第三章 化学势
一、单选题
1.二元溶液，B组分的亨利系数等于同温度纯B的蒸汽压。按Raoult定律定义活度系数（） (A) f?A > f?B (B) f?A = ?fB = 1 (C) fB > fA (D) ?fA ? f?B ? 1
**
2.两液体的饱和蒸汽压分别为pA，pB ，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成
**
为y，若 pA > pB ， 则：（ ）
(A) yA > xA (B) yA > yB (C) xA > yA (D) yB > yA 3.关于亨利系数，下列说法中正确的是：( )
(A) 其值与温度、浓度和压力有关 (B) 其值与温度、溶质性质和浓度有关 (C) 其值与温度、溶剂性质和浓度有关 (D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关 4.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的分数为：( ) (A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3
-1
5.298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa·kg·mol,则质量分数达2%的HCl-甲苯溶液中HCl(g)的平衡压力为： ( )
(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa 6. 下列说法中正确的是： ( )
(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和 (2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能
(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律 (4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律 A. (1) (2) B. (2) (3) C. (2) (4) D. (3) (4) 7.真实气体的标准态是： ( )
(A) f = p? 的真实气体 (B) p = p? 的真实气体 (C) f = p? 的理想气体 (D) p = p? 的理想气体 8. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是( )
A.偏摩尔量的绝对值都可求算 B. 系统的容量性质才有偏摩尔量
C.同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 D.没有热力学过程就没有偏摩尔量
9. 关于理想溶液，下列说法不正确的是： （ ）
A. 组成理想溶液的几种物质，化学结构和物理性能十分接近； B. 理想溶液中各种微粒间的相互作用力可忽略不计；
C. 理想溶液中各种物质的分子从溶液中逸出难易程度和纯态一样；
D. 恒温恒压下，在由纯组分组成理想溶液的过程中既不吸热，也不放热。
33
10. 在298K、p? 下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm(溶有0.5mol萘)，第二瓶为1dm(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2 分别表示两瓶中萘的化学势，则 ( )
(A) μ1 = 10μ2 (B) μ1 = 2μ2 (C) μ1 = 1/2μ2 (D) μ1 = μ2 11、挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：（ ） (A) 降低 (B)升高 (C)不变 (D)可能升高或降低 12、下述说法中，正确的是：
(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方
(A) (1) (B) (2) (C) (1) 和 (2) (D) 都不对
13. 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩
-5 3-1-5 3-1
尔体积分别为1.79? 10m·mol, 2.15?10m·mol, 则混合物的总体积为： ( )
-53-53 -43 -53
(A) 9.67?10m (B) 9.85?10m(C) 1.003?10m(D) 8.95?10m
14.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫 ( ) (A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特征 (D) 等电子特性 15.已知水在正常冰点时的摩尔熔化热?fusHm? =6025J·mol-1，某理想水溶液的凝固点为258.15K, 该溶液的浓度xB为： ( )
(A) 0.8571 (B) 0.1429 (C) 0.9353 (D) 0.0647
16.已知水在正常沸点时的气化热为40.67kJ·mol-1，某不挥发性物质B溶于水中，其沸点升高了10K，则该物质B在溶液中的物质的量分数为： ( ) (A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467 17. 下面对标准态的理解中，正确的是( )
A、标准态就是273.15K，100KPa下的状态 B、标准态就是不能实现的假想状态 C、标准态就是活度等于1的状态 D、标准态就是人为规定的某些特定状态
18.两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则： ( )
(A) 溶有蔗糖的杯子先结冰 (B) 两杯同时结冰 (C) 溶有NaCl的杯子先结冰 (D) 视外压而定
19.沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：( ) (A) 升高 (C) 相等 (B) 降低 (D) 不确定
20.液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是： ( )
(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。 (B) 该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。
(C) 该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。 (D) 该溶液的渗透压为负值。
21.在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kg H2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数f应该为： ( )
(A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948 22.在300K时，液体A与B部分互溶形成? 和? 两个平衡相，在? 相中A的摩尔分数为0.85，纯A的饱和蒸气压是22kPa，在? 相中B的摩尔分数为0.89，将两层液相视为稀溶液，则A的亨利常数为： ( )
(A) 25.88kPa (B) 200kPa (C) 170kPa (D) 721.2kPa
23) 在α，β两种相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：( )
αααβ αβββ
A.μA = μB B.μA = μAC.μA =μB D. μA = μB 24) 以下定律中不属于稀溶液依数性的是（ ）.
