濃度大于液相中組分A的濃度；若使總壓降低，則氣相中組分A的濃度將（大于，小于）液相中組分A的濃度。7.已知在氧的壓力為101325Pa,25°C時，1000g水中溶解15molO2氣。則當(dāng)氧的活度為1時，氧氣的平衡壓力為。8.100°C時,100g水中含有g(shù)NaCl的溶液上方蒸氣壓為94Pa。則溶液中水的活度為。水的活度系數(shù)為。（已知M(NaCl)=）9.甲、乙、丙三個小孩共享一只冰棍。三人約定：（1）各吃一只冰棍的三分之一（2）只準(zhǔn)抿，不準(zhǔn)咬（3）按年齡從小到大排先后品嘗結(jié)果，甲認(rèn)為這只冰棍中沒有糖，乙認(rèn)為冰棍很甜，丙認(rèn)為甲、乙兩人的說法都太絕對化。從以上實驗可知，年齡最小，次之，年齡最大。10.形成負(fù)偏差的溶液，異種分子間的引力同類分子間的引力，使分子逸出液面的傾向，實際蒸氣壓拉烏爾定律計算值，且H0,V0。三、計算題和證明題1.液體A與液體B形成理想溶液。在K時,1molA和2molB所成溶液的蒸氣壓為kPa，若在溶液中再加入3molA，則溶液的蒸氣壓增加到kPa，試求：（1）p和p。（2）對第一種溶液，氣相中A,B的摩爾分?jǐn)?shù)各為若干2.苯和甲苯在K時蒸氣壓分別為kPa和kPa，今以等質(zhì)量的苯和甲苯在K時相混合形成理想液態(tài)混合物,試求在蒸氣相中：（1）苯和甲苯的分壓力；（2）蒸氣的總壓力；（3）苯基甲苯在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。3.液體A和B形成理想液體混合物，有一個含A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為的蒸氣相，放在一個帶活塞的氣缸內(nèi)，恒溫下將蒸氣慢慢壓縮，直到有液相產(chǎn)生，已知pA*和pB*分別為×pΘ和×pΘ。計算:(a)當(dāng)氣相開始凝聚為液相時的蒸氣總壓；(b)欲使該液體在正常沸點下沸騰，理想液體混合物的組成應(yīng)為多少4.(1)298K時將g碘溶于dm3CCl4中所形成的溶液與dm3水一起搖動,平衡后測得水中含有mol的碘。計算碘在兩溶劑中的分配系數(shù)K。設(shè)碘在兩種溶劑中均以I2分子形式存在。(2)若298K時，碘在水中的溶解度是moldm-3,求碘在CCl4中的溶解度。已知I2的相對分子質(zhì)量為。5.將摩爾質(zhì)量為的不揮發(fā)物質(zhì)B1×10-3kg溶于水中，沸點升高。若再加入摩爾質(zhì)量未知的另一種不揮發(fā)性物質(zhì)B2×10-3kg，沸點又升高。試計算：(1)水的沸點升高常數(shù)Ｋb；(2)未知物的摩爾質(zhì)量Ｍ2；(3)水的摩爾蒸發(fā)熱△vapHm。6.人類血漿（可視為水溶液）的凝固點在下為oC。已知水的凝固點下降常數(shù)Kf=Kmol-1kg。求（1）人體血液在37oC時的滲透壓；（2）在同溫度下，1dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中，選含有多少克蔗糖才能與血液有相同的滲透壓。7.在298K下,將2g某化合物溶于1kg水中,其滲透壓與在298K下,將g葡萄糖(C6H12O6)和kg蔗糖(C12H22O11)溶于1kg水中的滲透壓相同。(1)求此化合物的分子量；(2)求化合物溶液的凝固點是多少(3)此化合物溶液的蒸氣壓降低是多少已知水的冰點下降常數(shù)Kf=Kkgmol-1,298K時水的飽和蒸氣壓為Pa,稀溶液密度可視為與水同。8.在300K，純液體A、B的蒸氣壓分別為和。若取A、B各2mol混合，則氣相總壓為，氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為。假設(shè)蒸氣為理想氣體，計算：(1)求溶液中A和B的活度（以純態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）;(2)求溶液中A和B的活度系數(shù);(3)混合吉布斯自由能△mixGm。9.在K時，要從下列理想混合物中分出1mol的純A，試計算最少必須作功的值。