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《物理化学》第四章多组分系统热力学复习资料 1 偏摩尔量 的定义式及特点(课本154页) 2 吉布斯-杜亥姆方程(课本156页) 3 偏摩尔量之间的关系

广延热力学间原有的关系,在他们取了偏摩尔量后依然存在 例如:

H?U?pV?HB?UB?pVB A?U?TS?AB?UB?TSB G?H?TS?GB?HB?TSB

((?G?G)T?V?(B)T,nB?VB ?p?p?G?G)p??S?(B)p,nB??SB ?T?T4 化学势 定义式(课本157页式4.2.1)

5 单项多组分系统的热力学公式(课本158页式4.4.2b---4.2.6) 6 化学势判据

在T,p,?W'?0一定的条件下,

?????B(?)dnB(?)?0

7 气体组分在温度T压力p时的化学势

(1)纯理想气体 ?*(pg)??(g)?RTln(?)

?pp(2)理想气体混合物中任一组分B ?B(pg)??B(g)?RTln(?pB) ?pppRT*]dp (3)纯真实气体 ?*(g)??(g)?RTln(?)??[Vm(g)?0pp?低压下的真实气体可视为理想气体,故积分项为0

(4)真实气体混合物中任一组分B

??B(g)??B(g)?RTln(ppBRT)?[V(g)?]dp B??0pp式中VB(g)为真是气体混合物中组分B在温度T压力p下的偏摩尔体积 低压下的真实气体混合物可视为理想气体,故积分项为0

8 稀溶液中的经验定律

(1)拉乌尔定律(课本169页式4.5.1) (2)亨利定律(课本169页式4.5.2) 9 理想液态混合物

定义:任一组分在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律和亨利定律的液态混合物。

*数学形式:pB?pB?xB

10 理想液态混合物中任一组分B的化学势

*?B(l)??B(l)?RTlnxB(课本174页式4.6.3)

?常用公式:?B(l)??B(l)?RTlnxB(课本174页式4.6.6)

11 理想液态混合物的混合性质(课本175页表4.6.1) 12 理想稀溶液

(1)溶剂A的化学势 课本176页 式4.7.1 注意其他的表达形式

(2)溶质B的化学势(课本177页式4.7.7) 常用公式 ?B(溶质)??B(溶质)?RTln(?bB) ?b13 分配定律(课本179页式4.7.10---4.7.11) 14 稀溶液的依数性

*(1)溶剂蒸汽压下降 ?pA?p*A?pA?pAxB

(2)凝固点降低 (课本186页式4.9.5---4.9.6) (3)沸点升高(课本188页式4.9.8---4.9.9) (4)渗透压 ?V?nBTR

15 逸度与逸度因子(课本164-165页 式 4.4.1—4.4.2) 16 逸度因子的计算与普遍化因子图(课本167页图4.4.3) 17 路易斯-兰德尔逸度规则(课本168页图4.4.6)

18 真实溶液系统的活度、活度因子与化学势(课本181页 式 4.8.7—4.8.8)

19 已知二组分溶液中溶剂A的摩尔质量为MA,溶质B的质量摩尔浓度为bB,则B的摩尔分数为()

20 在温度T的理想稀溶液中,若已知溶质B的质量摩尔浓度为bB,则B的化学势为

bB)),若溶质B的浓度用物质的量浓度cB表示时,则B的化学势为b?cB??))(?c,B?RTln(?,溶剂A的化学势可表示为(?A(l)?RTlnxA)。 cb??21 在常温真实溶液中,溶质B的化学势可表示为?b,B??b,B?RTln(B?B)其中B的标准

bb?1 ?B?1)同时又遵循亨利定律的假想态。 态为温度T压力p=100kPa下、(Bb?(?b,B?RTln(?22 恒温恒压下的一切相变化必然朝着化学势(减小)的方向自动进行。

23 298K时,A和B两种气体溶解在某种溶剂中的亨利系数分别为kA,kB且kA?kB。当气相中两气体的分压分相等。则在1mol该溶剂中溶解的A物质的量(小于) B的物质的量。 24 在25℃时,A和B两种气体均能溶于水形成稀溶液,且不解离不缔合。若它们在水中的

