多组分系统热力学

多组分系统热力学Tag内容描述：<p>1、多组分系统热力学及其在溶液中的应用BCCAC; BDBAC DBCCA CDDBA CABAD DCCAC DDCAB A01298K，标准压力下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的摩尔分数为0.25，苯的化学势为1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的摩尔分数为0.5，化学势为2，则： 解答A12 B1298K，标准压力下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为2dm3（溶有0.5mol萘），第二瓶为1dm3（溶有0.25mol萘），若以1，2分别表示两瓶中萘的化学势，则： 解答A1102 B122 C12 D10.5203重结晶制取纯盐的过程中，析出的NaCl固体的化学势与母液中NaCl的化学势比较，高低如何？ 解。</p><p>2、第4章 多组分系统热力学 混合物及非电解质溶液 1 4.1 偏摩尔量 4.2 化学势 4.3 气体组分的化学势 4.4 拉乌尔定律和亨利定律 4.5 理想液态混合物 4.6 理想稀溶液 4.7 稀溶液的依数性 4.8 逸度与逸度因子 4.9 活度与活度因子 目 录 2 基本概念 1.系统分类 简单系统：一个或几个纯物质相和组成不变的相所形成的平衡系统。 多组分系统 单相系统：混合物、溶液。 多相系统：几个单相。 2. 多组分系统热力学 溶液、相平衡、化学平衡系统热力学。 3. 多组分单相系统分类 液态 按聚集状态分混合物：气态/液态/固态 ；溶液：液态/ 固态 。 按规律性。</p><p>3、第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用一、选择题1已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa,液体B的饱和蒸气压为0.5105Pa。设A和B构成理想溶液，则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为（ ）。(a)1 (b)1/2 (c)2/3 (d)1/32273.15K,101325Pa下，1dm3水中能溶解49mol氧或23.5mol氮，在标准情况下，1dm3水中能溶解的空气的量为（ ）。(a)25.5mol (b)28.6mol (c)96mol (d)72.5mol3一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静置足够长时间后发现（ ）。(a)A杯水减少，B杯水满后不再变化(b)A杯水减少至空杯，B杯水满后溢出(c) B杯。</p><p>4、多组分体系热力学一、判断题。1、偏摩尔量就是化学势。2、273K和1atm下，水的化学势和水蒸气的化学位的关系是。3、多组分体系不作非体积功时若，则S孤0。4、理想溶液与理想气体一样，分子间无作用力，是一种假想的溶液模型。5、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。6、系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。7、对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。8、在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。9、水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。10、将少量挥发性。</p><p>5、物化习题第四章 多组分系统热力学一 判断题1、在101.3Kpa下，往纯水中加入少量NaCl,与纯水比较，此稀溶液沸点升高。（ ）2、偏摩尔量集合公式Z=nBzB,m适用条件是恒温过程。（ ）恒温恒压过程3、Henry系数Kx，B只与溶剂溶质性质有关，而与温度无关。（ ）温度不同，亨利系数不同。温度升高，系数升高。4、沸点升高系数Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关，且与温度有关。（ ）Kb的量仅与溶剂的性质有关5.、若A分子和B分子之间的相互作用力，与A，B各自处于纯态时分子之间的相处作用力相同，混合后，则有Hmin=0.( )6、标准就态是认为规定的某些。</p><p>6、第四章 多组分系统热力学主要公式及其适用条件1. 偏摩尔量：定义: (1) 其中X为广延量，如VUS.全微分式： (2)总和： (3)2. 吉布斯-杜亥姆方程在Tp 一定条件下， 或 。