（1）大量的A和B的等物質(zhì)的量混合物；（2）含A和B物質(zhì)的量各為2mol的混合物。10.試用Gibbs-Duhem方程證明在稀溶液中在某一濃度區(qū)間內(nèi)，若溶質(zhì)服從亨利定律，則在該濃度區(qū)間內(nèi)溶劑必然服從Raoult定律。四、簡答題1.導(dǎo)出在很稀的稀溶液中，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)xB、質(zhì)量摩爾濃度mB、物質(zhì)的量濃度cB、質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB之間的關(guān)系：xB=mBMA=2.給出下列公式使用條件：（1）（2）（3）V=nBRT（4）B=pB/kBcB3.為了獲得最大混合熵，試問正庚烷和正己烷應(yīng)以什么比例混合（以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計）4.在相平衡體系中，某組分B在其中一相的飽和蒸氣壓為pB，則該組分在所有相中的飽和蒸氣壓都是pB,此話對嗎(氣相可當(dāng)作理想氣體)5.時，物質(zhì)的量相同的A和B形成理想液體混合物，試求:△mixV、△mixH、△mixG、△mixS。參考答案一、選擇題12345678910BADACBC、CCDC11121314151617181920ADBCBAACBA二、填空題1.△mixH=0，△mixS>0。2.V水,m=×10-5。3.fB表示B種氣體的逸度，fB*表示B種純氣體單獨具有體系總壓力時的逸度。4.(1)-SB,m(2)0[因(S/p)T=-(V/T)p]5.。6.升高;小于7.[答]，溶質(zhì)在稀溶液中以亨利定律為基準(zhǔn)當(dāng)時：8.，[答]9.乙、丙、甲[答]味最甜，說明糖分濃，凝固點低，也就是最易融化。味淡，說明糖分稀，凝固點高，不易融化。10.大于；減??；小于；小于；小于三、計算題1.[答](1)p=pxA+pxBkPa=p(1/3)+p(2/3)kPa=p(2/3)+p(1/3)聯(lián)立(1),(2)二式得p=kPa,p=kPa(2)2、[答](1)設(shè)苯和甲苯的質(zhì)量均為m。(2)（3）3.[答]設(shè)：氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為yA，液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為xA(a)yA=pA/總=pxA/(pA+pB)=pxA/[pxA+p(1-xA)]=××xA/[××xA+×(1-xA)]xA=總=kPa(b)正常沸點時總=總=pxA’+p(1-xA’)xA’=xB’=4.[答](1)n(I2)=m/M=mol=molK=c(I2,H2O)/c(I2,CCl4)=/[=(2)c(I2,CCl4)=c(I2,H2O)/K=mol·dm-3=mol·dm-35.[答]△Tb=KbmB6.[答](1)mB=ΔTf/Kf(溶)=K/K·kg·mol-1=mol·kg-1視血漿為稀水溶液液：CBmB=mol·dm-3π=CBRT=×103××=(2)水溶液的滲透壓與溶質(zhì)的種類無關(guān)，所以滲透壓相同是，兩種水溶液中溶質(zhì)的濃度相等。mB=CBV×MB=×1×=g即水溶液中含有蔗糖才能與血液中有相同的滲透壓。7.[答](1)π=n1RT/V=n2RT/Vn1=n2=×10-3kg/kg·mol-1+×10-3kg/kg·mol-1=×10-3molM=W/n=kg·mol-1(2)ΔTf=Kfm=K(3)Δp=-水=-(1-x2)=x2=Pa8.[答](1)以純液態(tài)A和B為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)aA=pA/p=pyA/p=50663Pa×37338Pa=aB=pB/p=pyB/p=50663Pa×22660Pa=(2)γA=aA/xA==γB=aB/xB==(3)ΔmaxG=(2μA+2μB)-(2μ+2μ)=2RTlnaA+2RTlnaB=2×J·K-1·mol-1×300K×ln×=J9.[答]≤