亨利系数关系kc,A?2kc,B,且测得两气体同时在水中溶解达平衡时两者的平衡分压满足

pA?2pB。则A与B在水中的浓度关系为(

cA

?1) cB

25 在一定的温度与压力下,理想稀溶液中挥发性溶质B的化学势?B(溶质)与平衡气相中B的化学势?B(g)的关系为(相等)

26 在温度T时,某纯液体的蒸汽压为11732Pa,当0.2mol不挥发性溶质溶于0.8mol该液体时,溶液的蒸汽压为5333Pa。假设蒸气为理想气体,则该溶液中溶剂的活度(aA?0.4546),活度因子(fA?0.5683)。 【aA?p溶质*p溶质?a0.45465333?0.5683】 ?0.4546,fA?A?x溶剂0.81173227 在300K时某组成为xB?0.72的溶液上方B的蒸汽压是纯的饱和蒸汽压的60%,则该溶液中B的活度为(0.6),活度因子为(0.83)。同温下从此大量溶液中取出1mol纯B,则

过程的?G?1.27kJ/mol 【aA?p溶质*p溶质?0.6,fA?aA0.6??0.83 ?G??RTlnaB?...?1.27kJ/mol】 x溶剂0.7228 在288K时纯水的蒸汽压为1703.6Pa。当1mol不挥发性溶质溶解在4.559mol水中形成溶液时,溶液的蒸汽压为596.7Pa。则在溶液与纯水的化学势差为()。 【?(H2O)??*(H2O)?RTlna(H2O)?8.314?288?ln596.7??2512.0J/mol】

1703.629 在一完全密封的透明恒温箱中放有两个体积相同的杯子。往A,B杯中其中分别倒入1/3体积的纯水和蔗糖水溶液,并放置于该恒温箱中,假设恒温箱很小,有少量水蒸发式就可达到饱和。那么经足够长时间后,两杯中的现象为:A中水全部蒸发完,B中溶液体积达到2/3体积。

【因为同温度下纯水的蒸气压大于含不挥发溶质的溶液的水蒸气压,故当纯水未达饱和时,对溶液则达饱和,因此水蒸气会不断从纯水液面蒸发,不断在溶液表面凝结,最终导致A杯中水完全蒸发,全部转移到B杯中】

30 由水(1)与乙醇(2)组成的二组分溶液,下列各偏摩尔导数中不是化学势的有(d),不是偏摩尔量的有(a,c). (a)(?H?G?A?U)S,p,n1 (b) ()T,p,n1 (c) ()T,V,n1 (d) ()T,p,n1 ?n2?n2?n2?n2**31 在某一温度下。由纯A与纯B形成理想液态混合物。已知pA?pB,当气液两相平衡时,气相组成yB总是(大于)液相组成xB。

33 在300K,102.0kPa的外压下,质量摩尔浓度bB,1?0.002mol/Kg的蔗糖水溶液的渗透压为?1,bB,2?0.002mol/Kg的KCl水溶液的渗透压为?2,则两渗透压的关系(相等) 34 在101.325kPa的压力下将蔗糖稀溶液缓慢降温时会析出纯冰。则相对于纯水而言,加入蔗糖将会出现:蒸汽压(降低),沸点(升高),凝固点(降低)。 35 在恒温恒压下,理想液态混合物的混合过程的 ?mixVm??mixHm??mixUm?0,

?mixSm?0 ?miGAm?0 xm?0 ?mix?36 在T,P及组成一定的真实溶液中,溶质的化学势可表示为?B??B?RTlnaB。当采用?不同的标准态时,上式中的?B(有变),aB(有变),?B(不变)。

第四章《多组分系统热力学》单元测试题目: 一 填空题(10%*2=20%) 1 课本193页习题4.12

2 下列偏微商为偏摩尔量的有(),微化学势的有()。 (a)(?A?H?U?A)T,p,nC (b) ()S,p,nC (c) ()S,V,nC (d) ()T,V,nC ?nB?nB?nB?nB?S??)T,p,nC (f) ()T,p,nC ?nB?nB(e) (二 证明题(16%)课本156页例题4.1.1 三 计算题(16%*4=64%) 1课本192页习题4.3 2课本192页习题4.6 3课本193页习题4.13 4课本195页习题4.27