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第二章习题答案2-1 298K时有摩尔分数为0.4的甲醇水溶液，如果往大量的此水溶液中加1mol水，溶液的体积增加了17.35ml;如果往大量的此水溶液中加1mol甲醇，溶液的体积增加39.01ml。试计算将0.4mol的甲醇和0.6mol的水混合时此溶液的体积，以及此混合过程中体积的变化。已知298K时甲醇的密度为0.7911g/ml，水的密度为0.9971g/ml。（注：题目中把甲醇和水的密度单位写错为g/dm3，并且答案中将溶液的体积变化单位弄错为dm3）解： 设甲醇用“A”代表，水用“B”表示已知：xA=0.4时，有偏摩尔量 VA=39.01ml/mol VB=17.35ml/mol显然将0.4mol甲醇和0.6mol水混合后，xA=0.4，混合后体积 V=VAnA+VBnB =39.01 =26.01ml加入前甲醇的体积 V甲=16.18ml加入前水的体积 V水= =10.83ml 混合前后体积的变化 ml=-1ml2-4 D-果糖C6H12O6(B)溶于水（A）中形成某溶液，质量分数wB=0.095,此溶液在20时的密度=1.0365dm-3。试计算此溶液中D-果糖的摩尔分数，物质的量和质量摩尔浓度。解:xB=cB=moldm-3=0.547 moldm-3molkg-1=0.583 molkg-12-8在413.15K时，纯C6H5Cl和纯C6H5Br的蒸汽压分别为125.238kPa和66.104kPa,假定两液体组成理想溶液。在413.15K，101.325kPa下沸腾，液相组成及液面上蒸汽的组成。 解：令A为C6H5Cl,B为C6H5Br p=pA+pB=xA+(1-xA)=+xA(-) xA=0.5956 xB=1- xA=0.4044 yA=0.7362 2-9 液体A与液体B形成理想溶液。在343.15K时，1molA和2molB所形成溶液的蒸气压为50.66kPa，若在此溶液中再加入3molA，则蒸气压增加到70.928kPa，试求：（1）和;(2)对第一种溶液，气相中A、B的摩尔分数各为多少？解：（1）50.663kPa= 70.928kPa=联立上二式得 =91.19kPa, =30.40kPa(2)=0.6 yB=1-yA=0.42-10 苯和甲苯在293.15K时的蒸气压分别为9.958和2.973kPa，今以等质量的苯和甲苯在293.15K时相混合，试求（1）苯和甲苯的分压；（2）液面上蒸气的总压（设混合物为理想溶液）解：（1）设苯和甲苯的质量均为W x苯= x甲苯=1- x苯=0.459 p苯=x苯=9.9580.541kPa=5.387kPa p甲苯=x甲苯=2.9730.459 kPa=1.365 kPa （2）p= p苯+ p甲苯=6.752kPa2-12 在298.15K时，要从下列理想溶液中分出1mol的纯A，试计算最少须做多少功。 （1）大量的A和B的等物质的量的溶液； (2)含A和B物质的量各为2mol的溶液。解：（1）+ G=G后-G前=-=-RTlnxA =-8.314298.15ln0.5Jmol-1=1718J(2) + G=G后-G前= =2 +RTln+2 +2 RTln-2 -2 RTln-2-2 RTln =J=2139.3J W=G=2139.3J 2-13 20下HCl溶于苯中达平衡，气相中的HCl的分压为101.325kPa时，溶液中HCl摩尔分数为0.0425，已知20时苯的饱和蒸气压为10.0kPa。若20时HCl和苯蒸气总压为101.325kPa，求100克苯中溶解多少克HCl。解：令A为苯，B为HCl。 kB=pB/Xb=101325/0.0425Pa=2.384106Pa Kx,BxB+p(1-xB)=101.325kPa xB =0.03847 =g =1.867g 2-14 H2、N2与100克水在40时处于平衡，平衡总压为105.4kPa.平衡蒸气经干燥后含H240%（体积百分数）。假设溶液的水蒸气压可以认为等于纯水的蒸气压，即40为7.33kPa。已知40时H2、N2在水中的亨利常数分别为7.24MPa和10.5MPa，求40时水中溶解H2、N2的质量。 解：H2和N2的总压 = = =（注：原答案错误，同理错误）2-16三氯甲烷（A）和丙酮（B）所成的溶液，若液相的组成xB=0.713，则在301.35K时总蒸气压为29.39kPa,在蒸气中yB=0.818。已知在该温度时，纯A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）2-18 在300K时，液态A的蒸气压为37.33kPa，液态B的蒸气压为22.66kPa，当2molA和2molB混合后，液面上蒸气压为50.66kPa，在蒸气中A的摩尔分数为0.60，假定蒸气为理想气体。求：（1） 溶液中A和B的活度；（2） 在溶液中A和B的活度系数；（3） mixG。解：（1） (2) (3) mixG= =8.314300(2ln0.8143+2ln0.8943)J=-1582J2-19 在325，x(Hg)=0.497的铊汞齐的蒸气压是纯汞的44.3%。求Hg的活度及活度系数。若在同温及压力下自无限多的此种汞齐中将1mol汞移入纯汞中，试计算此过程的G。 解： G=-RTln=4049J（注：部分同学计算时用的活度系数并非活度，导致错误）2-20由丙酮（A）和甲醇（B）组成的二组分系统。在57.2，101.325kPa时测得平衡时丙酮的液相组成=0.400，气相组成=0.516。已知在该温度下纯丙酮的饱和蒸气压=104.8kPa,纯甲醇的饱和蒸气压=68.1kPa。试计算这两个组分在溶液中的活度和活度系数。解： 2-21 25时0.1molNH3溶于1dm3三氯甲烷中，此溶液NH3的蒸汽分压为4.433kPa,同温度时0.1molNH3溶于1dm3水肿，NH3的蒸汽压为0.887kPa,求NH3在水与三氯甲烷中的分配系数K。解：根据亨利定律： 有：当NH3、CHCl3、H2O达到平衡时：2-22 25时由各为0.5mol的A和B混合形成理想溶液，求混合过程的、。解：对于理想溶液 2-24人的血液（可视为水溶液）在101.325kPa下于-0.56凝固。已知水的。（1）求血液在37时的渗透压；（2）求同温度下，1dm3蔗糖水溶液中需含多少克蔗糖时才能与血液有相同的渗透压。解：（1）（2）2-26 已知0，101.325kPa时，O2在水肿的溶解度为；N2在水中的溶解度为，试计算被101.325kPa空气（设含N279%，O221%，均为体积百分数）所饱和了的水的凝固点较纯水的降低了多少？解：由亨利定律可以得到，下空气在100g水中总体积为：（注：原答案将N2的含量当最0.78计算，所以计算结果有误）2-28 浓度为b的NaCl溶液，其渗透压为202.65kPa,计算在25时下述过程的：H2O（溶液，b） H2O（纯），设溶液密度为1.00kg/dm3。解：方法一：方法二：（注：上式中原答案为，错误） （注：原答案为3.656错误）2-30 某化合物A在苯中有如下离解平衡A 2B已知A的摩尔分数为0.2% 的苯溶液，其凝固点降低了0.219K，沸点升高0.135K,试求A变