物理化学第四章模拟试卷B

 

班级                 姓名                               分数                

 

一、选择题 ( 共10题  20分 )

1.  2 分

    已知水在正常冰点时的摩尔熔化焓ΔfusH =6025 J×mol-1,某水溶液的凝固点为258.15 K ,该溶液的浓度xB为：                                                                      (    )     

      (A)  0.8571     (B)  0.1429                                              

      (C)  0.9353     (D)  0.0647                                              

 

2.  2 分

    根据理想稀溶液中溶质和溶剂的化学势公式：                                   

       μB= μB*(T,p) + RT lnxB，  μA= μA*(T,p) + RT lnxA      

下面叙述中不正确的是：                                           (    )    

      (A) μA*(T,p) 是纯溶剂在所处 T, p 时的化学势                         

      (B) μB*(T,p) 是 xB= 1，且仍服从亨利定律的假想状态的化学势，而不是纯溶质的化学势                                                          

      (C) 当溶质的浓度用不同方法（如 xB, mB, cB）表示时，μB*(T,p)不同，但mB不变

      (D) μA*(T,p) 只与 T, p及溶剂的性质有关, μB*(T,p) 只与 T, p及溶质的性质有关  

 

3.  2 分

    下述说法哪一个正确?  某物质在临界点的性质：                  (    )    

    (A)  与外界温度有关          (B)  与外界压力有关                           

    (C)  与外界物质有关          (D)  是该物质本身特性                         

 

4.  2 分

   在温度 T 时，纯液体 A 的饱和蒸气压为 pA*，化学势为μA*，并且已知在p$压力下的凝固点为 Tf*，当 A 中溶入少量与 A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为 pA，μ A，Tf ，则                                            (    )   

      (A)  p A*< pA，μA*<μA， Tf* < Tf                                

      (B)  p A*> pA，μA*<μA， Tf* < Tf                                

      (C)  p A*< pA，μA*<μA， Tf* > Tf                                

      (D)  p A*> pA，μA*>μA， Tf* > Tf                                 

 

5.  2 分

   对正规溶液和无热溶液特性的描述，下述哪一种是错误的：         (    )   

      (A) 正： HE>> TSE       无：HE<< TSE                             

      (B) 正： SE = 0           无：HE = 0                                   

      (C) 正： GE = HE         无：GE = -TSE                             

      (D) 正： GE = -TSE        无：GE = HE                                

 

6.  2 分

     恒温、恒压下，形成理想溶液混合物时:V   0; H   0; U   0; S   0。（填 > ,< , =）

 

7.  2 分

    盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？         (    )    

      (A) 天气太热           (B) 很少下雨                                      

      (C) 肥料不足           (D) 水分从植物向土壤倒流                          

 

8.  2 分

    根据下图所示,在逸度组成图中当溶液组成为x1时,下面诸表示式中错误的是：      

                                                                      (    )    

    (A)  = fB*xB            (B)  = fB*a                    

    (C)  =        (D)  = kxa              

      

 

9.  2 分

    在定温下,物质A和B组成两组分溶液,当A和B的物质的量之比由1∶3变为3∶1时,A的蒸气压增加了3倍,这种溶液在此浓度范围内一定不服从                          (    )    

    (A) 亨利定律                                                               

    (B) 拉乌尔定律                                                             

    (C) 柯诺瓦洛夫第二规则，(lnp/y)≈(y-x)/[y(1-y)]                  

    (D) 吉布斯-杜亥姆公式                                                      

 

*.  2 分

    氯仿 (1) 和丙酮 (2) 形成非理想液体混合物,在T 时,测得总蒸气压为29 398 Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数y2= 0.818 ,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29 571 Pa，则在溶液中氯仿的活度a1为：                                                      (    )  

      (A)  0.500          (B)  0.823                                            

      (C)  0.181          (D)  0.813                                           

 

二、填空题 ( 共 9题  18分 )

11.  2 分

溶液中溶质的化学势若表示成 μB=μB*(T,p) + RT lnaB，其中aB=γBcB/c；其标准态是

     _________ 。                                    

 

12.  2 分

    选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：                         

    苯和甲苯在恒温恒压条件下,混合形成理想液体混合物,其ΔmixH _____ 0 , ΔmixS ____ 0。

 

13.  2 分

     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p为40 kPa，p为120 kPa, 则在此平衡状态下，液相组成为xB=         ;  xA=          。

 

14.  2 分

     298 K时，A和B两种气体，分别在某一溶剂中溶解达平衡时相应的亨利系数分别为kA和kB。且已知kA>kB, 当A和B同时溶解在该溶剂中达平衡时，发现A和B的平衡分压相同。则溶液中二者的浓度cA         cB。

 

15.  2 分

     形成正偏差的溶液，异种分子间的引力     同类分子间的引力，使分子逸出液面倾向    ，实际蒸气压     拉乌尔定律计算值，且H     0 , V     0。

 

16.  2 分

     稀溶液中溶剂A的化学势表达式为：                                         ，

其中第一项的化学势的物理意义是：                                     。

 

