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1、第三章课后思考题解答1.下列各式中,哪些是偏摩尔量和化学势?说明下列各式的使用条件(1)mixS=RnBlnxB适用条件:等温等压,理想气体或液体(2)mixG= RTnBlnxB适用条件:等温等压,理想液态混合物(3)lnxB=VA,m/RT适用条件:等温,1mol溶剂(4) V=Nbrt适用条件:溶质为非电解质的稀溶液(5)Rb=PB/(PB*Xb)适用条件:溶剂服从拉乌尔定律(6) Rb=PB/(kcCB)适用条件:溶质为挥发性的非理想稀溶液,且溶质服从亨利定律(7)适用条件:等温等压,二组分溶液,且蒸汽为理想气体(8)Ua=uA*(T,P)+RtlnxA适用条件:理想稀溶液。溶剂服从拉
2、乌尔定律(9)Ub=uA(T)+RtlnpB/P适用条件:液态混合物任一组分(10)Ub=Ub(T,p)+RtlnmB/m适用条件:理想稀溶液。溶质浓度用m表示其中:偏摩尔量有:(3)中的VA,m3.偏摩尔量是强度性质,与物质的数量无关,但各物质的物质的量任意改变时,偏摩尔量也改变,如何理解?解:根据偏摩尔量的计算公式可知:X与nB均为容量性质,两容量性质相除就是强度性质,但该公式的适用的前提条件是等温等压,nc不变,若nc变,则偏摩尔量也要变,所以偏摩尔量是强度性质,与物质的数量无关,但各物质的物质的量任意改变时,偏摩尔量也改变。4.请比较下列各情况化学势的大小:(1)未饱和糖水溶液中糖的化
3、学势与固体糖的化学势解:未饱和糖水溶液中糖的化学势固体糖的化学势(2)重结晶过程中析出的固体Nacl的化学势与母液中的Nacl的化学势解:重结晶过程中析出的固体Nacl的化学势母液中的Nacl的化学势(3)过饱和溶液中溶剂的化学势与纯溶剂的化学势解:过饱和溶液中溶剂的化学势其固体的化学势(5)自由水分子的化学势与多孔硅表面吸附的水分子的化学势解:自由水分子的化学势多孔硅表面吸附的水分子的化学势5.=KfmB,Tb=KbmB和=CbRT分别表示稀溶液中溶质的浓度与凝固点降低,沸点升高和渗透压之间的关系,是否可以对此三式中的浓度进行校正后用于实际稀溶液,即表示为.=KfaB,Tb=KbaB和=Ab
4、rt?为什么?解:不能。因为Xa=1-Xb,ln(1-Xb)=-Xb,而ln(1-Xb)Xa,所以不可以.6.冬季进行建筑施工时,为保证施工质量,常在浇注混泥土时加入少量盐,为什么要这样做?在Nacl,Cacl2,NH4Cl,kcl几种盐中,最理想的是哪一种?解:由于冬天温度很低,为了保证混凝土在低温下凝固,则加入NaCl形成稀溶液,使其凝固点降低,保证混凝土凝固。最理想的是CaCl2原因是:一个是CaCl2加入具有降低凝固点的作用,二个是CaCl2具有吸水的作用7:盐碱地的农作物长势不良甚至枯萎,请从渗透作用方面加以说明。解:由于农作物体内的溶液的浓度小于盐碱地中溶液的浓度,则农作物体内的溶
5、液相对于盐碱地中溶液的浓度为纯溶剂,两者之间形成渗透压,农作物体内的水分就会向体外渗透,导致失水而枯萎。8.海水中的水生物有的可能长到数百米,而陆地上的植物的生长高度有一定的限度,为什么?9溶质溶于溶剂形成溶液,溶质用不同的组成表示法时,溶质的浓度数据相同吗?活度数据相同吗?化学势的数据相同吗?解:溶质的浓度数据-不相同活度数据-不相同化学势的数据-相同10.用化学势说明下列情况下物质转移的趋势和限度:(1)如图1(a)所示,在两封闭的三角瓶内,分别盛有浓度不等的非挥发性溶质的稀溶液,且m1m2,打开活塞后,使两瓶连通;解:由于题目中告诉溶质的质量m1m2,所以m2m1,根据拉乌尔定律,则P2P1,根据U=U(T)+RTlnP/P(标准)可得U2U1,所以打开活塞后,二凭的气体有向一瓶转移的倾向。(2)如图1(b)所示,将上述溶液分别置于两开口容器中,打开活塞,使两容器连通。解:由于溶质m1m2,则瓶1的溶液的浓度大于瓶2的,根据U=U*(l)+RTlnxB,则U1U2,所以打开活塞,瓶1的液体向瓶2转移。