【正文】 B 的飽和蒸氣壓為 kPa。C *Ap / kPa *Bp / kPa 90 100 4. CH3COCH3（ A）和 CHCl3（ B）的混合物，在 176。C沸騰時的液體組成。二者的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系如表所示，設(shè)它們的摩爾蒸發(fā)焓均不隨溫度而變。C 時水與 kPa 的空氣（其中 N2和 O2 的物質(zhì)的量之比為 79： 21）成平衡，試計算所成溶 液的質(zhì)量摩爾濃度。C ， 100g 水中可溶解 kPa 的 N2 ， kPa 的 O2 的。C 時 H2 在水中的亨利系數(shù) 2 10 MP axk ?? 。當(dāng)與水成平衡時，問 20176。 13. 冬季建筑施工 時，為了保證施工質(zhì)量，常在澆筑混凝土?xí)r加入鹽類，為達(dá)到上述目的，現(xiàn)有下列幾種鹽，你認(rèn)為用哪一種效果比較理想？ A． NaCl； B． NH4Cl； C． CaCl2； D． KCl。 11. 二組分理想溶液的沸點的論述正確的是： A． 沸點與溶液組成無關(guān)； B． 沸點在兩純組分的沸點之間； C． 小于任一純組分的沸點； D． 大于任一純組分的沸點。 9. 對于實際稀溶液中的溶劑與溶質(zhì)的活度系數(shù)，下列說法中正確的是： (溶質(zhì)用 xB 表示組成 )： A． 當(dāng) xA→ 0， γA→ 0；當(dāng) xB→ 0， γB→ 1； B． 當(dāng) xA→ 0， γA→ 1；當(dāng) xB→ 0， γB→ 1； C． 當(dāng) xA→1 ， γA→1 ；當(dāng) xB→0 ， γB→1 ； D． 當(dāng) xA→1 ， γA→1 ；當(dāng) xB→1 ， γB→1 。kg1 的蔗糖水溶液的蒸汽壓為 100kPa，那么該溶液中水的活度與活度系數(shù)是： A． a1， γ1； B． a1， γ1； C． a1， γ1； D． a1， γ1。 6. 下列氣體溶于水溶劑中，哪個氣體不能用亨利定律： A． N2； B． O2； C． NO2； D． CO。達(dá)平衡時，兩相的濃度一般不相等。 9. ； 液相組成與純?nèi)軇┑恼魵鈮簾o關(guān)。后兩個結(jié) 論都正確。凝固點是否降低要看溶質(zhì)是否析出。 5. ； 當(dāng)溶質(zhì)不揮發(fā)時才一定成立。 2. √ 3. ； 不同相中的偏摩量一般不相同。 10. 物質(zhì) B 在 α相和 β相之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的方向總是從濃度高的相遷至濃度低的相。 8. 理想稀溶液中溶劑分子與溶質(zhì)分子之間只有非常小的作用力，以至可以忽略不計。溶液的凝固點也一定低于相同壓力下純?nèi)軇┑哪厅c。 5. 水溶液的蒸氣壓一定小于同溫度下純水的飽和蒸氣壓。 3. 系統(tǒng)達(dá)到平衡時，偏摩爾量為一個確定的值。 參考答案 1. 理想液態(tài)混合物； 2. 104 3. 氧氣；乙炔氣 4. ； 5. BBB ln pRT p????；溫度 T、壓力 p 的理想氣體狀態(tài) 6. 0BBB n dx ??或 0BBB x dx ?? 二、 判斷和改錯 1. 偏摩爾體積的物理意義可 表示為在恒溫、恒壓條件下，往 系統(tǒng) 中加入 1mol 物質(zhì) 所引起 系統(tǒng) 體積的改變值。 5. 混合理想氣體中組分 B 的化學(xué)勢 B? 與溫度 T 及組分 B 的分壓 pB 的關(guān)系是B?? ，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選為 。已知純氯仿在該溫度時的蒸氣壓為 。C 時 ， 10g 某溶質(zhì)溶于 1dm3 溶劑中 ， 測出該溶液的滲透壓 Π=， 該溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量為 ________ 3. 氧 氣 和 乙 炔 氣 溶 于 水 中 的 享 利 系 數(shù) 分 別 是 10 P a kg m ol ?? ? ?和 10 P a kg m ol ?? ? ?，由享利定律系數(shù)可知，在相同條件下， 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。 5. 對純物質(zhì)的單純 PVT 變化過程，證明： 1TVGV ppS V S V pVTA ?????? ???? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ??? ??? ? ? ? ??????? 