第四章 溶液的热力学性质习题 联系客服

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第四章 溶液的热力学性质

一、选择题(共21小题,21分)

1、(1分)下列各式中,化学位的定义式是 ( )

?(nH)?(nG)A. ?i?[]P,nS,nj     B. ?i?[]nV,nS,nj?ni?ni?(nA)?(nU)C. ?i?[]P,T,nj     D. ?i?[]T,nS,nj?ni?ni 2、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( ) (A)纯物质无偏摩尔量 。 (B)T,P一定,偏摩尔性质就一定。 (C)偏摩尔性质是强度性质。(D)强度性质无偏摩尔量 。 3、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( ) A纯物质无偏摩尔量 。 B.T,P一定,偏摩尔性质就一定。 C.偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔自由焓等于化学位。

4、(1分)在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( )。

?V?f?L; f?V?f?L  B. f?V?f?V; f?L?f?LA. f11221212?L?f?V; f?V?f?L  D.fL?fV(f为混合物的逸度)C. f1212

5、(1分)等温等压下,在A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小,则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( )

A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 6、(1分)对无热溶液,下列各式能成立的是 ( ). A. SE=0,VE=0 B. SE=0,AE=0

C. GE=0,AE=0 D. HE=0,GE= -TSE 7、(1分)苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V1 =89.99cm3/mol,V2 =111.54cm3/mol,则过量体积VE= cm3/mol。

A. 0.24 B.0 C. -0.24 D.0.55

8、(1分)下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为 。

A. Gi=μi B. dG=Vdp-SdT

iii

9、(1分)下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol溶液性质,nM= 。 A. nMiiC. Gi?????nG?/?ni??T,P,nj?iD. Gi?????nG?/?ni??T,nv,nj?i

10、(1分)在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为( ) (A) μ(水)=μ(汽) (B) μ(汽)>μ(水) (C) μ(水)>μ(汽) (D) 无法确定 11、(1分)关于理想溶液,以下说法不正确的是( )。 A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。

B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。 C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。 D.理想溶液所有的超额性质均为0。

C. xiMiB. ?xiMiD. ?niMi12、(1分)混合物中组分i的逸度的完整定义式是( ). A.

?,lim[f?/(YP)]?1dGi?RTdlnfiiip?0p?0C. D.

13、(1分)二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守

A. Henry定律和Lewis--Randll规则. B. Lewis--Randll规则和Henry定律. C. 拉乌尔规则和Lewis--Randll规则. D. Lewis--Randll规则和拉乌尔规则. 14、(1分)下列化学位μi和偏摩尔性质关系式正确的是( )

?,limf?1dGi?RTdlnfiip?0 B.

?,lim[f?/P]?1dGi?RTdlnfiip?0

?,limf??1dGi?RTdlnfiiA.μi= Hi B. μi= Vi

C. μi=Gi D. μi=A i

15、(1分)Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是( )。 A. 引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响,因此精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。 C用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系。 16、(1分)对液相是理想溶液,汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为( )。

A. yif?xipis????.

B. yiP??ixipisD. yiP?xipis

E

17、(1分)下列关于G 关系式正确的是( )。

A. G = RT ∑Xiln Xi B. G = RT ∑Xiln a i

C. G = RT ∑Xiln γi D. G = R ∑Xiln Xi 18、(1分)对二元溶液 T或 P 一定时,下列各式中,Gibbs--Duhem 方程正确的形式是( )。 A.X1dlnγ1+ X2dlnγ2= 0 B. X1dlnγ1- X2dlnγ2= 0

E

E

E

E

C. yiP?xi?ispisC.X1dlnγ1/dX1 - X2dlnγ2/dX1 = 0 D. X1dlnγ1/dX1 + X2dlnγ2/dX2 = 0

二、填空题(共11小题,27分)

1、(1分)理想溶液的过量性质ME等于 。

2、(3分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近,因此它们混合时会形成_____________溶液,它们的ΔH=_____________,ΔV=___________。

3、(4分)逸度和活度的标准态有两类,1)以 定则为标准态,2)以 定则为标准态。如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态;如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。

4、(4分)理想溶液的ΔH=______;ΔV=_____;ΔS= ;ΔG =________________。 6、(1分)二元混合物容积表达式为V=X1V1+X2V2+αX1X2,如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有 △V= 。

