三、1.B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 7.A 8.A 9.D 10.D 11.A 12.B 13.A 14.B 15.D 16.C 17.C 18.B 19.D 20.A 21.C 22.C 23.C 24.C,25.D 26.C 27.D 28.B 29.C 30.B 31.B 32.B 33.D 34.D 35.A 36.C 37.A 38.A 39.D 40. C 41.B 42.C 43.C 44.D 45.B 46.C 47.C 48.C 49.B 50、D 51、B 52、B 53、A,54、C,55、D 56、 C 57、 B58、 B 59、B 60、D
61、C 62、D 63.B 64.A 65.C 66.D 67.A 68. C 69. D 70. C 71. A 72..B 73.D 74.D 75.A 76.D 77.B
多组分系统热力学
一、判断题:
1 克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。( ) 2 克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( )
3 一定温度下的乙醇水溶液,可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。( )
4 将克—克方程的微分式用于纯物质的液气两相平衡,因为?vapHm>0,所以随着温度的升高,液体的饱和蒸气压总是升高的。( )
5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。( ) 6 理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力pB。( ) 7 因为溶入了溶质,故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。( ) 8 溶剂中溶入挥发性溶质,肯定会引起溶液的蒸气压升高。( ) 9 理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律,溶质遵从拉乌尔定律( )
10 理想液态混合物与其蒸气成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成xB呈线性关系。( )
11 如同理想气体一样,理想液态混合物中分子间没有相互作用力。( ) 12 一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。( )
13
13 化学势是一广度量。( ) 14 只有广度性质才有偏摩尔量。( ) 15 稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。( )
16 单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯-克拉佩龙方程解释。( ) 17. 公式 dG = -SdT + Vdp只适用于可逆过程。( ) 18. 某一体系达平衡时,熵最大,自由能最小。( )
//
19.封闭体系中,由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W<0,且有W>?G和?G<0,则此变化过程一定能发生。( )
20.根据热力学第二定律 ,能得出 ( )
21.只有可逆过程的?G才可以直接计算。( )
22.凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。( )
,从而得到 。
23.只做体积功的封闭体系, 的值一定大于零。( )
24.偏摩尔量就是化学势。( )
25.在一个多组分溶液中,只有溶质才有偏摩尔量。( )
26.两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。( ) 27.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。( ) 28.偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。( ) 29.化学势判据就是Gibbs自由能判据。( )
30.自由能G是一状态函数,从始态I到终态II,不管经历何途径,?G总是一定的。( )
/
31.定温、定压及W=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。( )
二、填空题:
1、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i) ;(ii) ;(iii) 。
2、贮罐中贮有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是272.7K,根据 ,可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是 态。
-1
3、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.20×107Pa·kg·mol和133×
-1
108Pa·kg·mol,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。
4、28.15℃时,摩尔分数x(丙酮)=0.287的 氯仿丙酮混合物的蒸气压为29400Pa,饱和蒸气中氯仿的摩尔分数y(氯仿)=0.181。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为29. 57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态,氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为 ;活度为 。 5、在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa,当非挥发性组分B溶于A中,形成xA=0.800的液态混合物时,液态混合物中A的蒸气压为5.33kPa,以纯液体A为 标准态,则组分A的活度为 ,活度因子为 。
