《四川大学物理化学习题4第四章习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川大学物理化学习题4第四章习题（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11第 四 章多 组 分 体 系 热 力 学 习 题第 四 章多 组 分 体 系 热 力 学 习 题2四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅小结小结I.多组分体系的热力学性质多组分体系的热力学性质BB,m Bd0xZ= = Gibbs- Duhem公式偏摩尔量的 集合公式定义式公式偏摩尔量的 集合公式定义式偏摩尔量偏摩尔量CB,m B, ,T p nZZn=kBB,m B 1Zn Z= = = BB,m Bd0nZ= = 3四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅多组分体系 热力学基本 关系定义式多组分体系 热力学基本 关系定义式化学势化学势CB BS,V,nU n =CBS,p,nH n=
2、CBT,V,nA n=CBT,p,nG n=BBddddBGS TV pn = += + 4四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅小结小结II.多组分体系的物质特性：活度和逸度多组分体系的物质特性：活度和逸度混合气体纯气体混合气体纯气体理想气体的化学势理想气体的化学势()( )()( ),lnpT pTRTp=+=+ ( )( )BBBlnlnpTRTRTxp=+=+ ( () )* BB,lnT pRTx =+=+5四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅混合气体纯气体混合气体纯气体非理想气体的化学势非理想气体的化学势( )( )lnfTRTp=+=+ ( )( )B BlnBfTRTp=
3、+=+ 逸度：逸度：fp = =00limlim1 ppf p =BBBfp = =B B00Blimlim1 ppf p =6四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅溶液溶液理想液体混 合物的通性理想液体混 合物理想液体混 合物的通性理想液体混 合物(稀溶液 中溶剂稀溶液 中溶剂A)稀溶液中两 个经验定律稀溶液中两 个经验定律( )( ) BBlnTRTx +()()* BBB,lnT pRTx=+=+Raoults Law* AAApp x= =BBxpK x= =BmK m= =BcK c= =Henrys Law(1) mixV =0 (2) mixH=0mixBB BmixBB B(
4、3)ln (4)lnSRnxGRTnx= = =27四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅非理想液体 混合物非理想液体 混合物(稀溶 液中溶剂稀溶 液中溶剂A)理想稀溶液 中溶质理想稀溶液 中溶质( )( )B BB,mlnmTRTm+ ( ( ) )BB,BlnxTRTx+(),ln* BBBT pRTa=+( )( )BBlnTRTa +B BBB* BB BBB* B活度 活度pxap =11limlim1 xxa x = = =BBBBB B BB B B8四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅非理想稀溶 液中溶质非理想稀溶 液中溶质( )( ),lnmmTRTa=+=+BB,BB
5、B,B( )( ),lnxxTRTa=+=+BB,BBB,BxxxKpxaB BB,=B B mB,mKp mmamm=9四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅稀溶液的依数性稀溶液的依数性* AAABpppp x = =()() ( )( )2* fA fBfB* fusmAR TMTmK mH=( () ) ( )( )2* bAbB* vapmAbBR TMTmK mH=B Bc RT = =10四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅习题习题1. 某物质在某物质在0oC时其对比温度为时其对比温度为1.15，下列说法正 确的是，下列说法正 确的是。A.加压可以变为液体加压可以变为液体B.