17.  2 分

     1kg水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质：葡萄糖, NaCl, CaCl2和乙醇溶液。相应的沸点为Tb（水），Tb（糖），Tb(NaCl) , Tb(CaCl2) , Tb（乙）。试将其沸点的次序由高到低排列：                                           。

 

18.  2 分

    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____________。

 

19.  2 分

     某二组分溶液中组分A和B对Raoult定律均产生负偏差。则活度系数       0;     0; 其超额Gibbs自由能GE      0。（填>,=,<）

 

三、计算题 ( 共 5题  40分 )

20. 10 分

    已知299 K时,铊汞齐(组成：0.020 06 kg汞+0.011 30 kg铊)的平衡蒸气压为0.127 989 Pa。相同温度下纯汞的蒸气压为0.267 978 Pa,取纯汞为标准态。计算： 

    (1)  该汞齐中汞的活度与活度系数；                                            

    (2)  该汞齐中汞的化学势与纯汞化学势之差。                                    

 

 

21. 10 分

     在温度T时，有两个由A和B组成的理想液态混合物。第一个含1.00 mol A和3.00 mol的B, 在该温度下，气液平衡时的总蒸气压为101 325 Pa，第二个含2.00 mol A和2.00 mol B，相应的平衡总蒸气压大于101 325 Pa，当加6.00 mol组分C进入溶液2后，总压降到101 325 Pa。已知纯C在该温度下的饱和蒸气压为81 060 Pa，试计算纯A和纯B在该温度下的饱和蒸气压。

 

22. 10 分

     液体A和B形成理想溶液。现有一含A的物质的量分数为0.4的蒸气相，放在一个带活塞的气缸内，恒温下将蒸气慢慢压缩。已知p和p分别为0.4101.325 kPa和1.2101.325 kPa ，请计算：

（1） 当液体开始凝聚出来时的蒸气总压；

（2） 该溶液在正常沸点Tb时的组成。

 

23.  5 分

    298 K时，水的饱和蒸气压为3173 Pa，某水溶液上水蒸气平衡压力为 2733 Pa，若选298 K下与133.1 Pa水蒸气达平衡时的假想纯水为标准态，试求该溶液中水的活度；若选用同温度下纯水的真实状态为标准态，该溶液中水的活度又为多少？

 

24.  5 分

    将0.0122 kg苯甲酸溶于0.1 kg乙醇中,乙醇溶液沸点升高1.13 K,将0.0122 kg苯甲酸溶于0.1 kg苯中,苯液沸点升高1.36 K。计算苯甲酸在两种溶剂中的摩尔质量并估计分子状态。已知乙醇和苯的沸点升高常数分别为1.20和2.62 K×mol-1×kg , C，H，O的相对原子质量分别为12，1，16。  

 

四、问答题 ( 共 3题  20分 )

25. 10 分

     二组分溶液中组分(1)在25°C时平衡蒸气压与浓度的关系如下

           p1=66 650x1(1+x22) Pa

（1）计算25°C时，拉乌尔定律常数和亨利常数k1 ；

（2）计算25°C时，x1=0.50的溶剂中组分(1)的活度。分别以拉乌尔定律的纯溶剂和以亨利定律的纯溶质为标准态；

（3）已知纯组分2在25°C的平衡蒸气压为79.992 kPa。二组分溶液在x2=0.50时的总蒸气压为169.983 kPa。计算组分2的活度。

 

26.  5 分

     请写出稀溶液中溶质采用不同浓度时相应的亨利常数kx,km,kc,kw之间的关系。

 

27.  5 分

     请给出下列公式使用条件:

(1)

(2)

(3)=pB/（pxB）

(4)

 

参考答案

 

 

一、选择题 ( 共10题  20分 )

1.  2 分

[答]    (B)                                                                     

           lnx=(ΔfH /R)(1/ Tf*-1/Tf)                           

                =(6025 J·mol-1/8.314 J·K-1·mol-1)(1/273.15 K-1/258.15 K)     

= -0.1542       

               x= 0.8571                                                    

               xB = 0.1429                                                    

 

2.  2 分

[答]    (D)        

        因为 (T,p) =(T) + RTln(kB/)  亨利常数 kB与溶质和 

    溶剂的性质都有关，所以(T,p) 也与溶质和溶剂的性质有关。  

 

3.  2 分

[答]   (D)                                                       (2分)    

 

4.  2 分

[答]  (D)                                                                       

 

5.  2 分

[答]    (D)           

         正规溶液定义： S E = 0 或 H E>> TS E 则  G E = H E       

         无热溶液定义： H E = 0 或 TS E>> H E 则  G E = -TS E     

 

6.  2 分

[答]   = ； = ；=；>                                             (2分)

 

7.  2 分

[答]  (D)               

        当土壤内含盐量超过植物液体时，产生反渗透，使水从植物内流向土壤，致使植 

    物枯萎。                      

 

8.  2 分

[答]    (D)                                                                    

        = kxxB