A.亨利定律; B.沸点升高定律; C.凝固点下降定律; D.渗透压定律. 25) 在273.15K,2p?时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：( ) A. 前者高 B. 前者低 C. 相等 D. 不可比较
26、B，C二组分溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数：GB=(?G/?nB)T,P,nC(C?B)因此有:( )。 A. GB与T，p，nC有关，与nB无关； B. GB与T，p，nC，nB都有关； C. GB与nB有关，与T，p，nC无关； D. GB与nB，nC有关，与T，p无关。
27、在拉乌尔定律表达式 pB=pB*xB中，pB* ：（ ）。
A.只是温度的函数，与溶质、溶剂的性质无关 B与溶质、溶剂的性质有关，但与温度无关； C.与温度、溶剂性质有关，与溶质性质无关；D.与温度、溶质的性质有关，与溶剂性质无关。 28、溶液内任一组分的偏摩尔体积
A. 等于1mol此组分在溶液中所占的体积 B. 总是正值
C.可能是正值，也可能是负值 D. 必然和纯组分的摩尔体积相等
29、在20℃和大气压力下，用凝固点降低法测物质的相对分子质量。若所选的纯溶剂是苯，其正常凝固点为5.5℃，为使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行，冷浴内的恒温介质比较合适的是：（ ）。
A.冰-水； B.冰-盐水； C.干冰-丙酮； D.液氮。
＊＊
30、稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂的凝固点Tf比较，Tf < Tf的条件是：（ ）。
A.溶质必需是挥发性B.析出的固相是固溶体C.析出的固相是纯溶剂D.析出的固相是纯溶质。 二、填空题
1. 正偏差溶液形成的原因是 ，此时分子逸出液面的倾向增加。
2.在室温、p? 下，O2比N2在水中有较大的溶解度，两者在水中的Henry系数分别为k(O2)和k(N2) ，则k(O2) ___ k(N2)。
3.二元溶液，PB对Raoult定律发生负偏差，B的Henry系数 kB(x) ___ pB*。 （pB*为同温下纯B的蒸汽压）。
4. 1mol H2由20p? 、300K进行等温膨胀，终态压力为p? 。已知终态的逸度与始态的逸度之比f2/f1 = 0.05058, 则终态与始态的化学势之差值为__________________________。
5. 298K时，纯水的蒸气压为3.43Pa，某溶液中水的物质的量分数x1= 0.98 , 与溶液呈平衡的气相中水的分压为3.07kPa。以纯水为标准态，则该溶液中水的活度系数fH2O 1。 6.由两种液体所形成的溶液，蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分数表示，当选取纯液体为参考态时，则组分的活度系数 1，当选取组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态时，则组分的活度系数 1。(填 > , = ,< )
*
7.A、B二组分形成下列各体系时，物质B的亨利常数KX,B与其饱和蒸气压pB 相比，应该是：
**
(1) 当A、B形成理想液态混合物时，kx,B pB，(2) A、B形成一般正偏差体系，kx,B pB ____ ____ *
(3) 当A、B形成一般负偏差体系时， kx,B ____ pB (填 > , = ,< )
8.已知A、B两组分可构成理想液体混合物，且该混合物在p? 下沸点为373.15K。若A、B两组分在373.15K时的饱和蒸气压为106658Pa和79993Pa，则该理想液体混合物的组成为：xA = ，平衡气相的组成为：yB = 。
9.在313K时，液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的21倍，A和B形成理想液体混合物，当气相中A和B的物质的量相等时，液相中xA = ______________，xB = ________________________。 10.在溶质为挥发性的理想溶液中，温度T时，平衡气相和液相中，溶剂A的组成为yA=0.89、xA=0.85，纯A的蒸气压为50kPa，则溶质B的亨利系数为 kPa。 11、多组分均相系统中，组分B的偏摩尔亥姆霍兹函数定义为AB=???????????，类似于定量、定组成均相系统的热力学函数之间的关系H=U+pV，则对于多组分均相系统同一组分B相应的偏摩尔量之间的关系为：??????????????????????????。
12、含质量分数为w(甲醇)=0.40的甲醇的水溶液，已知其中甲醇的偏摩尔体积为39.0 cm3·mol-1,
溶液的密度为 (甲醇、水的摩尔质量为32.04 g·mol-1、18.02 g·mol-1)。
13、写出组成可变的均相系统的热力学基本方程：dU=???????????????????????；
14、A(g)和B(g)组成混合理想气体，温度为T，总压力为p，A的摩尔分数为yA，A(g)的化学
势表达式为?A= ，标准态为 ??、等温等压下，1mol C6H6与1mol C6H5CH3形成了理想液态混合物，现要将两种组分完全分离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是