此处，xB 指B的摩尔分数，XB指B的偏摩尔量。3. 偏摩尔量间的关系广延热力学量间原有的关系，在它们取了偏摩尔量后，依然存在。例：H = U + PV HB = UB + PVB ； A = U - TS AB = UB - TSB ；G = H TS GB = HB - TSB ；4. 化学势 定义 5. 单相多组分系统的热力学公式。</p><p>7、4.5 气体混合物中各组分的化学势,理想气体及其混合物的化学势,非理想气体混合物的化学势逸度的概念,逸度因子的求法,理想气体及其混合物的化学势,只有一种理想气体，,理想气体及其混合物的化学势,这是单种理想气体化学势的表达式,是温度为T，压力为标准压力时理想气体的化学势，仅是温度的函数。,化学势 是T，p的函数,这个状态就是气体的标准态,气体混合物中各组分的化学势,对于理想气体混合物，设有一个盒子,盒子左边是混合理想气体,中间半透膜只让B气体通过,盒子右边是纯B理想气体,达到平衡时,右边纯B气体的化学势为,左边B气体的化学势为。</p><p>8、1,第四章 多组分系统热力学P151,4.0 引言,常见的系统大多为多组分系统或变组成系统。因此，须研究 处理多组分系统的热力学方法。着重研究多组分单相系统。,2,3,4.0组成表示法,1、物质B的物质的量分数（物质B的摩尔分数）,2、物质B的质量分数,4,3、物质B 的浓度（物质B的物质的量浓度） 常表示溶液的组成,4、物质B的质量摩尔浓度,（molm-3）,（molkg-1）,5,4.1 偏摩尔量 Partial molar quantity P152,1. 问题的提出,例如, 25,101.325kPa时, 1摩尔58.35cm3 C2H5OH(l)和1摩尔18.09cm3 H2O(l)混合后体积减少了2.04cm3.,74.40cm3 H2O C2H5OH(l)。</p><p>9、第五章 多组分系统热力学与相平衡（一）主要公式及其适用条件1、拉乌尔定律 式中是与溶液在同一温度下纯A液体的饱和蒸气压。此式适用于理想液态混合物中的任一组分或理想稀溶液中的溶剂A。2、亨利定律 式中kx,B为溶液的组成用摩尔分数x表示时溶质B的亨利系数，其值与溶质、溶剂的性质及温度有关。亨利定律也可以cB、bB等表示，但相应的亨利系数的大小和单位皆不相同。此式只适用于理想稀溶液中的性质。3、理想液态混合物中任一组分B的化学势表示式 在理想液态混合物的温度下，p=p=100kPa的纯B(l)的状态定为B的标准态，相应的化学势称为B的。</p><p>10、第二章 多组分多相系统热力学,物理化学,含一个以上组分的系统称多组分系统,多组分均相系统又可以区分为混合物或溶液,1. 基本概念,2. 多组分系统的组成表示法, B的质量浓度：单位体积混合物中所含B的质量。, B的浓度或B的物质的量浓度：单位体积混合物中所含B 的物质的量。, B的质量分数：单位质量混合物中所含B的质量。,单位 与T有关,单位为1，与T无关,单位 或,与T有关, B的摩尔分数（xB或yB ）：组分B的物质的量与混合物 中总物质的量的比值。, 溶质B的摩尔比：单位物质的量的溶剂中所含溶质的物 质的量。, 溶质B的质量摩尔浓度：每千克。</p><p>11、第四章 多组分系统热力学 41 偏摩尔量 1问题的提出：,在20，纯水的摩尔体积为18.09cm3/mol ，纯乙醇的摩尔体积为cm3/mol 将0.5摩尔的水与0.5摩尔的水混合，溶液体积： V（0.518.09十0.518.09）cm3 =18.09cm3,理想混合溶液,将0.5摩尔的水与0.5摩尔的乙醇混合，溶液体积： V（0.518.09十0.558.35）cm3 =38.23cm3 37.2cm3,实际混合溶液,乙醇与水溶液混合的体积与浓度的关系,溶液的体积不等于各组分在纯态时 体积的加和。 偏差值随溶液浓度不同而异。 对于其他热力学性质如H、G、S、 U等亦有类似情况。,0.5摩尔的水与0.5摩尔的乙醇混合中，水。</p><p>12、第四章,第四章 多组分系统热力学 及其在溶液中的应用,2,第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用,4.1 引言, 4.2 多组分系统的组成表示法, 4.3 偏摩尔量, 4.4 化学势, 4.5 气体混合物中各组分的化学势, 4.6 稀溶液中的两个经验定律, 4.7 理想液态混合物, 4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势, 4.9 稀溶液的依数性, 4.11 活度与活度因子,* 4.10 Duhem-Margules公式,3,4.1 引言,两种或两种以上的物质（组分）所形成的系统称为多组分系统。,4,溶液 含有一种以上组分的液相和固相，其中一种组分称为溶剂，其余的组分称为溶质。热力学上将溶剂。