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1、第四章,多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一、 選擇題1. 在 298K 時(shí),A 和 B 兩種氣體單獨(dú)在某一溶劑中溶解,遵守亨利定律,亨利常數(shù)分別為 kA和 KB ,且知 KA >KB ,則當(dāng) A 和 B 壓力(平衡時(shí)的)相同時(shí),在一定量的該溶劑中所溶解的關(guān)系為 ( ) B (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 400K 時(shí),液體 A 的蒸氣壓為 4×104 Pa,液體 B 的蒸氣壓為 6×104Pa,兩者組成理想液體混合物,平衡時(shí),溶液中 A 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 0.6,則氣相中 B
2、的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為: ( ) B (A) 0.60 (B) 0.50 (C) 0.40 (D) 0.313. 已知揮發(fā)性純?nèi)苜|(zhì) A 液體的蒸氣壓為 67 Pa,純?nèi)軇?B 的蒸氣壓為 26665 Pa,該溶質(zhì)在此溶劑的飽和溶液的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 0.02,則此飽和溶液(假設(shè)為理想液體混合物)的蒸氣壓為:( ) C (A) 600 Pa (B) 26198 Pa (C) 26133 Pa (D) 599 Pa4. 已知 373.2K 時(shí),液體 A 的飽和蒸氣壓為 133.32 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 0.5 時(shí),A 在氣相中的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
3、 2/3 時(shí),則在 373.2K時(shí),液體 B 的飽和蒸氣壓應(yīng)為: ( ) A (A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa5. 已知 373K 時(shí)液體 A 的飽和蒸氣壓為 133.24kPa,液體 B 的飽和蒸氣壓為 66.62kPa。設(shè) A 和 B形成理想溶液,當(dāng) A 在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5 時(shí),在氣相中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為: ( ) D (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 2/3 6. 關(guān)于亨利系數(shù),下列說法中正確的是: ( ) D (A) 其值與溫度、濃度和壓力有關(guān) (B) 其值與溫度、溶劑性質(zhì)和濃
4、度有關(guān)(C) 其值與溫度、溶質(zhì)性質(zhì)和濃度有關(guān)(D) 其值與溫度、溶質(zhì)和溶劑性質(zhì)及濃度的標(biāo)度有關(guān)7. 已知 373K 時(shí),液體 A 的飽和蒸氣壓為 5×104 Pa,液體 B 的飽和蒸氣壓為 105 Pa,A 和 B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 0.5 時(shí),氣相中 B 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為:( ) A (A) 1/1.5 (B) 1/2 (C) 1/2.5 (D) 1/38.2molA物質(zhì)和3molB物質(zhì)在等溫、等壓下,混合形成理想液態(tài)混合物,該系統(tǒng)中A和B的偏摩爾體積分別為1.79×10-5m3×mol-1,2.15×10-5m3
5、215;mol-1 ,則混合物的總體積為:( ) C(A)9.67×10-5m3 (B)9.85×10-5m3 (C)1.003×10-4m3 (D)8.95×10-5m39.298K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下,苯和甲苯形成理想液態(tài)混合物。第一份混合物體積為2dm3,苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.25,苯的化學(xué)勢(shì)為1,第二份混合物的體積為1 dm3,苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5,化學(xué)勢(shì)為2,則:( ) B(A)1>2 (B)1<2 (C) 1=2 (D) 不確定10.已知在 373K 時(shí),液體 A 的飽和蒸氣壓為66662Pa,液體B的飽和蒸氣壓為1.01325×1
6、05 Pa,設(shè)A和B構(gòu)成理想液體混合物,則當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 0.5 時(shí),氣相中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)應(yīng)為: ( ) C(A) 0.200 (B) 0.300 (C) 0.397 (D) 0.60311. 在 298K 時(shí),向甲苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 0.6 的大量的苯甲苯理想溶液中,加入 1 mol純苯,這一過程苯的 G、H、S 為: ( ) CG/J H/J S/J·K-1 (A) 0 0 0(B) -1266 0 4.274(C) -2270 0 7.618(D) -542.6 0 1.82112. 273.15K,101.3kPa 下,1dm 水中能溶解 49mol 氧或 2