6、其临界温度为其临界温度为237.52KC.常温常压下该物质为液态常温常压下该物质为液态D.该物质不可被加压变为液体该物质不可被加压变为液体B.其临界温度为其临界温度为237.52KD.该物质不可被加压变为液体该物质不可被加压变为液体11四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅2. 若氧在水中的亨利常数，与若氧在水中的亨利常数，与100p的氧平衡共存的水中，氧的活度为的氧平衡共存的水中，氧的活度为.-1-1Pa.kg.molPa.kg.mol77.30 10mK=2222O Om mO Om m,paK m = =7100 101325 7.3 1010.139= = 在在101.325kPa的
7、空气中，的空气中，1kg水中能溶解水中能溶解g氧。氧。2222O O mO O mpmK= =-1-1mol.kgmol.kg4 70.21 1013252.91 107.3 10 =439.31 102.91 1032 =1 1-1-1-1-1mol.kgg.lmol.kgg.lg.kgg.kgmomo12四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅1214232425()()()()()3. 比较以下化学势的大小3. 比较以下化学势的大小oo 22oo 22（100 C,H O,l） （100 C,H O,g）（100 C,H O,l） （100 C,H O,g）12pp34ppoo 22oo
8、 22（100 C,0.5,H O,g） （102 C,H O,g）（100 C,0.5,H O,g） （102 C,H O,g）41G = = d dmST= = 032G = = d dmVp= = 05p o 2o 2（102 C,0.5,H O,g）（102 C,0.5,H O,g）313四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅4A和和B形成理想的液体混合物，形成理想的液体混合物，50时纯时纯A的饱和蒸气压为的饱和蒸气压为84kPa，纯，纯B的为的为35kPa。50时与液相组成时与液相组成xA=0.75的液体平衡的气相组成的液体平衡的气相组成yA=。（。（A）0.88 （B）0.71
9、（C）0.75 （D）0.42（A）0.88AA A ABppyppp=+=+AAAABBp x p xp x=+=+84 0.75 84 0.7535 0.25=+=+14四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅6100时时 xKCl=0.05的水溶液上方蒸气压的水溶液上方蒸气压p=92.5kPa, 以纯水为标准态，该溶液中水的活度以纯水为标准态，该溶液中水的活度a水水=, 活 度系数活 度系数=。()0,()0,()0,()0,HUSG mixmixmixmixmixmixmixmix5. A和和B在在25oC, p下混和形成理想液体混合物下混和形成理想液体混合物:17四川大学化学学院，物
10、理化学教研室，童冬梅9. 25oC,A,B二组分溶液的实验数据如下：二组分溶液的实验数据如下：xB0.001 0.010.02 1.00pB/Pa 133.3669133326660B在在xB=00.001内符合亨利定律，对于内符合亨利定律，对于xB=0.02的溶 液，当分别取不同的标准态时，求溶质的溶 液，当分别取不同的标准态时，求溶质B活度及活度 系数。活度及活度 系数。(1)取溶液的温度为取溶液的温度为T，纯溶质液态为标准态。，纯溶质液态为标准态。(2)取温度为取温度为T，当，当xB=1时仍服从亨利定律的假想态 纯溶质为标准态。时仍服从亨利定律的假想态 纯溶质为标准态。B B BB B
11、B (1)pap B B BB B Ba x 【解】【解】13330.0526660= 0.05/0.022.5=18四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅B BB B (2)xpaKB x BpKx= =PaPa5133.31.333 100.001=B B1333133350.011.333 10a= = 0.010.50.02B B Ba x =xB0.001 0.010.02 1.00pB/Pa 133.3669133326660419四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅10. 将纯净的将纯净的N2气缓慢通过含有气缓慢通过含有3.0g不挥发有机物和不挥发有机物和 200g苯的稀溶
12、液，再通过苯，恒温下测定溶液重 量减少了苯的稀溶液，再通过苯，恒温下测定溶液重 量减少了2.154g, 纯苯重量减少纯苯重量减少0.016g，求有机溶 质的摩尔质量。【解】 纯苯的挥发量：，求有机溶 质的摩尔质量。【解】 纯苯的挥发量：2.154g+0.016g=2.17g苯 苯 苯苯 苯 苯pxp 2.1542.17RTRT MVMV苯苯苯苯2.1540.99262.17=溶质 溶质溶质苯溶质 溶质溶质苯（）（）332000.0074xMMM= = 苯苯78M-1 溶质-1 溶质g.molg.mol156.97M20四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅11.298.1513.92,0.0
13、6BBAAKxxa=B B时Zn(B)在汞(A)齐中的活度系数服从公式求当时，汞齐中汞的活度系数和活度。时Zn(B)在汞(A)齐中的活度系数服从公式求当时，汞齐中汞的活度系数和活度。AABBAABBddddlnln0xaxa+ += =解解G - D公式公式BB,m BBB,m Bd d0xZ= = BBBBdddd,lnxRTa = =AB AAABBB ABAB AAABBB ABddddddddlnln0xxxxxxxx+ +=+=ddddABxx= = AABBAABBddddlnln0xx +=+=21四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅B BB AB BB AB Bd d 0l
14、nln1xx x = = 取纯溶剂取纯溶剂(xA=1, aA= xA=1 )为标准态为标准态()()()()B BB B BB B Bd d 0ln 13.921xxxx= = ()()()()B BB B BBB B BBd d 03.92 113.92xxxxx= ()()()()()()()()BBBBBBBBBB2.9211 113.92113.92x xxxx=3.92.()3.92()()()()B BB BBB BBd d 03.92112.92113.92xxxx= 22四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅( () () ()() ()() ()BBBBBBBBBBBBd 1-d 1-3.92d 1-d 1-3.92003.921 2.92 12.9213.92xxxxxx=()()()()003.921ln 1ln 13.922.922.92xx xx=BBBBBBBB()()()()3.921ln 10.06ln 13.92 0.060.008762.922.92=