16、下列四种状态纯水的化学势大小顺序为 （1）373.15 K，100K Pa液态水化学势?1；（2）373.15 K，100K Pa水蒸气化学势?2； （3）373.15 K，202. 65K Pa液态水化学势?3（4）373.15 K，202. 65K Pa水蒸气化学势?4。 17、冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目的，现有NaCl 、NH4Cl、 CaCl2、 KCl盐，你认为用 效果比较理想。 18、在一定温度和压力下某物质B液气两相达到平衡，则两相的化学势?B（l）与?B（g）??????；若维持压力一定，升高温度，则?B（l）与?B（g）都随之??????；但?B（l）比?B（g）???????，这是因为?????????????。
19、总压力为1MPa的H2，N2，O2的气体混合物，溶解于纯水中达到气液平衡后，溶液中三种气体的物质的量浓度相等。若该三种气体符合亨利定律，亨利常数分别为770 kPa，834 kPa，462 kPa，气体混合物的原始组成以摩尔分数表示则为y(H2)= , y(N2)= , y(O2)= 20、0℃，101 325 Pa时，氧气在水中的溶解度为4.490×10-2 dm3·kg-1，0℃时，氧气在水中溶解的亨利系数KX=
21、纯组分等温等压下组成非理想液态混合物，△mixV???0；△mix H????0；△mix G????0；△mix S?????0 。（选填＞，＝，＜，≠）
22、理想液态混合物的微观特征是：（1） （2） 23、50℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍。A，B两液体形成液态混合
物，气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为?????。40℃时，纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍，组分A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B的摩尔分数相等，则平衡液相中组分A和B的摩尔分数之比应为xA：xB= 24、在25℃，100 kPa时苯（A）和甲苯（B）混合成理想液态混合物，对于1mol苯从xA=0.8（Ⅰ态）稀释到xB=0.6（Ⅱ态），这一过程的?G= 。25℃时, 从大量浓度为mB = 0.01 mol·kg-1的溶液中迁移1 mol溶质B于另一个大量的浓度为mB= 0.001 mol·kg-1的溶液中, 此过程的△G= 。（设两溶液中的B的活度系数均为1）。 25、在136.7℃时，纯氯苯(A)的饱和蒸气压为115.7 kPa，纯溴苯(B)为60.80 kPa。求101. 325 kPa下，能在上述温度沸腾的和蒸气组成为yA= 。设氯苯(A)和溴苯(B)组成理想液态混合物。 26、理想稀溶液中溶质B的化学势表达式?B= (溶质组成以xB表示) ，该标准态是：_______________ _ 。 溶剂A的化学势表达式为：?A=_____________________________________ 。 27、25℃下，一定量的纯液体A和纯液体B相混合，平衡时分为两层(?和?)测得?和?液相的组成(以组分B的摩尔分数表示)分别为0.98和0.01。假定两溶液均可近似按理想稀溶液处理，组分A与B在?和?溶液中亨利系数之比值为 。(已知在该温度下纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B饱和蒸气压的1.50倍。）
28、当稀溶液中所含溶质为不挥发性溶质、以及凝固时析出纯溶剂，则此稀溶液的依数性质有：________；________；________；_________ 。
29、二组分理想溶液的沸点与两纯组分的沸点的关系为 30、樟脑的熔点是178.4 ℃，kf = 40 K·mol-1·kg（这个数很大，因此用樟脑作溶剂来测溶质的摩尔质量，通常只需几毫克的溶质就够了）。今有7.900mg酚酞和129.2 mg 樟脑的混合物，测得该溶液的凝固点比樟脑低8.00℃。酚酞的摩尔质量为 。0.306 kg· mol-1 31、将9.00 g葡萄糖(C6H12O6)溶解在200 g水中。此溶液在100℃时的蒸气压降低值为 沸点升高值为 。已知水的摩尔蒸发焓为40.6 kJ·mol-1，C6H12O6的Mr = 180 g·mol-1 把乙二醇 HO?CH2?CH2?OH用作防冻剂，估计在?30℃正好开始结冰，求刚结冰时乙二醇-水溶液的组成为x(H2O)= ，已知水的凝固点降低系数kf=1.855 K·kg·mol-1。
32、325℃时，Hg的摩尔分数为0.497的铊汞齐的汞蒸气压力是纯汞的43.3% ,以纯汞为标准状态,则Hg在铊汞齐中的活度aA=_____，活度因子(系数)fA=_____。
33、 25℃时，一种相对分子质量为120的纯液体B在水中的溶解度为xB=1.80×10-5，设水在该液体中不溶解，25℃该液体在水的饱和溶液中的活度系数= 。（设以纯液体B为标准态）。 三、判断题
1. 定温定压下，溶质加入理想溶液中，不产生体积效应和热效应。
2. 偏摩尔量是强度性质，应该与物质的数量无关，但浓度不同时其值亦不同。 3. 某溶液中物质B的偏摩尔体积就是1mol物质B在溶液中所占的体积。
4. 定温定压下，任一组分B在全部浓度范围内，其化学势 ?B为lnxB的线性函数的溶液即为理想溶液。
5. 物质A和B形成均相溶液，在恒温恒压条件下，若A的偏摩尔体积随浓度增大而增大，则B的偏摩尔体积随浓度增大而减小。
6. 化学势与温度、压力、浓度，以及物种都有关，在比较大小时，首先应指明物种。 7. 纯物质的沸点一定随压力的升高而升高。蒸气压一定随温度的增加而增加。而熔点不一定随压力升高而增加。
8. 在同一稀溶液中，组分B浓度可用xB,mB,cB表示，其标准态选择不同，其化学势也不同。 9. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
10. 对于纯组分，它的化学势就等于其摩尔吉布斯自由能。
