物理化学(上)第四章总结.doc

第四章 主要公式及其适用条件一.偏摩尔量1定义： ，该式只适用于均相系统。2. 偏摩尔量的集合公式:，该式只适用于均相系统平衡态。3.吉布斯杜亥姆公式：二.化学势1.化学势的定义：注意：（1）下标条件（2），只有用吉布斯自由能表示的化学势才是偏摩尔量。2. 化学势（指）与各因素的关系（1）化学势的集合公式：（2）化学势在等温等压下的吉布斯杜亥姆公式：（3）化学势与压力、温度的关系： 3. 多组分系统热力学基本方程适用条件：均相系统，W/=0的任意过程。4. 化学势判据 对多组分体系，三.气体化学势的表达式1.理想气体化学势的表达式（1）纯理想气体的化学势：理想气体的标准态化学势。即温度为T，p=p0=100kPa的纯理想气体。（2）混合理想气体中某组分B的化学势（PB理想气体B的分压，而不是混合理想气体的总压）2.非理想气体的化学势（1）纯实际气体对于纯实际气体，或：。逸度因子：。（2）混合实际气体B的化学势可表示为：路易斯-兰道尔规则：，(条件：)四.溶液中各组分的化学势1.稀溶液的两个经验定律（1）拉乌尔定律，x A：溶剂在溶液中的摩尔分数。（2）亨利定律， xB：溶质在溶液中的摩尔分数；，bB：质量摩尔浓度，mol/kg； ，cB： 物质的量浓度，mol/L。2.理想液态混合物：任意组分B其化学势都可表示为：其标准态是 。3.稀溶液（1）溶剂的化学势（2）溶质的化学势是T，P的函数，可以看成xB=1且服从亨利定律的那个假想状态的化学势。（因为当xB=1时，溶液不是无限稀释，溶质也不再遵守亨利定律，这也是一个假想标准态。）相应的有： 、分别是bB=1mol/kg及CB=1mol/L，溶液中溶质仍遵守亨利定律的化学势，这也是一假想状态的化学势，不是标准态的化学势。4.实际溶液（1）实际溶液中溶剂A的化学势：（2）对实际溶液中溶质B的化学势分别为：5.活度a的求算公式（1）蒸气压法溶剂： 溶质：（2）凝固点下降法溶剂： 6.逸度因子：活度因子：，求法：普遍化逸度因子图。 溶质还用或表示渗透因子：（溶剂）；稀溶液渗透因子：分配定律：；;五.稀溶液的依数性1.蒸气压下降：2.凝固点降低：,其中：3.沸点升高：，其中：4.渗透压：联系上面稀溶液的四个依数性之间的关系式是：。六.液态理想混合物性质, 0, 0第四章 练习题1. 在恒温、恒压下，往无限大量的A、B混合物中加入1mol纯组分B，充分混合后，系统熵的增量等于（ ）：（A） （B） （C） 两者都不是2. 、101.325kPa的过冷水的化学势（ ）同温同压下冰的化学势。（A）大于（B）小于（C）等于（D）不能确定答案3. 在恒温、恒压下，理想液态混合物混合过程的（ ） （A） 0 （C）= 0 （D）不能确定答案4. 下列几个偏导数式中，何者不为化学势（ ）（A） （B） （C） (D) 答案5. 时，组成为的A、B液态混合物中组分A的蒸气压（其中为时纯组分A的饱和蒸气压）。此液态混合物中组分A的活度系数f =（ ）（A）0.95（B）1.24（C）1.05（D）0.57答案6. 、及组成一定的某二元液态混合物，系统的Gibbs函数为（ ）（A）（B）（C）不能确定答案7.将蔗糖溶于纯水中形成稀溶液，与纯水比较，其沸点（ ） （A）降低（B）升高（C）不能确定答案8.两只烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯中加入0.01molNaCl,待两种溶质完全溶解后，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有 。 A. A杯先结冰 B. B杯先结冰 C.两杯同时结冰 D.不能预测结冰的先后9.理想液态混合物中组分B的化学势表达式，其中对应的状态为（ ）（A）纯气态B组分（B）纯液态B组分（C）标准压力下的纯液态B组分答案10.恒T、p下A、B组成的二组分系统，若A的偏摩尔熵增大，则B的偏摩尔熵（ ） （A）增加（B）减小（C）可能增大，也可能减小答案11对二组分理想混合物,下面哪种说法不一定正确 (A)任一组分都遵从Roault定律 (B)溶液沸点一定升高 (C)形成溶液过程无热效应 (D)形成溶液过程S一定大于零 答案12对于非电解质溶液，以下的说法正确的是：（A）溶液就是多种液态物质组成的混合物 （B）理想溶液和理想气体一样，各分子间无作用力（C）在一定的温度下，溶液的蒸气压总小于溶剂的蒸气压（D）在一定浓度范围内，真实溶液的某些热力学性质与理想溶液相近似13.关于偏摩尔量，下面的叙述不正确的是：（A）偏摩尔量是强度性质，其值与物质的数量无关 （B）偏摩尔量的值不能小于零（C）体系的强度性质无偏摩尔量 （D）纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 答案14.摩尔沸点升高常数kb，其值只决定于：（A）溶剂的本性 （B）溶质本性 （C）溶液浓度 （D）溶液温度 答案15在、两相中含A、B两种物质，当达平衡时，正确的是 。A B C 答案16在373.15K，101325Pa下， 与 的关系是 。A ； B = ；C ； D无法确定答案17只做膨胀功的封闭体系， 的值 。A大于零；B小于零；C等于零；D无法确定答案18多组分体系中，物质B的化学势随压力的变化率，即 的值 。A0 B0 C=0 D无法确定答案19温度为T时，纯液体A的饱和蒸汽压为pA*，化学势为A*，在1 时，凝固点为 ，向A中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则pA、A、Tf的关系是 。ApA*pA ，A*A ， Tf ； BpA*pA ，A*A ， Tf ；CpA*pA ，A*A ， Tf ； DpA*pA ，A*A ， Tf 答案例1液体A与B形成理想溶液。现有一含A的物质的量分数为0.4的蒸气相，放在一个带活塞的汽缸内，恒温下将蒸气慢慢压缩。已知和分别为0.4P和1.2P，计算：（1）当液体开始凝聚出来时的蒸气总压。（2）该溶液在正常沸点Tb时的组成。解：（1）液体刚凝聚时呈现两相平衡，气相的总压与液相的组成的关系为：因：，所以：（2）在正常沸点Tb时：例2. 1.2210-2kg苯甲酸，溶于0.10kg乙醇后，使乙醇的沸点升高了1.13K，若将1.2210-2kg苯甲酸溶于0.10kg苯中，则苯的沸点升高了1.36K。计算苯甲酸在两种溶剂中的摩尔质量。计算结果说明了什么问题。解：在乙醇中，Kb=1.19Kkgmol-1,所以： 在苯中，Kb=2.6Kkgmol-1， 上述计算结果说明，苯甲酸在苯中以双分子缔合。例3. 三氯甲烷（A）和丙酮（B）所成的溶液，若液相的组成为xB=0.713,则在301.354K时的总蒸气压为29.39kPa，在蒸气中yB=0.818.已知在该温度时，纯三氯甲烷的蒸气压为29.57kPa，试求：（1）混合液中三氯甲烷的活度。（2）三氯甲烷的活度系数。解：（1）（2）例4. 在300K时，液态A的蒸气压为37.33kPa，液态B的蒸气压为22