答案略 15 第 四 章 多組分系統(tǒng) 一、填空題 1. 在一定的溫度及壓力下，溶液中任一組分在任意濃度范圍均遵守拉烏爾定律的溶液稱為 ___________________________________________________。 參考答案 1. 略 2. 10 , 6 2 3 .5 5 J, 3 .9 0 J K , 1 1 6 2 JU H Q W S A G? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3. 1188 1 J, 263 3 J , 287 2 J, 991 J, 7 J KU H Q W S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4. 1 10 , 35. 0 kJ m ol , 32. 064 kJ m olW H Q U? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 199. 13 J K m ol , 35k J m ol , 0S A G? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5. 3. 01 8k J , 38 .0 0 kJ , 41 .0 1 kJW U Q H? ? ? ? ? ? ? ? 1109 .98 J K , 2 kJ , 9 kJS A G? ? ? ? ? ? ? ? ? 6. 1 1rm 23 J m ol KS? ? ? ? ? 7. 1） 1 1 1s y s a m b is o1 1 5 4 .8 J K , 1 0 0 9 .1 4 J K , 1 4 5 .6 5 J KS S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2） 1 1 1s y s a m b is o11 54 .8 J K , 10 78 .3 J K , 76 .4 6 J KS S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3） 1 1 1s y s a m b is o11 54 .8 J K , 11 03 .0 J K , 51 .8 J KS S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8. 1） 1 1 1r m r m25 6. 71 2 J m ol K , 17 0. 73 0 kJ m olSG? ? ? ? ? ? ?； 2） 1rm 17 0. 74 3 kJ m olG? ? ?； 3） 1 1 1r m r m28 6. 50 7 J m ol K , 16 1. 84 7 kJ m olSG? ? ? ? ? ? ?。 9. 根據(jù)實驗得到，物質(zhì) A 的固態(tài)及液態(tài)的飽和蒸氣壓 *sp 及 *lp 與溫度 T 的關(guān)系分別為：*s 5650ln 2 4 .0 8 4p T? ? ?； *l 3265ln 1 9 .6 8 4p T? ? ?。 1）系統(tǒng)與 100℃ 的熱源接觸； 2）系統(tǒng)先與 50℃ 的熱源接觸至平衡，再與 100℃ 熱源接觸； 3）系統(tǒng)先后與 40℃ ， 70℃ 的熱源接觸至熱平衡，再與 100℃ 熱源接觸。 7. 已知水的比定壓熱容 1 1p = 4. 18 4J g Kc ??。已知水的 2 1 1p , m ( g ) ( 3 0 .0 1 .0 7 1 0 / ) J m o l KC T K?? ? ? ? ?，1 1p ,m ( l) 73 .3 J m ol KC ? ? ?，水在正常沸點時的摩爾蒸發(fā)焓為 mol? 。） 5. 在 90℃ ， 101325Pa 下， 1mol 過飽和水蒸氣凝結(jié)為同溫同壓下的水，求此過程的 ΔU、 ΔH、Q、 W、 ΔS、 ΔA、 ΔG。設(shè)蒸氣可視為理想氣體，與蒸氣比較，液體體積可以忽略，計算此過程 的 ΔU、 ΔH、 Q、 W、 ΔS、 ΔA、 ΔG。 3. 的 N2（可視為理想氣體），由 27℃ ， 10dm3 經(jīng)恒溫可逆壓縮至 1dm3，再經(jīng)絕熱可逆膨脹使終態(tài)體積恢復(fù)至始態(tài)，求整個 過程的 ΔU、 ΔH、 Q、 W、 ΔS。 2. 1mol 理想氣體連 續(xù)經(jīng)歷下列過程： 1）由 25℃ ， 100kPa 等容加熱到 100℃ ； 2）絕熱向真空膨脹至體積增大一倍； 3）恒壓冷卻到溫度為 25℃ 。 15. 熱力學(xué)基本方程 dG=SdT+Vdp，可適應(yīng)用下列哪個過程： A． 298K、標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水氣化成蒸汽； B． 