多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

-z.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一、判斷題：1克2克—克方程比克拉佩龍方程的準(zhǔn)確度高。3一定溫度下的乙醇水溶液，可應(yīng)用克—克方程式計(jì)算其飽和蒸氣壓?！病?將克—克方程的微分式用于純物質(zhì)的液氣兩相平衡，因?yàn)関apHm>0，所以隨著溫度的升高，液體的飽和蒸氣壓總是升高的?！病?二組分理想液態(tài)混合物的總蒸氣壓大于任一純組分的蒸氣壓。〔〕6理想混合氣體中任意組分B的逸度就等于其分壓力pB。〔〕7因?yàn)槿苋肓巳苜|(zhì)，故溶液的凝固點(diǎn)一定低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。〔〕8溶劑中溶入揮發(fā)性溶質(zhì)，肯定會(huì)引起溶液的蒸氣壓升高?！病?理想稀溶液中的溶劑遵從亨利定律，溶質(zhì)遵從拉烏爾定律〔〕10理想液態(tài)混合物與其蒸氣成氣、液兩相平衡時(shí)，氣相總壓力p與液相組成*B呈線性關(guān)系?！病?1如同理想氣體一樣，理想液態(tài)混合物中分子間沒有相互作用力?！病?2一定溫度下，微溶氣體在水中的溶解度與其平衡氣相分壓成正比?！病?3化學(xué)勢(shì)是一廣度量?！病?4只有廣度性質(zhì)才有偏摩爾量。〔〕15稀溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。〔〕16單組分系統(tǒng)的熔點(diǎn)隨壓力的變化可用克勞休斯-克拉佩龍方程解釋?！病?7．公式dG=－SdT+Vdp只適用于可逆過程?！病?8．*一體系達(dá)平衡時(shí)，熵最大，自由能最小。〔〕19．封閉體系中，由狀態(tài)1經(jīng)定溫、定壓過程變化到狀態(tài)2，非體積功W/＜0，且有W/＞G和G＜0，則此變化過程一定能發(fā)生?！病?0．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能得出，從而得到?！病?1．只有可逆過程的G才可以直接計(jì)算?！病?2．但凡自由能降低的過程一定都是自發(fā)過程?！病?3．只做體積功的封閉體系，的值一定大于零?！病?4．偏摩爾量就是化學(xué)勢(shì)?！病?5．在一個(gè)多組分溶液中，只有溶質(zhì)才有偏摩爾量?！病?6．兩組分混合成溶液時(shí)，沒有熱效應(yīng)產(chǎn)生，此時(shí)形成的溶液為理想溶液。〔〕27．拉烏爾定律和亨利定律既適合于理想溶液，也適合于稀溶液。〔〕28．偏摩爾量因?yàn)榕c濃度有關(guān)，因此它不是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)?！病?9．化學(xué)勢(shì)判據(jù)就是Gibbs自由能判據(jù)。〔〕30．自由能G是一狀態(tài)函數(shù)，從始態(tài)=1*ROMANI到終態(tài)=2*ROMANII，不管經(jīng)歷何途徑，G總是一定的?！病?1．定溫、定壓及W/=0時(shí),化學(xué)反響達(dá)平衡,反響物的化學(xué)勢(shì)之和等于產(chǎn)物的化學(xué)勢(shì)之和?！病扯?、填空題：1、由克拉佩龍方程導(dǎo)出克-克方程的積分式時(shí)所作的三個(gè)近似處理分別是(i)；(ii)；(iii)。2、貯罐中貯有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐內(nèi)溫度、壓力長(zhǎng)期不變。正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是272.7K,根據(jù)，可以推測(cè)出,3、氧氣和乙炔氣溶于水中的亨利系數(shù)分別是7.20×107Pa·kg·mol－１和133×108Pa·kg·mol－１,由亨利定律系數(shù)可知,在一樣條件下,在水中的溶解度大于在水中的溶解度。4、28.15℃時(shí)，摩爾分?jǐn)?shù)*(丙酮)=0.287的氯仿丙酮混合物的蒸氣壓為29400Pa，飽和蒸氣中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)y〔氯仿〕=0.181。