练习
1.以下说法对吗?为什么?
(1)溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。
(2)对于纯组分,化学势等于其吉布斯自由能。
(3)等温、等压下,纯物质的量越多,其化学势越大。
提示
答案:〔(1) 不对,溶液无化学势,(2) 应等于摩尔吉布斯自由能,(3) 不对,化学势是强度量,与量无关。
)
2.指出下列各量哪些是偏摩尔数量,哪些是化学势。
提示答案:〔(1)(3)(6)是偏摩尔量,(4)(5)(7)是化学势〕
3.下列说法对吗?为什么?
(1)温度、压力没有偏摩尔量。
(2)偏摩尔吉布斯自由能是化学势,因此,凡属化学势均有集合公式。
(3)体系无限稀释时,溶质B 的偏摩尔体积为零。
提示
答案:〔(1) 对,因为温度、压力是强度性质,(2) 不对,集合公式只适合于偏摩尔量,(3) 不对,偏摩尔体积不为零。
〕
4.某不法之徒想制造假酒以获取暴利。
他造假酒的过程是:往空瓶里分别注入按一定
酒精含量计算出的乙醇和水,两者体积加和为500cm3,随后封口、混合均匀并贴上商标。
后来,当这些假酒被查封后,工商局的检验人员用最简单的科学方法证明这酒是假的。
请你用所学的知识说明工商人员所用的方法及其科学依据。
提示
答案:(混合后,总体积不等于 500ml)
5.25℃,101325Pa 时NaCl(B) 溶于1kg H2O(A) 中所成溶液的V与n B的关系如
下:
V=〔1001.38+16.6253(n B/mol)+1.7738(n B/mol)3/2+0.1194(n B/mol)2〕cm3
(1)求H2O 和NaCl 的偏摩尔体积与n B的关系;
(2)求n B=0.5mol 时H2O 和NaCl 的偏摩尔体积;
(3)求无限稀释时H2O 和NaCl 的偏摩尔体积。
提示
答案:
6.化学势和有什么不同?若标准压力不是选择而是另一个压力值,则值
是否不同?值又如何?提示
答案:(与T、p有关,只与温度有关,p不同,不同,但
不变。
)
7.温度不同的两种理想气体在绝热恒容条件下混合,其过程熵变。
这种说法对吗?为什么?提示
解 (请老师补上)
8.温度为298K,压力为101.325kPa 的0.2mol O2和0.5mol N2组成混合理想气体,
求O2和N2的偏摩尔体积和混合前后的总体积。
上述结论说明了什么?提示答案:
9.对某实际气体A,。
现用图解积分法在图上获得温度
380K 时压力从0~10132.5kPa 范围内的面积为0.211,求该气体的逸度系数γA和逸度f A。
提示
答案:(γA=0.809,f A=81.97kPa)
10.下列说法对吗?为什么?