理想氣體向真空膨脹； C． 電解水制取氫氣； D． N2+3H2=2NH3未達(dá)到平衡。 14. 2mol 理想氣體 B，在 300K 時等溫膨脹， W=0 時體積增加一倍，則其 ?S（ JK1，若該變化中所做的功僅為相同終態(tài)最大功的，該變化中從熱源吸熱多 少？ A． 5000J； B． 500J； C． 50J； D． 100J。W?? 10. 在沸點時，液體沸騰的過程，下列各量中何者增加 A． 摩爾內(nèi)能 B． 摩爾吉布斯自有能 C． 摩爾熵 11. 可逆熱機的效率最高，因此由可逆熱機帶動的火車： A． 跑的最快； B． 跑的最慢； C． 夏天跑的快； D． 冬天跑的快。 三、 選擇題 1. 下列關(guān)系式中，只適用于理想氣體的有 A． 1 1 2 2PV PV??? B． TTAG? ?? C． /S H T? ?? 2. 下列定義式中，表達(dá)正確的是 A． G=H＋ TS B． G=Ｕ ＋ PV C． G=H－ TS 3. 在 20℃ 及 101325Pa 下， 1mol 過冷水結(jié)冰則 A． ΔS 系統(tǒng) 0， ΔS 環(huán) 0， ΔS 總 0 B． ΔS 系統(tǒng) 0， ΔS 環(huán) 0， ΔS 總 0 C． ΔS 系統(tǒng) 0， ΔS 環(huán) 0， ΔS 總 0 D． ΔS 系統(tǒng) 0， ΔS 環(huán) =0， ΔS 總 0 4. 1mol 理想氣體在 298K 及 101325Pa 下作定溫可逆膨脹，若過程的 ΔG為 2983J，則終態(tài)壓力為 A． 30396Pa B． 20295Pa C． 5066Pa 5. 在熱力學(xué)基本關(guān)系式中表達(dá)正確的是 ： A． d = d dU T S p V? B． d = d dA S T p V?? C． d = d dH T S V p? 6. 要使一過程 ΔG＝ 0，應(yīng)滿足的條件是： A． 可逆過程 B． 定溫、定壓只作體積功的可逆過程 C． 定容、絕熱只作體積功的過程 7. H2和 O2 化合生成水的反應(yīng)在絕熱、恒容的反應(yīng)器中進(jìn)行，此過程中，狀態(tài)函數(shù)的變化值為零的是 A． ΔU B． ΔH C． ΔG 8. ΔS=ΔH/T 成立的條件是 A． 等壓過程 B． 等溫過程 C． 可逆相變過程 9. 熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 11 A． QdS T?? B． d39。 14. ；并不矛盾，因為理想氣體定溫膨脹時系統(tǒng)的體積增大了，壓力減小了，故狀態(tài)發(fā)生了變化。 10 10. √ ； 11. √ ； 12. ； S 是狀態(tài)函數(shù)，經(jīng)任何循環(huán)過程 ΔS=0。 8. ； 因 Δ G 是狀態(tài)函數(shù)的改變值，只由始終態(tài)決定，所以 Δ G=0。 6. ； 功可自發(fā)地全部變?yōu)闊?，但熱不可能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?， 而不引起其他變化 。 參考答案 1. ； 熵差 ΔS 是可逆過程的熱溫商 。 14. 理想氣體定溫膨脹時所吸收的熱量全部用來對外作功，此即為從單一熱源吸熱并使之全部變?yōu)楣Φ倪^程，但這與熱力學(xué)第二定律矛盾，因此是不可能的。 12. 非理想氣體 ，經(jīng)不可逆循環(huán)后 系統(tǒng) 的 ΔS=0。 9. 在 101325Pa 下 ， 10℃ 的過冷水變?yōu)?10℃ 的冰，熱效應(yīng)為 Qp， 因為 =pQH? 相 變 ，則= HS T?? 相 變相 變 10. 在水的三相點時， S 冰 ＜ S 水 ＜ S 氣 。 7. 在定溫定壓只作體積功的條件下 ， 凡是 ΔG＞ 0 的過程都不能進(jìn)行。 5. 在定溫定壓只作體積功的相變過程中， ΔG 一定等于零 。 9 3. 自發(fā)過程一定是不可逆過程。K－１ 9. ΔS 二、 判斷和改錯 1. 熵差 ΔS 就是過程的熱溫商。 2. 封閉系統(tǒng)， 恒溫恒壓 ， 非體積功為零 3. 0K 時純物質(zhì)完美晶體的熵等于零 . 4. –SdT+Vdp 5. 6. 200J 9. 一定量的理想氣體經(jīng)歷某 種 過程變化到終態(tài) ， 若變化過程中 pV? 不變 ， 則狀態(tài)函數(shù)（ ΔS、 ΔH、 ΔU、 ΔG、 ΔA） 中， 不變 。 8. 25176。 今有 120KJ 的熱直接從高溫?zé)嵩磦鹘o低溫?zé)嵩?， 此過程 ΔS=________。 5. 卡諾熱機在 T1=600K 的 高溫?zé)嵩春?T2=300