</p><p>13、1,化学势,组成可变的均相多组分系统, Gf (T, p, nB, nC),与组成不变系统的热力学基本方程dG =SdT + Vdp 对比,得到,组成可变的均相多组分系统,U = G pV + TS,H = G + TS,A = G pV,此即组成可变的均相多组分系统热力学基本方程,2,组成可变的多相多组分系统,每一相都满足上述热力学基本方程. 因广延性质具有加和性, 整个系统的广延性质应为各相的广延性质之和, 所以, 当各相的T, p 都相同时, 对整个系统有,式中各广延性质的系统总值与各相的值的关系为:,3,多相多组分系统发生相变化或化学变化时,根据亥氏和吉氏函数判据, 可得化学势判据:,化。</p><p>14、一一 . 选择题：选择题： 1. 在在 298K 时，时，A 和和 B 两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为 kA 和和 kB，且且知知 kA kB，则则当当 A 和和 B 压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解 的关系为：的关系为：( B) (A)A 的量大于的量大于 B 的量的量(B)A 的量小于的量小于 B 的量的量 (C)A 的量等于的量等于 B 的量的量(D)A 的量与的量与 B 的量无法比较的量无法比较 2.已知挥发性纯溶质。</p><p>15、物理化学电子教案第四章,多组分系统热力学,第四章 多组分系统热力学, 4.1 多组分系统, 4.2 偏摩尔量, 4.3 化学势, 4.4 气体的化学势及逸度, 4.5 稀溶液中的两个经验定律, 4.6 理想液态混合物, 4.7 理想稀溶液, 4.8 理想稀溶液的依数性, 4.9 分配定律溶质在两互不相溶液相中的分配,前面介绍热力学三大定律以及这三大定律在单组分体系中的应用，实际上我们还常常遇到两种或两种以上物质所形成的多组分体系。,引言,多组分系统,两种或两种以上的物质（或称为组分）所形成的系统称为多组分系统。,多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。,在。</p><p>16、第二章多相多组分系统热力学(8),主讲：刘辉,化学与材料 科学学院,www.themegallery.com,LOGO,2.6 二组分系统相图,www.themegallery.com,LOGO,单相区,两相区,1. 部分互溶双液系统液液平衡相图,知 识 回 顾,www.themegallery.com,LOGO,同时具有上下临界会溶温度,不具有临界会溶温度,上临界会溶温度,下临界会溶温度,2. 部分互溶双液系统相图,www.themegallery.com,LOGO,P2,3. 部分互溶双液系统气液平衡相图,P1,www.themegallery.com,LOGO,4. 简单低共熔系统相图,液相区l,E,G, T,www.themegallery.com,LOGO,溶解度法绘制相图的基本原理,该方法。</p><p>17、2019/7/25,物理化学电子教案第四章,2019/7/25,第四章 多组分系统热力学,4.1 偏摩尔量,4.2 溶液组成的表示法,4.3 偏摩尔量与化学势,4.4 稀溶液中的两个经验定律,4.5 混合气体中各组分的化学势,4.6 液体混合物,4.7 稀溶液中各组分的化学势,4.8 稀溶液的依数性,4.9 Duhem-Margules公式,4.10 非理想溶液,4.11 分配定律,2019/7/25,第四章 多组分系统热力学,溶液（solution）,广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。,溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态溶液。根据溶液中溶质的导电性又可分为电。</p><p>18、第四章 多组分系统热力学 4.1有溶剂 A 与溶质 B 形成一定组成的溶液。 此溶液中 B 的浓度 为 cB，质量摩尔浓度为 bB，此溶液的密度为。以 MA，MB 分别 代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用 B 的摩尔分数 xB 表示 时，试导出 xB 与 cB，xB 与 bB之间的关系。 解：根据各组成表示的定义 4.2D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数 ，此溶液在 20 C 时的密度。求：此溶液 中 D-果糖的（1）摩尔分数； （2）浓度； （3）质量摩尔浓度。 解：质量分数的定义为 4.3在 25 C，1kg 水（A）中溶有醋酸（B） ，当醋酸的质量摩 课后答案网 。</p>