純氯仿在該溫度下的蒸氣壓為29.57kPa5、在溫度T時(shí)*純液體A的蒸氣壓為11.73kPa，當(dāng)非揮發(fā)性組分B溶于A中，形成*A=0.800的液態(tài)混合物時(shí)，液態(tài)混合物中A的蒸氣壓為5.33kPa，以純液體A為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，則組分A的活度為，活度因子為。6、*理想稀溶液的溫度為T，壓力為pΘ，溶劑A的摩爾分?jǐn)?shù)為*A，則組分A的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為：A=_____________________________________。7、50℃時(shí)，液體A的飽和蒸氣壓是液體B的飽和蒸氣壓的3倍，A和B構(gòu)成理想液態(tài)混合物。氣液平衡時(shí)，液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，則在氣相中B8、寫出理想液態(tài)混合物任意組分B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式：。9、0℃，101.325kPa壓力下，O2(g)在水中的溶解度為4.49×10-2dm3/kg，則0℃時(shí)O2(g)在水中的亨利系數(shù)為k*(O210、在一定的溫度和壓力下*物質(zhì)液氣兩相到達(dá)平衡，則兩相的化學(xué)勢(shì)B〔l〕與B〔g〕；假設(shè)維持壓力一定，升高溫度，則B〔l〕與B〔g〕都隨之；但B〔l〕比B〔g〕，這是因?yàn)椤?1、*均相系統(tǒng)由組分A和B組成，則其偏摩爾體積的吉布斯-杜安方程是。12、克-克方程的適用條件為。13、偏摩爾熵的定義式為。14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-鹽酸三組混合物或溶液中，可看成理想液態(tài)混合物的是。15、對(duì)于理想稀溶液，在一定溫度下溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度為bB，則B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為。16、在300K和平衡狀態(tài)下，*組成為*B=0.72混合物上方B的蒸氣壓是純B的飽和蒸氣壓的60%，則：(i)B的活度是；(ii)B的活度因子是；(iii)同溫度下從此溶液中取出1mol的純B〔組成可視為不變〕則系統(tǒng)G的變化是。17、一般而言，溶劑的凝固點(diǎn)降低系數(shù)kf與。18、*非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液通過半透膜與純?nèi)軇┻_(dá)滲透平衡，則此時(shí)溶液的蒸氣壓一定純?nèi)軇┑恼魵鈮骸?9、均相多組分系統(tǒng)中，組分B的偏摩爾體積定義VB為。20、理想氣體混合物中任意組分B的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式為。21．在絕熱定容的容器中，兩種同溫度的理想氣體混合，G，S，H。22．理想溶液混合時(shí)，mi*V,mi*S,mi*G,mi*H。23．在孤立體系中〔體積不變〕，發(fā)生劇烈化學(xué)反響，使系統(tǒng)的溫度及壓力明顯升高，則該系統(tǒng)的S____、U____、H____、F____。24．比擬水的化學(xué)勢(shì)的大小〔此處p=101.325kPa〕：〔填>、<或=〕=1*GB3①μ(l,100℃,p)____μ(g,100℃,p)=2*GB3②μ(l,100℃,p)____μ(l,100℃,2p)=3*GB3③μ(g,100℃,p)____μ(g,100℃,2p)=4*GB3④μ(l,100℃,2p)____μ(g,100℃,2p)=5*GB3⑤μ(l,101℃,p)____μ(g,101℃,p)25．非理想溶液溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)表示式____，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為____。26．利用G≤0判斷自發(fā)過程的條件是__________________。27．在一定的溫度及壓力下，*物質(zhì)液汽兩相達(dá)平衡，則兩相的化學(xué)勢(shì)μB(l)與μB(g)______；假設(shè)維持壓力不變，升高溫度，則μB(l)和μB(g)都______；但μB(l)比μB(g)______。