(1)自然界中没有真正的理想气体和理想溶液,因为两者都是分子间无作用力的模
型。
(2)如果两种液体能够形成理想溶液,则这两种液体一定能以任意比列混溶。
反之,
如果两种液体能以任意比例混溶,它们形成的溶液一定是理想溶液。
(3)当温度一定时,纯溶剂的饱和蒸气压越大,溶剂的液相组成也越大。
(4)理想溶液中水的摩尔分数等于空气中水的相对湿度。
(5)在一定的温度和同一溶剂中,某气体的亨利系数越大,则此气体在该溶剂中的溶
解度越大。
提示
答案:〔(1) 错,理想溶液是两者分子间作用力相同的模型。
(2) 前句对,后句错,因为有的非理想溶液也能按任意比例混溶。
(3) 错,根据拉乌尔
定律可知。
(4) 对,,但必须是密闭体系,平衡态。
(5) 错,k B越大,X B越小。
〕
11.在一个处于恒温环境中的密闭容器内,放有两杯液体,A 杯为纯水,B 杯为糖水。
放置一段时间后,会发生什么变化?提示
答案:(A 杯水减少,B 杯量增加。
12.溶解2g 含C 94.4% 的烃类化合物于100g 苯中,使20℃苯的蒸气由9.954kPa
降至9.867kPa,试求出化合物的分子式。
提示
答案:(C
14H
10
)
13.纯水在5时,被等物质的量的H2,N2,O2的混合气体所饱和。
然后将水煮沸
排出气体,再干燥。
试求排出的干燥气体混合物的组成,以物质的量分数表示。
已知H2, N2, O2在该温度下亨利系数为7.903×109Pa、8.562×109Pa 和
4.742×109Pa。
提示
答案:(y
H2=0.279,y
N2
=0.257,y
O2
=0.464)
14.试解释下列现象
(1)海水不能直接饮用
(2)往静脉注射蒸馏水会使血红细胞破裂。
(3)萝卜腌制后变小变软。
(4)冰棒越吸越不甜。
提示
答案:〔(1) 溶质浓度高,会产生渗透。
(2) 会产生低渗压,使水从细胞外进入细胞内。
(3) 这是由于过渗压,使水从细胞内渗出。
(4) 含糖部分熔点较低,先熔化。
〕
15.某水溶液含有非挥发性物质,水在271.7K 时凝固,求:
(1)该溶液的正常沸点。
(2)在298.15K 时该溶液的蒸气压。
(3)298.15K 时此溶液的渗透压。
已知水的凝固点降低常数K f=1.86K·Kg·mol-1,水的沸点升高常数K B=0.52K·Kg·mol-1,298.15K 时纯水的蒸气压为3167Pa。
提示
答案:〔(1) 100.42℃,(2) 3121Pa,(3) 2×106Pa〕
16.渗透压法常用于高分子化合物平均摩尔质量的测定。
今将聚苯乙烯溶于甲苯中,已
知甲苯的密度为 1.004g·cm-3。
25℃时测得不同浓度下渗透压数据(用液柱高度h 表示)如下:
17.
试求聚苯乙烯的平均摩尔质量(提示:渗透压公式只适用于稀溶液,故可用外推法求之)。
提示
18.答案:
19.下列说法对吗?为什么?
(1)在非理想溶液中,浓度大的组分的活度也大,活度系数也越大。
(2)对二组分理想溶液有,而对二组分非理想溶液亦有。
(3)非理想溶液中溶剂和溶质的标准态与理想溶液相同。
提示
答案:〔(1) 错,a=γ·x,还必须考虑γ。
(2) 错,a1+a2≠1,只有γ1=1 才成立。
(3) 错,稀溶液应选用不同的标准态。
〕=γ
2
20.三氯甲烷和丙酮的混合液中,丙酮的物质的量分数为0.713。
在298.15K 时,该溶
液的蒸气总压为 2.940×104Pa,蒸气中丙酮的物质的量分数为0.818 。
纯三氯甲烷在该温度下的蒸气压为 2.957×104Pa。
试计算:
(1)溶液中三氯甲烷的活度;
(2)三氯甲烷的活度系数(设蒸气服从理想气体定律)。
提示
答案:
21.三氯甲烷溶于丙酮中的亨利常数在35.17℃时为20.1kPa,现测得如下数据:
22.
若a =γ·x,x→0 时,γ→1 试计算三种溶液中三氯甲烷的活度和活度系数。
提示
23.答案:(a0.0061,0.135,0.212 γ 1.037,1.100,1.143)
24.物质A 与物质B 组成二元溶液,其摩尔分数分别为x A和x B,当 A 和 B 都以
纯液体的真实状态为标准态时,证明:
(1)溶液中A 和B 的活度因子满足下列关系。
(2)溶液的平衡气相(设为理想气体混合物)中,若A 的分压服从下列关系
其中,P*A为纯A 的蒸气压,为常数;则必有溶液中B 的活度因子γB与X B的
关系为
提示答案:。