*(1) PA?PAxA,2?91293.8?(1?0.02)?89467.9Pa
(2) 当
3mBmA 时 ?0.03 , 即 mB?97mA?mB xB,1?nBmB461???0.012 mm97?46nA?nBA?B1?18463?18* 所以 PA,1?PAxA,1?91293.8?(1?0.012)?90202.2Pa
P?90202.2?11122.8Pa B,1?PA,1?101325总?P Kx?PB,111122.8 ??926900xB,10.012 P?0.02?18538Pa B?KxxB?926900
2-11 在 100g苯中加人 13.76g C6H5-C6H5(联苯)构成的稀溶液,其沸点由苯的正常沸点
353.2K上升到355.5K。求(1)苯的摩尔沸点升高常数, (2)苯的摩尔蒸发热。 解: 用A表示苯,B表示联苯
(1) ?Tb?355.5?353.2?2.3K mB? Kb?13.76154?0.89mol?kg?1
0.1?Tb2.3??2.58kg?K?mol?1 mB0.89*2R(T)MA b (2) 因为 Kb??vaHpm8.314?353.22?78?10?3 所以 ?vapHm??3135.46J?mol?1
2.58
2-12 ( 1)若A、B两种物质在?、?两相中达平衡,下列哪种关系式代表这种情况?
①
???????A??B ② ?A??A ③ ?B??B
( 2)若A在 ?、?两相中达平衡,而B正由?相向?相迁移,下列关系式是否正确?
??? ???????AABB
??答: (1) ② ?A??A ③ ?B??B (2) 正确的是?A??A ,不正确的是
9
?????? ?B??B2-13 (1) 同种理想气体分别处于298K、110kPa及310K、110kPa,写出气体两种状态的化
学势表达式,并判断两种状态的化学势?和标准化学势??是否相等。
(2) 写出同温同压下纯苯和苯一甲苯理想溶液中组分苯的化学势,并判断苯的两种状
态的?*、?是否相等。
(3) 写出在T、P下达渗透平衡的纯溶剂与稀溶液中溶剂的化学势公式,比较两者的
标准态化学势?*、化学势?是否相等。
110 100110? ?(310K,110Pa)??(310K)?RTln
100答:(1) ?(298K,110Pa)??(298K)?RTln? 两种状态的化学势?和标准化学势??都不相等。 (2) 纯苯
???*
理想溶液中苯
???*?RTlnx苯
两者化学势?不相等,标准态化学势?*相等。 (3)
?A(纯,T,P)??A(溶液,T,P??)??A*(T,P??)?RTlnxA
而对纯溶剂
?A(纯,T,P)??A*(T,P)
因此,两者的标准态化学势?*不相等、化学势?相等。
2-14 (1) 在定温定庄下,A、B两种纯固态物质的化学势是否相等?
(2) 在定温定压下,写出A物质作为非理想溶液中溶质时,以ax,ac,am三种活度表
示的化学势公式。并比较三种标准态化学势是否相等。
答: (1)不相等
(2)?A??A,x?RTlnaA,x??A,C?RTlnaA,C??A,m?RTlnaA,m
2-15 400K,105Pa, 1mol ideal gass was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate
Q, W, △H, △S, △G, △U of this process.
解:对i.g由于温度不变,所以△H=0,△U=0 可逆压缩功 W = nRTln????A,x??A,C??A,m
???p2 p110
106
= 1×8.314×400×ln5
10
= 7657.48(J) Q = -W= -7657.48(J) △G = nRTlnp2= 7657.48(J) p1p27657.48=-=-19.14(J·K-1) 400p1 △S = -nRln
2-16 Calculate △G =?
H2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) → H2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa) 解:
△G1
△G2
△G H2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) H2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa)
H2O(1mol, g,100℃, 101.325KPa)
△G = △G1+ △G2 = 0+ nRTln = 2149.53(J)
p22?101.325 = 1×8.314×373×
101.325p1
11
第三章 相平衡
3-1.指出下列各体系的独立组分数和自由度数为多少?
(1) NH4Cl(s)部分分解为 NH3 ( g)和HCl (g)。 (2) 上述体系中再额外加人少量的 NH3 ( g )。
(3) NH4HS ( S )和任意量的NH3( g )、H2S ( g )混合达平衡。 (4) C ( s ) 与CO(g)、CO2(g)、O2(g)在 700℃ 时达平衡。 解: (1) C = 3-2 = 1 , f = 1 -2 + 2 = 1
(2) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2 (3) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2 (4) C = 4-2 = 2 , f = 2 -2 + 1 = 1
3-2 CaCO3( S )在高温下分解为 CaO ( s )和CO2( g ) ,
(1) 若在定压的CO2气体中将CaCO3(S)加热,实验证明加热过程中,在一定温度范
围内CaCO3 不会分解;
(2) 若保持CO2压力恒定,实验证明只有一个温度能使CaCO3和CaO混合物不发生变
化。根据相律解释上述事实。
答:(1)该体系 C = 2 ,因此在定压下 f = C-P+1= 2-P+1 = 3-P
而温度可以在一定范围内变动,因此 f = 1 , 所以,P = 2 , 说明体系只有CaCO(3S)
和CO2(g)两相,没有CaO ( s ),由此说明定压的CO2气体中将CaCO3(S)加热,在一定温度范围内CaCO3 不会分解;
(2)该体系 S = 3,R = 1,C = 3-1-0 = 2 ,P = 3,所以在压力恒定时, f = C-P+1 = 2-3+1 = 0 , 结果说明在题给条件下,温度只有唯一值。
3-3. 液态As的蒸气压与温度的关系为 lnP(Pa)??与温度关系为lnP(Pa)??解: 在三相点: Pl = Ps
2460?11.58 ,固态As的蒸气压T6947?15.69 ,求As的三相点温度与压力。 T24606947?11.58???15.69 T = 1091.7 K TT2460?11.58?9.327 P = 11232.9 Pa lnP??T 即 ?
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