28．理想溶液中任意組分B的化學(xué)勢(shì)：μB=_______________。29．298K、101.325kPa，有兩瓶萘的苯溶液，第一瓶為2升，溶有0.5mol萘，第二瓶為1升，溶有0.25mol萘，假設(shè)以μ1和μ2表示兩瓶中萘的化學(xué)勢(shì)，則它們的關(guān)系為三、選擇題：1.將克拉佩龍方程用于H2Ｏ的液固兩相平衡，因?yàn)閂m〔H2Ｏ，1〕＜Vm(H2Ｏ，s〕，所以隨著壓力的增大,則H2Ｏ〔1〕的凝固點(diǎn)將：()(A)上升(B)下降(C)不變2.克-克方程式可用于〔)(A)固-氣及液-氣兩相平衡(B)固-液兩相平衡(C)固-固兩相平衡3.液體在其T,p滿足克-克方程的條件下進(jìn)展汽化的過程,以下各量中不變的是：()(A)摩爾熱力學(xué)能(B)摩爾體積(C)摩爾吉布斯函數(shù)(D)摩爾熵4.特魯頓(Trouton)規(guī)則(適用于不締合液體)。(A)21J·mol－１·K－１(B)88J·K－１(C)109J·mol－１·K－１5、在a、b兩相中都含有A和B兩種物質(zhì)，當(dāng)?shù)竭_(dá)相平衡時(shí)，以下三種情況正確的選項(xiàng)是：〔〕6、100℃，101325Pa的液態(tài)H2O(l)的化學(xué)勢(shì)ml，100℃，101325Pa的氣態(tài)H2O(g)的化學(xué)勢(shì)(A)ml>mg(B)ml<mg(C)ml=mg7、由A及B雙組分構(gòu)成的a和b兩相系統(tǒng)，則在一定T、p下，物質(zhì)A由a相自發(fā)向b相轉(zhuǎn)移的條件為〔〕8、*物質(zhì)溶于互不相溶的兩液相a和b中，該物質(zhì)在a相以A的形式存在，在b相以A2形式存在，則定溫定壓下，兩相平衡時(shí)〔〕9、理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)是〔〕(A)mi*V=0，mi*H=0，mi*S>0，mi*G<0(B)mi*V<0，mi*H<0，mi*S<0，mi*G=0(C)mi*V>0，mi*H>0，mi*S=0，mi*G=0(D)mi*V>0，mi*H>0，mi*S<0，mi*G>010、稀溶液的凝固點(diǎn)Tf與純?nèi)軇㏕f*的凝固點(diǎn)比擬，Tf<Tf*的條件是〔〕(A)溶質(zhì)必須是揮發(fā)性的(B)析出的固相一定是固溶體(C)析出的固相是純?nèi)軇?D)析出的固相是純?nèi)苜|(zhì)11、假設(shè)使CO2在水中的溶解度為最大，應(yīng)選擇的條件是〔〕(A)高溫高壓(B)低溫高壓(C)低溫低壓(D)高溫低壓12、25℃時(shí)，CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利系數(shù)分別為4.18×109Pa和57×106Pa，則在一樣的平衡氣相分壓p(CH4)下，CH4(A)*(CH4，水)>*(CH4，苯)，(B)*(CH4，水)<*(CH4，苯)(C)*(CH4，水)=*(CH4，苯)13、在一定壓力下，純物質(zhì)A的沸點(diǎn)、蒸氣壓和化學(xué)勢(shì)分別為Tb*、pA*和mA*，參加少量不揮發(fā)性的溶質(zhì)形成溶液之后分別變成Tb、pA和mA，因此有〔〕(A)Tb*<Tb，pA*<pA，,mA*<mA(B)Tb*>Tb，pA*>pA，,mA*>mA(C)Tb*>Tb，pA*<pA，,mA*>mA(D)Tb*<Tb，pA*>pA，,mA*>mA14、環(huán)己烷、醋酸、萘、樟腦的凝固點(diǎn)降低系數(shù)kf分別是20.2、9.3、6.9及39.7K·kg·mol-1。今有一未知物能在上述四種溶劑著溶解，欲測(cè)定該未知物的相對(duì)分子質(zhì)量，最適宜的溶劑是〔〕(A)萘(B)樟腦(C)環(huán)己烷(D)醋酸15、在20℃和大氣壓力下，用凝固點(diǎn)降低法測(cè)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。假設(shè)所選的純?nèi)軇┦潜?，其正常凝固點(diǎn)為5.5(A)冰-水(B)冰-鹽水(C)干冰-丙酮(D)液氨16、二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓〔〕(A)與溶液的組成無關(guān)(B)介于兩純組分的蒸氣壓之間(C)大于任一純組分的蒸氣壓(D)小于任一純組分的蒸氣壓17、A和B兩組分在定溫定壓下混和形成理想液態(tài)混合物時(shí)，則有：〔〕?！