Θ
6、某理想稀溶液的温度为T,压力为p,溶剂A的摩尔分数为xA,则组分A的化学势表达式为:?A=_____________________________________。
7、50℃时,液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍,A和B构成理想液态混合物。气液平衡时,液相中A的摩尔分数为0.5,则在气相中B的摩尔分数为 。
14
8、写出理想液态混合物任意组分B的化学势表达式: ??????????????????。
-23
9、0℃,101.325kPa压力下,O2(g)在水中的溶解度为4.49×10dm/kg,则0℃时O2(g)在水中的亨利系数为kx(O2)= Pa。
10、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡,则两相的化学势?B(l)与?B(g)??????;若维持压力一定,升高温度,则?B(l)与?B(g)都随之??????;但?B(l)比?B(g)???????,这是因为?????????????。
11、某均相系统由组分A和B组成,则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是 。
12、克-克方程的适用条件为 。 13、偏摩尔熵的定义式为 。
14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-盐酸三组混合物或溶液中,可看成理想液态混合物的是 。
15、 对于理想稀溶液,在一定温度下溶质B的质量摩尔浓度为bB,则B的化学势表达式为 。
16 、在300K和平衡状态下,某组成为xB=0.72 混合物上方B的蒸气压是纯B的饱和蒸气 压的60%,那么:(i)B的活度是 ;(ii)B的活度因子是 ;(iii)同温度下从此溶液中取出1mol的纯B(组成可视为不变)则系统G的变化是 。 17、一般而言,溶剂的凝固点降低系数kf与 。
18、 某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡,则此时溶液的蒸气压一定 纯溶剂的蒸气压。
19 、均相多组分系统中,组分B的偏摩尔体积定义VB为 。
20、理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为 。
21.在绝热定容的容器中,两种同温度的理想气体混合,?G ,?S ,?H 。 22.理想溶液混合时,?mixV , ?mixS , ?mixG , ?mixH 。 23.在孤立体系中(体积不变),发生剧烈化学反应,使系统的温度及压力明显升高,则该系统的?S____、?U____、?H____ 、?F____。
24.比较水的化学势的大小(此处p=101.325kPa):(填 >、< 或 =)
①μ(l,100℃, p) ____μ(g,100℃, p) ②μ(l,100℃, p) ____μ(l,100℃,2p) ③μ(g,100℃, p) ____μ(g,100℃,2p) ④μ(l,100℃,2p) ____μ(g,100℃,2p) ⑤μ(l,101℃, p) ____μ(g,101℃, p)
25.非理想溶液溶质的化学势表示式____,其标准态为____。 26.利用?G≤0判断自发过程的条件是__________________。 27.在一定的温度及压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势μB(l)与μB(g)______;若维持压力不变,升高温度,则μB(l)和μB(g)都______;但μB(l)比μB(g)______。 28.理想溶液中任意组分B的化学势:μB=_______________。
29. 298K、101.325kPa,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mol萘,第二瓶为1升,溶有0.25mol萘,若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势,则它们的关系为__________。
三、选择题:
15
1. 将克拉佩龙方程用于H2O的液固两相平衡,因为Vm(H2O,1)<Vm(H2O,s),所以随着压力的增大,则H2O(1)的凝固点将:( )
(A)上升 (B)下降 (C)不变 2. 克-克方程式可用于( )
(A) 固-气及液-气两相平衡 (B) 固-液两相平衡 (C) 固-固两相平衡
3. 液体在其T, p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是:( )
(A)摩尔热力学能 (B)摩尔体积 (C)摩尔吉布斯函数 (D)摩尔熵
4. 特鲁顿(Trouton)规则(适用于不缔合液体)。
?ΔvapHmTb????(A)21 J·mol-1·K-1 (B)88 J·K-1 (C)109 J·mol-1·K-1 5、在a、b两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况正确的是: ( )
ααβαβ(A)?α?? (B)??? (C)???ABAAAB6、 100℃,101 325Pa的液态H2O(l)的化学势ml, 100℃,101 325Pa的气态H2O(g)的化学势mg ,二者的关系为( )
(A) m> m (B) m < m (C) m = m
7 、由A及B双组分构成的a和b两相系统,则在一定T、p下,物质A由a相自发向b相
转移的条件为( )
βββ(A)?α(B)?α(C)?αA??A A??B A??Bl
g
l
g
l
g
8、 某物质溶于互不相溶的两液相a和b中,该物质在a相以A的形式存在,在b相以A2形式存在,则定温定压下,两相平衡时( )
(A)?α(A)??β(A2) (B)?α(A)?2?β(A2) (C)2?α(A)??β(A2)9、 理想液态混合物的混合性质是( )
(A)?mixV=0, ?mixH=0, ?mixS>0, ?mixG<0 (B)?mixV<0, ?mixH<0, ?mixS<0, ?mixG=0 (C) ?mixV>0, ?mixH>0, ?mixS=0, ?mixG=0 (D) ?mixV>0, ?mixH>0, ?mixS<0, ?mixG>0