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第三章

一、

选择题

1．下列各式中哪个是化学势？

多组分溶液热力学 (a) ???H? (b) ??n?B?T,S,nC??A? ???n?B?T,p,nC??U? ???n?B?S,V,nC??G? (c) ? (d) ??n?B?T,V,nC

(答案) d 2．某物质溶解在互不相溶的两液相 ? 和 ? 中，该物质在 ? 相中以 A 形式存在，在 ? 相中以 A2形式存在，则 ? 和 ? 两相平衡时：

?????? (a)?A (b) d?A??Ad?c?cAAA222?? (c) aA (d)2?A??A2 ?aA2??

(答案) d （2A＝A2，平衡时，?G＝??B?B＝0） 3．已知水的下列5种状态：(1) 373.15K, p?, 液态；(2) 373.15K, 2 p?, 液态；(3) 373.15K, 2 p?, 气态；(4) 374.15K, p?, 液态；(5) 374.15K, p?, 气态

下列4组化学势的比较中，哪个不正确？ （a）μ2 >μ1 （b）μ5 >μ4 （c）μ3 >μ5 （d）μ3 >μ1

* (答案) b ，对于纯物质，Gm??，

以?1，?2的比较和?1，?4的比较为例

*?Gm??*()T?()T??Vm?0，即相同相态时，恒温增大压力，化学势升高，所以?1＜?2 ?p?p*?Gm??*()p?()p???Sm?0，即相同相态时，恒压温度升高，化学势下降，所以?1＞?4 ?T?T 两相平衡，化学势相等。 类似的题目还用：

4．下列四种状态纯水的化学势最大的是

(a) 273.15 K,101325 Pa, H2O(l)的化学势μ1 (b) 273.15 K,101325 Pa, H2O(g)的化学势μ2 (c) 273.15 K,202650 Pa, H2O(l)的化学势μ3 (d) 273.15 K,202650 Pa, H2O(g)的化学势μ4

(答案) d

$5. 已知水在正常冰点时的摩尔熔化焓?fusHm=6025 J?mol-1，某水溶液的凝固点为258.15

K ，该溶液的浓度xB为

(a) 0.8571 (b) 0.1429 (c) 0.9353 (d) 0.0647

(答案) b

$ 题目只给出?fusHm，Tf*和Tf，没有给出Kf ，所以不能直接用公式?T?KfxH2O求

xH2O

?lnxH2O???fHmR??1Tf??1Tf?

=(6025 J·mol-1/8.314 J·K-1·mol-1)(1/273.15 K-1/258.15 K)

= -0.1542

xH2O= 0.8571 xB = 0.1429

还可以用下法计算，即先求出冰点降低常数Kf

Kf?R(Tf*)2MA??fusHm,A8.3145?273.152?18??1.853K?mol-1?kg

6025根据 ?Tf?Kf?b，有（273.15－258.15）＝1.853×bB B得出 bB?8.095mol?kg-1 xB?8.095?0.1271

8.095?55.6

6．1000 g水中加入0.01 mol 的食盐，其沸点升高了0.01 K，则373.15 K左右时，水的蒸气压随温度的变化率 dp/dT 为 (a) 1823.9 Pa·K-1 (b) 3647.7 Pa·K-1 (c) 5471.6 Pa·K-1 (d) 7295.4 Pa·K-1 （已知Kb＝0.5 K·kg·mol-1）

(答案) b

Kb= RTb2MA/ΔvapHm

dp/dT= ΔvapHm/(TbΔvapVm)≈ΔvapHm/[Tb(RT/p)] = pΔvapHm/(TbRTb)= (p/Kb)MA

= (101 325 Pa/0.5 K·kg·mol-1)×(0.018 kg·mol-1) = 3647.7 Pa·K-1

7．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性

（a） 凝固点降低 （b）沸点升高 （c） 渗透压 （d）蒸气压升高

(答案) d （什么叫（稀）溶液的依数性？）

8．涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是

（a） 在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质 （b） 用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律 （c） 凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统 （d） 依数性都可以用来测定溶质的相对分子量

(答案) a

9．稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关，其中正确的是

（a） 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 （b） 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 （c） 所有依数性都与溶剂的性质无关 （d） 所有依数性都与溶质的性质有关

(答案) b

10．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？ (a) 天气太热 (b) 很少下雨

(c) 肥料不足 (d) 水分从植物向土壤倒流

(答案) d （当土壤内含盐量超过植物液体时，产生反渗透，使水从植物内流向土壤，致使植物枯萎）

（（稀）溶液的依数性还有其它的应用，例如，冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作用是降低混凝土中H2O的冰点，从而降低混凝土的固化温度，以免因H2O结冰而影响混凝土的固化质量和强调）

11．在310 K,纯H2O(l)的蒸气压为6.275 kPa,现有1 mol不挥发物质B(s)溶于4 mol H2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1 mol H2O(l)的Gibbs自由能变化为

(a) -557 J?mol-1 (b) -2298 J?mol-1 (c) -4148 J?mol-1 (d) 4148 J?mol-1

(答案) b

4molH2O (纯溶剂) 4molH2O＋1molB(s) (溶液)

ps=6.275 kPa ps=?kPa

T=310K T=310K

a(H2O)=0.41

Gm??*(H2O) GB??(H2O)

?Gm?????(H2O)??*(H2O)?RTlna(H2O)

???8.314 J?K-1?mol-1??310 K?ln0.41??2298 J?mol-1

(上题中若问溶液中和纯水中水的化学势相差多少，如何计算？