睞〕mi*H=0〔B〕mi*S=0〔C〕mi*A=0〔D〕mi*G=018、指出關(guān)于亨利定律的以下幾點(diǎn)說明中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕(A)溶質(zhì)在氣相和在溶劑中的分子狀態(tài)必須一樣(B)溶質(zhì)必須是非揮發(fā)性的(C)溫度愈高或壓力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈準(zhǔn)確(D)對(duì)于混合氣體，在總壓力不太大時(shí)，亨利定律能分別適用于每一種氣體，與其他氣體的分壓無關(guān)19、40℃時(shí)，純液體A的飽和蒸氣壓是純液體B的兩倍，組分A和B能構(gòu)成理想液態(tài)混合物。假設(shè)平衡氣相中組分A和B的摩爾分?jǐn)?shù)相等，則平衡液相中組分A和B的摩爾分?jǐn)?shù)之比*A:*B(A)1:2(B)2:1(C)3:2(D)4:320、組分A和B形成理想液態(tài)混合物。在100℃時(shí)純組分A的蒸氣壓為133.32kPa，純組分B的蒸氣壓為66.66kPa，當(dāng)A和B的兩組分液態(tài)混合物中組分A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時(shí)，與液態(tài)混合物成平衡的蒸氣中，組分A(A)1(B)3/4(C)2/3(D)1/221、在25℃時(shí)，0.01mol·dm-3糖水的滲透壓力為Π1,0.01mol·dm–3食鹽水的滲透壓為Π2,則()(A)Π1＞Π2(B)Π1＝Π2(C)Π1＜Π2(D)無法比擬22、氯仿〔1〕和丙酮〔2〕形成非理想液態(tài)混合物，在T時(shí)，測(cè)得總蒸氣壓為29398Pa，蒸氣中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)y2=0.818，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29571Pa，則在液相中氯仿的活度a1為〔〕(A)0.500(B)0.823(C)0.181(D)0.81323、在一定溫度、壓力下，A和B形成理想液態(tài)混合物，平衡時(shí)液相中的摩爾分?jǐn)?shù)*A/*B=5，與溶液成平衡的氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)yA=0.5，則A、B的飽和蒸氣壓之比為〔〕(A)5(B)1(C)0.2(D)0.524．以下化學(xué)勢(shì)是偏摩爾量的是。A．B.C．D．。25.在－10℃，p時(shí)，1molA．G＜0，S體＞0，S環(huán)＞0，S孤＞0；B．G＞0，S體＜0，S環(huán)＜0，S孤＜0；C．G＜0，S體＜0，S環(huán)＞0，S孤＞0；D．G＞0，S體＞0，S環(huán)＜0，S孤＜0。26．下述化學(xué)勢(shì)的公式中，不正確的選項(xiàng)是。A．；B．；C．；D．。27．在373.15K，10132Pa，與的關(guān)系是。A．＞；B．=；C．＜；D．無法確定。28．只做膨脹功的封閉體系，的值。A．大于零；B．小于零；C．等于零；D．無法確定。29．*一過程G=0,應(yīng)滿足的條件是。A．任意的可逆過程；B．定溫定壓且只做體積功的過程；C．定溫定容且只做體積功的可逆過程；D．定溫定壓且只做體積功的可逆過程。30．1mol理想氣體經(jīng)一定溫可逆膨脹過程，則。A．G=FB．G＞FC．G＜FD．無法確定31．純液體在正常相變點(diǎn)凝固，則以下量減小的是。A．S；B．G；C．蒸汽壓；D．凝固熱。32．圖中點(diǎn)是稀溶液溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。A．a(chǎn)點(diǎn)；B．b點(diǎn)；C．c點(diǎn)；D．d點(diǎn)。 33．溫度為T時(shí)，純液體A的飽和蒸汽壓為pA*，化學(xué)勢(shì)為μA*，在1p時(shí)，凝固點(diǎn)為，向A中參加少量溶質(zhì)形成稀溶液，該溶質(zhì)是不揮發(fā)的，則pA、μA、Tf的關(guān)系是。A．pA*＜pA，μA*＜μA，＜Tf；B．pA*＞pA，μA*＜μA，＜Tf；C．pA*＞pA，μA