7、(1分)当T, P一定时,非理想溶液混合性质变化 △G= 。

8、(2分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系,按Gibbs-Duhem方程 X1dlnγ1+________ = ______ 。

10、(1分)溶液中组分i的活度系数的定义是 γi =________________________。 11、(1分)Wilson方程是在 溶液模型和 概念基础上建立的关于活度系数与组分组成

xi的关系式。

三、判断题(共3小题,3分)

1、(1分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近,因此它们混合时会形成理想溶液。( )

2、(1分)理想溶液各组分的活度系数?和活度为1。( )

3、(1分)逸度也是一种热力学性质, 溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系lnf??xlnf?

iiin四、名词解释(共4小题,14分) 1、(3分)偏摩尔性质

2、(4分)过量性质(超额性质) 3、(4分)理想溶液 4、(3分)活度

五、简答题(共3小题,16分)

1、(6分)在表格空格处填入合理的性质和关系

Mi ㏑γi M ㏑f ㏑Φ M??xiMi 2、(5分)简述活度的定义和物理意义。(5分) 3、(5分)偏摩尔性质定义及物理意义

六、计算题(共8小题,109分) 1、(15分)25℃,0.1MPa下,组分1和2形成二元溶液,其溶液的摩尔焓为H =600-180X1- 20X13 (J /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, 标 准 态 按Lewis-Randall定 则计算,求

(15分)

2、(14分)(14分)25℃,0.1MPa下组分1和2形成溶液,其体积可由下式表示:V = 80 -24X1 -

2 3

20X1(cm /mol) . 式中X1 为组分1的摩尔分数, V为溶液的摩尔体积. 求,

(1)V1,V2 (6分) (2) V1,V2 (2分) (3)V1 , V2(2分)

????(1) H1,H2; (2) H1,H2; (3) H1,H2; (4) ?H; (5) HE;(4)ΔV(2分) ;(5)VE. (2分) 标 准 态 按Lewis-Randall定则 3、(12分)(12分) .等温条件下,二元溶液组分活度系数 与组成关系

(1)㏑γ1=aX2,lnγ2=bX1, (2) γ1=aX1, γ2=bX2

设a,b为温度的函数,γi以与体系同温同压条件下的纯态为标准态, 问上述两组方程是否成立?

4、(15分)(15分) 在298K和0.1MPa下二元系焓变

?H?20.9x1x2(2x1?x2)H1?418J/mol 已知 2 以T,p 下纯组分焓为基准求:

??HH12(3),(5分)

H?627J/mol x为摩尔分数

???H?H?H?H1122(1),(5分) (2)无限稀释偏摩尔值,(5分)

参考答案

一、选择题(共21小题,21分) 1、(1分)A 10、(1分)B 2、(1分)B 11、(1分)B 3、(1分)B 12、(1分)A 4、(1分)A 13、(1分)A 5、(1分)A 14、(1分)C 6、(1分)D 15、(1分)D 7、(1分)A 16、(1分)D 8、(1分)D 17、(1分)C 9、(1分)D 18、(1分)A

二、填空题(共11小题,27分) 1、(1分)0

2、(3分)理想溶液,0,0

3、(4分)Lewis-Randall定则,Henry定则;Henry定则,Lewis-Randall定则;

?RxilnxRTxilnxi,i 4、(4分)0,0,

??6、(1分)?V =αX1X2

7、(1分)?G=RT∑xiln(γi xi ) 8、(2分) X2 d㏑γ2 , =0 10、(1分)ai/Xi

11、(1分)无热, 局部组成

三、判断题(共3小题,3分) 1、(1分)√ 2、(1分)× 3、(1分)×

四、名词解释(共4小题,14分) 1、(3分)偏摩尔性质 Mi?[?(nM) ]?niT,P,nj?i在T、P和其它组分量nj均不变情况下,向无限多的溶液中加入1mol的组分i所引起的一系列热力学性质的变化。

2、(4分)超额性质的定义是 M = M -M

E

E

E

id

,表示相同温度、压力和组成下,真实溶液与理想溶

E

^^液性质的偏差。ΔM 与M意义相同。其中G是一种重要的超额性质,它与活度系数相关。

idid

3、(4分)理想溶液有二种模型(标准态):fi= Xi fi (LR) 和fi= Xi ki(HL)

有三个特点:同分子间作用力与不同分子间作用力相等,混合过程的焓变化,内能变化和体积变化为零,熵变大于零,自由焓变化小于零。