7、3.5mol 氮。在標(biāo)準(zhǔn)情況下,1dm 水中能溶解多少空氣? ( ) B (A)25.5mol (B)28.6mol (C)96mol (D)72.5mol13.下述說法哪一個(gè)正確? 某物質(zhì)在臨界點(diǎn)的性質(zhì): ( ) D (A) 與外界溫度有關(guān) (B) 與外界壓力有關(guān) (C) 與外界物質(zhì)有關(guān) (D) 是該物質(zhì)本身特性14. 設(shè)N2和O2皆為理想氣體,它們的溫度、壓力相同,均為 298K、p ,則這兩種氣體的化學(xué)勢(shì)應(yīng)該: ( ) D (A) 相等 (B) 不一定相等 (C) 與物質(zhì)的量有關(guān) (D) 不可比較15. 在恒溫抽空的玻璃罩中,封入兩杯液面相同的糖水(A杯)和純水(B杯)。經(jīng)歷若干時(shí)間后,
8、兩杯液面的高度將是:( )A A. A杯高于B杯 B. A杯等于B杯C. A杯低于B杯 D. 視溫度而定二、判斷題1.若溶液中溶劑在某濃度區(qū)間遵從拉烏爾定律,則在該濃度區(qū)間組分 B 必遵從亨定律 (×)2.溫度越高、壓力越低,亨利定律越正確 (×)3.因?yàn)楹嗬墒窍∪芤憾?所以任何溶質(zhì)在稀溶液范圍內(nèi)都遵守亨利定律 ()4.溫度一定時(shí),在一定體積的溶液中溶解的氣體體積與該氣體的分壓力無關(guān) (×)5. 溶液的化學(xué)勢(shì)等于溶液中各組分的化學(xué)勢(shì)之和 (×)6. 對(duì)于純組分、則化學(xué)勢(shì)等于其摩爾吉布斯函數(shù) ()7. 理想溶液各組分在其全部濃度范圍內(nèi)服從 Henry
9、 定律 ()8. 理想溶液各組分在其全部濃度范圍內(nèi)服從 Raoult定律 (×)9. 假設(shè) A、B 兩組分混合可以形成理想液體混合物,A、B 分子之間的作用力很微弱 (×)10. 對(duì)于非電解質(zhì)溶液, 在有限濃度范圍內(nèi),真實(shí)溶液的某些熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液相近似 ()三、填空題1.選擇“”、“”、“=” 苯和甲苯在恒溫恒壓條件下,混合形成理想液體混合物,其mix H 0 ,mix S 0。 (= ) (>)2.已知在 373K 時(shí),液體 A 的飽和蒸氣壓為 66662Pa,液體B的飽和蒸氣壓為1.01325 10 Pa,設(shè)A和B構(gòu)成理想液體混合物,則當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量
10、分?jǐn)?shù)為0.5時(shí),氣相中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)應(yīng)為 。 (0.397)3.在400K,液體A的蒸氣壓為4×104 N·m-2 ,液體B的蒸氣壓為6×104 N·m-2,兩者組成理想液體混合物。當(dāng)氣液平衡時(shí),在溶液中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.6,則在氣相中 B 的摩爾分?jǐn)?shù)應(yīng)為: (0.50)4.在 50時(shí)液體A的飽和蒸氣壓是液體B飽和蒸氣壓的3倍,A、B 兩液體形成理想溶液.氣液平衡時(shí),在液相中 A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.5,則在氣相中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。 (0.25)5. 2molA物質(zhì)和3molB物質(zhì)在等溫等壓下混合形成理想液體混合物,該系統(tǒng)中A和B的偏摩爾體積分
11、別為 1.79×10-5m3·mol-1 ,2.15×10-5m3·mol-1 ,則混合物的總體積為 。 (1.003×10-4 m3)6. 冰的熔點(diǎn)隨壓力 (降低)而升高;正交硫的熔點(diǎn)隨壓力的 而降低。 (降低)7. 1000 g 水中加入0.01mol的食鹽,其沸點(diǎn)升高0.01K,則373K左右時(shí),水的蒸氣壓隨溫度的變化率dp/dT為 。 (3647.7 Pa·K-1)8.已知水在正常冰點(diǎn)時(shí)的摩爾熔化熱fusH=6025J·mol-1 ,某水溶液的凝固點(diǎn)為258.15K,該溶液的濃度xB為 。 (0.1429)9.含有非
12、揮發(fā)性溶質(zhì)B的水溶液,在101325Pa下,270.15K開始析出冰,已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1 ,Kb =0.52K·kg·mol-1,該溶液的正常沸點(diǎn)是 。 (373.99K)10.已知H2O(l)在正常沸點(diǎn)時(shí)的氣化熱為40.67kJ·mol-1 ,某非揮發(fā)性物質(zhì)B溶于H2 O(l)后,其沸點(diǎn)升高10K,該物質(zhì)B在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為 。 (0.290)四、計(jì)算題1. 有溶劑A與溶質(zhì)B形成一定組成的溶液。此溶液中B的濃度為cB,質(zhì)量摩爾濃度為bB,此溶液的密度為。以MA,MB分別代表溶劑和溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,若溶液的組成用B的摩爾
13、分?jǐn)?shù)xB表示時(shí),試導(dǎo)出xB與cB,xB與bB之間的關(guān)系。 解:根據(jù)各組成表示的定義 2. D-果糖溶于水(A)中形成的某溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù),此溶液在20時(shí)的密度。求:此溶液中D-果糖的(1)摩爾分?jǐn)?shù);(2)濃度;(3)質(zhì)量摩爾濃度。 解:質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義為 3. 在25,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),當(dāng)醋酸的質(zhì)量摩爾濃度bB介于和之間時(shí),溶液的總體積 求:(1)
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