《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）多组分系统练习题_多组分系统练习题

例1选择题 1在273K和pe下，1升水能溶解4.9×104mol02, 2.35×104molN2。同T,p下，1升水能溶解空气的 量为(B)×104mol (A)2.55(B)2.88(C)9.6(D)7.25 解：根据亨利定律p2=K,mm pe(02)=K.m(02)X4.9X10-4 (因空气中氧气占21%，则其分压为0.21p) 0.21p9=Km(O2)m(O2) 解得：m(02)=1.03X104 mol-kg/ 同理 mN2)=1.85×10-4 nolkg-1 故1升水(1kg)能溶解空气的量为2.88×10-4mol

例1 选择题 1 在273K和py下，1升水能溶解4.9 ×10-4mol O2， 2.35×10-4mol N2。同T,p下， 1升水能溶解空气的 量为（ ） ×10-4mol (A)2.55 (B)2.88 (C)9.6 (D)7.25 解：根据亨利定律 p2 = Kh,m m py(O2 ) = Kh,m(O2 ) × 4.9 ×10-4 (因空气中氧气占21％，则其分压为0.21py) 0.21py = Kh,m(O2 )m(O2 ) B 解得： m(O2 ) =1.03×10-4 mol·kg-1 同理 m(N2 ) =1.85×10-4 mol·kg-1 故 1升水(1 kg)能溶解空气的量为 2.88 ×10-4mol

2.有四杯含相同质量不同溶质的水溶液（稀），分 别测定其沸点，沸点升得最高的是(B) (A)AL2(SO)3(B)MgSO4(C)K2SO4(D)C.H3SO3H 解：根据稀溶液的依数性△T=Km,相同质量的不同 溶质，摩尔质量越小，则浓度越大，△T越大。 3.298K时有一仅能透过水的半透膜，将0.01和0.001 modm3的蔗糖溶液分开，欲使该系统达平衡需在 0.01 ol-dm3溶液上方施加压力22.3kPa 解：根据稀溶液的依数性π=cRT, n=cRT,=CRT, 则 △π=△cRT=(10.0一1.0)XRT=22.3kPa

3. 298K时有一仅能透过水的半透膜，将0.01和0.001 mol·dm-3的蔗糖溶液分开，欲使该系统达平衡需在 _ 溶液上方施加压力_ 0.01 mol·dm 22.3kPa -3 2. 有四杯含相同质量不同溶质的水溶液(稀)，分 别测定其沸点，沸点升得最高的是（ ） (A)Al2 (SO4 )3 (B)MgSO4 (C)K2SO4 (D)C6H5SO3H 解：根据稀溶液的依数性ΔTb=Kbm，相同质量的不同 溶质，摩尔质量越小，则浓度越大，ΔTb越大。 B 解：根据稀溶液的依数性 = cRT ， 1= c1RT ， 2= c2RT ， 则 Δ  = Δ cRT = (10.0－1.0)×RT=22.3kPa

4在温度一定时，纯液体A的饱和蒸气压为p4, 化学势4*。并且已知在标准压力下的凝固点为T。 当A中溶入少量溶质而形成稀溶液时，上述三物 理量分别为p44,T4则(D) (A)PA"TA

4 在温度一定时，纯液体A的饱和蒸气压为pA * ， 化学势A *。并且已知在标准压力下的凝固点为Tf * 。 当A中溶入少量溶质而形成稀溶液时，上述三物 理量分别为pA,A , TA 则( ) (A) pA *pA A *TA (D) pA *>pA A *> A Tf *>TA D

5在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同 的糖水(A)和纯水(B)。经历若干小时后，两 杯液面的高度将是(A) (A)A杯高于B杯 (B)A杯等于B杯 (C)A杯低于B杯 (①)视温度而定。 因纯水的化学势大于糖水中水的化学势 6比较两筒氮气(1moL,300K)的化学势大小(C) 理想p41 实际0.110p942 (A)>(B)4h(C)42(D)不能比较其大小 因p9=0.1X10p,所以41=42

理想 实际=0.1 10py 2 py 1 5 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同 的糖水(A)和纯水(B)。经历若干小时后，两 杯液面的高度将是（ ） (A)A杯高于B杯 (B) A杯等于B杯 (C)A杯低于B杯 (D)视温度而定。 (A) 1>2 (B) 1<2 (C) 1=2 (D)不能比较其大小 6 比较两筒氮气(1mol, 300K)的化学势大小( ) 因纯水的化学势大于糖水中水的化学势 因py = 0.1×10py ，所以 1=2 A C

7在298K时，向x(甲苯)=0.6的大量苯甲苯理想溶液 中加入1ol纯苯。这一过程的△G/J,△S/JKl分别 为(C) (A)0,0 (B)-1266,4.274 (C)-2270,7.617 (D)-542.6,1.821 解：混合成理想溶液时，无热效应，△H=0,故 △S=-△G/T,而△mixG=2n;山，（终）-2n;4,(始) △miG=n苯4笨（混合后）一n苯笨（混合前） =1X送o+RTlnxa)装-IX*° =RTInx苯=-2270J·mol △S=-△G/T=7.617J·Kl

