练习思考-多组分系统热力学.doc

第三章多组分系统热力学及在溶液中应用首 页难题解析学生自测题学生自测答案难题解析 TOP 例3-1 在298K和101325Pa条件下，配制1000cm3的甲醇(B)水(A)溶液，溶液浓度为xB=0.3。已知该浓度时偏摩尔体积VB,m=38.632 cm3/mol，VA,m=17.765 cm3/mol，纯态时摩尔体积VB=40.772 cm3/mol，VA=18.062 cm3/mol，(1) 需要纯水和纯甲醇各多少？(2) 混合过程体积变化多少？解 (1) 由偏摩尔量集合公式：V=nAVm,A+nBVm,B，及溶液浓度计算公式：解联立方程1000= nA17.765+nB38.632得nA=29.136 molnB=12.487 mol需水体积V(A)= nA VA=29.13618.062=526.26cm3需甲醇体积V(B)= nB VB=12.48740.772=509.11cm3(2) 混合过程体积变化DV=V(混合后)-V(混合前)=1000-(526.26+509.11)=-36.37 cm3例3-2 298K温度下，液体A的蒸气压为，液体B的蒸气压为，二者相互溶解度很小，混合后形成部分互溶的二个稀溶液。已知该温度时溶液的蒸气压为182.1 kPa，B溶于A中的Henry常数kx,B=5133kPa，求：(1) B溶于A中构成稀溶液（a相）的组成xB，(2) A溶于B中构成稀溶液（b相）的Henry常数kx,A。解 (1) 在稀溶液中，溶剂遵循Raoult定律，溶质遵循Henry定律。在a相中， xB=0.015（2）对于平衡的二相，组分在二相中化学势相同，蒸气压也相同，在a相，溶剂A遵循Raoult定律，计算A的蒸气压pA，再由总压计算pB：pB=p-pB=182.1-105.1=77.0 kPa在b相，溶剂B遵循Raoult定律，可计算b相中的B的组成xB：77.0=80.0xBxB =0.9625溶质A遵循Henry定律，计算A的Henry常数kx,A：kx,A=2803 kPa例3-3在101.325kPa下，1kg水中溶有不挥发的0.2molB和0.3molC物质形成稀溶液，已知水（M=18.02 g/mol）的沸点升高常数kb=0.52 Kkg /mol。(1) 求该溶液的沸点，(2) 水的摩尔气化热。解 (1) Tb= Tb*+D Tb =373.15+0.26=373.41(2) 学生自测题 TOP 1选择一个正确答案：(1) 下面几个偏导式，哪个是偏摩尔量？ABCD(2) 下面几个偏导式，哪个不是化学势？ABCD(3) 偏摩尔量集合公式的适用条件：A等温等容过程B等温过程C等压过程D等温等压过程(4) Henry常数与哪些因素有关：A只与溶剂性质有关B只与溶质性质有关C与溶剂溶质性质有关，与温度也有关D与溶剂溶质性质有关，与温度也无关(5) 一定温度压力下，纯A的化学势为，标准态化学势为，与B形成理想混合物后，A的化学势为,标准态化学势为,它们相互关系为A =B =C =D 0B DHmA，溶剂浓度降低Bm*mA，溶剂浓度升高Cm*mA，溶剂浓度降低Dm*mbA，则A物质的转移方向为_ 。(8) 稀溶液溶质的化学势有三种表示式，它们的标准态是否相同？化学势的值是否相同？答：_ 。(9) 溶剂1中加入少量物质后，沸点升高0.01K，溶剂2中加入相同量物质后，沸点升高0.02K，则二种溶剂的Kb之比为_ 。学生自测答案 TOP1选择题(1) D。(2) B。(3) D。(4) C。(5) B。(6) B。(7) C。(8) B。(9) A。(10) D。2填空(1) 1:2。xA=xB=0.5, (2) 溶剂，溶质。溶剂遵循Raoult定律，溶质遵循Henry定律(3) 0.04mol/kg。根据Henry定律，气体压力增大1倍，溶解度也增大1倍。(4) HCl在水中解离为H+和Cl-，其形态与气相不同了。(5) 等