一、一、填空题
1 所谓正偏差溶液是指在不同分子间的引力弱于同类分子间的引力,故分子逸出液面的
*
倾向增加,此时pA____pAxA, ΔmixV____0 , ΔG____0。( 填 > , =, < )
2. 288 K时,1 mol氢氧化钠溶在4.559 mol水中所形成的溶液的蒸气压为596.5 Pa,在该温度下纯水的蒸气压为1705 Pa,该溶液中水的活度为____________,水在溶液中和纯水中的化学势之差为____________,以纯水为参考态。
3. 液体A和B可形成理想液体混合物。在外压为101 325 Pa时，该混合物于温度T沸腾，该温度下为为120 kPa, 则在此平衡状态下，液相组成为xB= ; xA= 。
4. 298 K时,纯碘(I2,固)在水中的溶解度为0.001 32 mol·dm-3,今以1 mol·dm-3浓度的I2的水溶液为参考态,并假设此溶液中I2遵守亨利定律,则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为____________。
三、计算题
1 在293.15 K时,某有机酸在水中和乙醚中分配系数为0.4。 (1) 将该有机酸 5×10-3 kg 溶于 0.100 dm3水中,若每次用 0.020 dm3乙醚萃取,连续萃取两次(所用乙醚事先被水饱和,因此萃取时不会有乙醚溶于水),求水中还剩有多少kg 有机酸?
(2) 若一次用 0.040 dm3乙醚萃取,问在水中还剩有多少有机酸?
2. 纯净的氮以足够慢的速率通过一由3.0 g非挥发性有机物(2)溶于200 g苯(1)构成的溶液后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了2.1540 g,同时苯减轻了0.0160 g,求该有机物的分子量。已知苯的摩尔质量为0.078 kg?mol-1。
四 问答题
1 液体A和B可形成理想液态混合物。把组成为yA=0.400的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩。已知该温度时pA和pB分别为40 530 Pa和121 590 Pa 。 （1）计算刚开始出现液相时的蒸气总压；
（2）求A和B的液态混合物在上述温度和101 325 Pa下沸腾时液相的组成。
9
???pA?40 kPa，pB
参考答案
一、选择题
1. [答] = ； = ；=；>
2. [答] (B) 3.
[答] （D） 4.
[答] (D) 二、填空题
1. [答] >, >, >, >. 2.
3. [答] )xB
101 325=40 000+(120 000-40 000)xB
xB=0.767 xA=0.233
4. [答] 16 427 J·mol-1 三、计算题
1[答] 设在V1溶液中含溶质的质量为m，若萃取n次,每此都用V2新鲜溶剂,则最后原溶液中
所剩溶质的量mn为： mn=m[KV1/(KV1+V2)]n (1) m2=5×10-3kg[0.4×0.100 dm3/(0.4×0.100 dm3+0.020 dm3)]2 =2.22×10-3 kg
(2) m1=5×10-3 kg[0.4×0.100 dm3/(0.4×0.100 dm3+0.040 dm3)] =2.5×10-3 kg
2. [答] 通过溶液后,苯在气相中的分压为p1,即为溶液中溶剂的蒸气分压。再通过纯苯后,
*
苯在气相中的分压就是苯在该浓度下的饱和蒸气压p1 ,设最后出口处气体总体积为V, 气体总压为p?。 p1=(m1/M1)(RT/V)=2.1540 g(RT/M1V)
*
p1= [(m1+m2)/M1](RT/V)=(2.1540+0.0160)RT/M1V
*
p1/ p1=2.1540/(2.1540+0.0160)=0.9926 根据 Raoult's 定律：p1=p1*x1 x1=0.9926
x2= 1-x1= 0.007 373 x2= (3.0/M2)/[(3.0/M2)+(200/78) = 0.007 373 M2= 0.157 kg·mol-1
四、问答题
. [答] （1）pB?pyB
p?pB/yB?pBxB/yB?121590xB/0.60
10
??p=pA?+(pB?- pA
p?pA?(pB?pA)xB?40530?(121590?40530)xB 联立（1），（2）式解得：
???;p?67583.8Pa xB?0.3336 （2）101325?40530?(121590?40530)xB xB?0.750
xA?0.250
第五章 相平衡
一、选择题
1、二级相变服从的基本方程为： ( ) （A）克拉贝龙方程 （B）克拉贝龙—克劳修斯方程 （C）爱伦菲斯方程 （D）以上三个方程均可用 2、硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325
Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C )
(A) 3 种
(B) 2 种 (C) 1 种
(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
3、NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
4、当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数 C 和自由度 f 应分别为: ( )
(A) C= 2，f= 3
(B) C= 3，f= 3 (C) C= 2，f= 2 (D) C= 3，f= 4
二、填空题
1 二级相变的特点是: , , ,和 。
2. 在二级相变过程中：?? 0，?S 0。
3. 当由A和B组成的二组分溶液的沸点和露点(冷凝点)相合时只有在： 。
4. 相律与质量作用定律所讨论的对象虽然都是平衡体系,但相律只能对体系作出 的叙述。例如相律可以确定有几个 能对复杂系统中的相平衡发生影响,但相律却不能告诉我们这些数目具体代表哪些 或哪些 。
三、计算题
1 由实验得酚-水体系的数据列于下表：
11
表中w1,w2分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。 （1）根据表中数据绘制T-x图；
（2）确定临界溶解温度和临界浓度；
（3）若在312.0 K时，将50 g水和50 g酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？
2. 298 K，p?时,(NH4)SO4 -Li2SO4 -H2O三组分体系相图如下,坐标为质量分数。 (1) 写出其复盐及水合盐的分子式； (2) 指出各部分存在的相； (3) 若将组成相当X,Y,Z点所代表的物系在该温度下分别恒温蒸发,则最先析出何种晶体。
( 已知 Mr(Li2SO4)为110 )
四、问答题
下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。试讨论相图中各面、线、点的含义。
参考答案
一、选择题 1. 答：（C） 2. [答] (C)
12