7 在298K时，向x(甲苯)=0.6的大量苯-甲苯理想溶液 中加入1mol纯苯。这一过程的G /J, S/ J·K-1 分别 为（ ） (A) 0, 0 (B) – 1266, 4.274 (C) – 2270, 7.617 (D) – 542.6, 1.821 C 解：混合成理想溶液时，无热效应，H＝0, 故 S = – G/T , 而mixG = ni i (终)–ni i (始) mixG = n苯苯(混合后)–n苯苯(混合前) =1×(苯 y+RTlnx苯) –1×苯 y = RT lnx苯 = – 2270 J ·mol-1 S = – G/T = 7.617 J ·K-1

8已知在373K时液体A、B的饱和蒸气压分别为 66.66kPa,101.325kPa。设A和B构成理想溶液。 则当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中A 的物质的量分数为(C) (A)0.200(B)0.300(C)0.397(D)0.603 解：根据拉乌尔定律pP:x; PA=p4*x4=66.66X0.5 PB=PB*xB=101.325X0.5 p=P4+pB=(66.66+101.325)X0.5 Jya(g)=p4p=66.66/(66.66+101.325)=0.397

8 已知在373K时液体A、B的饱和蒸气压分别为 66.66 kPa，101.325 kPa。设A和B构成理想溶液。 则当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中A 的物质的量分数为（ ） (A)0.200 (B)0.300 (C)0.397 (D)0.603 C 解：根据拉乌尔定律pi=pi*xi pA=pA*xA=66.66×0.5 pB=pB*xB =101.325×0.5 p=pA+pB=(66.66+101.325) ×0.5 yA(g)=pA /p=66.66/(66.66+101.325)=0.397

9 在25℃时，纯水的蒸气压为3167.7Pa。某溶液x(水) =0.98,与溶液成平衡的气相中，水的分压为 3066Pa。以298K,pe为纯水的标准态，则该溶液中 水的活度系数(B) (A)大于1B)小于1(C)等于1D)不确定 解：根据p=p*Xa1 a1=p/p*=0.968=%x1 h=41x=0.988 *10上题中，水对拉乌尔定律为(B) (A)正偏差B)负偏差(C)无偏差D)不确定 因%=0.988<1，即<x1,所以为负偏差

9 在25℃时，纯水的蒸气压为3167.7Pa。某溶液x(水) =0.98, 与溶液成平衡的气相中，水的分压为 3066Pa。以298K, py为纯水的标准态，则该溶液中 水的活度系数（ ） (A)大于1 (B)小于1 (C)等于1 (D)不确定 *10 上题中，水对拉乌尔定律为（ ） (A)正偏差 (B)负偏差 (C)无偏差 (D)不确定 B B 解：根据p=p*× a1 a1= p/p*=0.968 =  1 x1  1 = a1 /x1=0.988 因 1 =0.988<1, 即a1< x1 ，所以为负偏差

例125℃时，将1m0l纯态苯加入到大量的x苯=0.200 的苯和甲苯的理想溶液中。求此过程的△G。 解：此过程的△G=G终-G始 对于1m0苯来说，始态为纯物质，G始=u*苯=°苯 终态为x苯=0.200的理想溶液，G终=4=苯+Rnx苯 甲苯没有变化，不用考虑。 所以AG=送卷+R米送=RThxz苯-3.99W

例1 25 ℃时, 将1mol纯态苯加入到大量的 x苯=0.200 的苯和甲苯的理想溶液中。求此过程的ΔG。 解:此过程的ΔG = G终 – G始 对于1mol苯来说，始态为纯物质，G始= *苯=y苯 终态为x苯=0.200的理想溶液 ， G终=i=y苯+RTlnx苯 甲苯没有变化，不用考虑。 所以 ΔG = [y苯+RTlnx苯]–y苯 = RT ln x苯= –3.99kJ

例2：比较化学势的大小 1.饱和氯化钠水溶液中 *(NaCl,s)(NaCl,sln) *(H2O,)与4H2O,sln) 2.-10℃，p9*(H20,与*(H20,S) 3.0℃，10×p94*(H20,0与4*(H20,s) 解：1.平衡时，饱和溶液中的氯化钠与固体氯 化钠的化学势相等， h*(s)斤slnF凸e(sln)十RTln(m饱和lme) (H2O,l>u(H2O,sln)

例2：比较化学势的大小 1．饱和氯化钠水溶液中 * (NaCl,s)与(NaCl,sln) * (H2O,l)与(H2O,sln) 2. – 10℃，p y * (H2O,l)与* (H2O,s) 3．0℃，10 p y * (H2O,l)与* (H2O,s) 解： 1. 平衡时，饱和溶液中的氯化钠与固体氯 化钠的化学势相等， 2 *(s)=2 (sln)= 2 y(sln)+RT ln(m饱和/my) * (H2O,l) > (H2O, sln)

2.-10℃，p8 水→冰 ↑ 0℃，p8 水→冰 AG(T;)-AG(T)=-"ASdT 263 △G263K)-AG273K)）=-J△SMT △Gm(273K=0 △Gm(263K)=μ*（冰）-*（水）=△SX10 =[Sm(冰)-Sm(水)】X10<0 即*（冰）<*（水）水能结冰

2. – 10℃，p y 水 → 冰 Gm (273K)=0 Gm (263K)=*(冰) –*(水)= S×10 = [Sm(冰) –Sm(水)]10 < 0 即* (冰) < * (水) 水能结冰 0℃， p y 水 → 冰 G T G T SdT T T  −  = −   2 1 ( ) ( ) 2 1 G K − G K = − SdT  263 273 (263 ) (273 )