第四章溶液的热力学性质习题.doc

第四章 溶液的热力学性质

一、选择题(共21小题,21分）
1、(1分)下列各式中，化学位的定义式是 ( ）

2、（1分)关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 （ ）
（A)纯物质无偏摩尔量 . （B）T，P一定，偏摩尔性质就一定。
(C）偏摩尔性质是强度性质。（D)强度性质无偏摩尔量 .
3、(1分）关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 （ )
A纯物质无偏摩尔量 。 B．T，P一定，偏摩尔性质就一定。
C．偏摩尔性质是强度性质. D.偏摩尔自由焓等于化学位。
4、（1分)在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。

5、(1分)等温等压下，在A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( ）
A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定
6、(1分)对无热溶液，下列各式能成立的是 （ ）.
A。 SE=0，VE=0 B。 SE=0，AE=0
C. GE=0,AE=0 D。 HE=0，GE= —TSE
7、(1分)苯（1）和环己烷（2）在303K，0。1013Mpa下形成X1=0。9溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol， =89。99cm3/mol， =111.54cm3/mol，则过量体积VE= cm3/mol.
A。 0.24 B.0 C. —0.24 D。0.55
8、（1分)下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为 .
B.

9、（1分）下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol溶液性质，nM= .

10、（1分)在373。15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（ ）
(A) μ（水）＝μ(汽) （B） μ（汽)＞μ（水) （C) μ（水)＞μ(汽) (D） 无法确定
11、（1分）关于理想溶液，以下说法不正确的是( ）。
A.理想溶液一定符合Lewis—Randall规则和Henry规则。
B。符合Lewis—Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。
C。理想溶液中各组分的活度系数均为1.
D.理想溶液所有的超额性质均为0。
12、（1分)混合物中组分i的逸度的完整定义式是( ）.
A。 B。
C. D.
13、（1分)二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守
A。 Henry定律和Lewis--Randll规则。 B. Lewis——Randll规则和Henry定律.
C. 拉乌尔规则和Lewis-—Randll规则. D。 Lewis-—Randll规则和拉乌尔规则.
14、(1分)下列化学位μi和偏摩尔性质关系式正确的是（ ）
A．μi= i B。 μi= i
C. μi=i D。 μi= i
15、（1分）Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程.以下说法不正确的是（ )。
A. 引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。
C用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系.
16、(1分）对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为（ ）。
．

17、(1分)下列关于GE 关系式正确的是（ ）。
A. GE = RT ∑Xiln Xi B。 GE = RT ∑Xiln a i
C。 GE = RT ∑Xiln γi D。 GE = R ∑Xiln Xi
18、(1分)对二元溶液 T或 P 一定时，下列各式中，Gibbs——Duhem 方程正确的形式是( )。
A．X1dlnγ1+ X2dlnγ2= 0 B。 X1dlnγ1— X2dlnγ2= 0
C．X1dlnγ1/dX1 — X2dlnγ2/dX1 = 0 D。 X1dlnγ1/dX1 + X2dlnγ2/dX2 = 0

二、填空题（共11小题，27分)
1、(1分）理想溶液的过量性质ME等于 。
2、（3分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近,因此它们混合时会形成_____________溶液，它们的ΔH=_____________，ΔV=___________。
3、(4分)逸度和活度的标准态有两类，1）以 定则为标准态，2)以 定则为标准态。如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态；如计算乙醇—水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。
4、（4分）理想溶液的ΔH=______；ΔV=_____；ΔS= ；ΔG =________________。
6、（1分)二元混合物容积表达式为V=X1V1+X2V2+αX1X2，如选同温同压下符合Lewis—Randll规则的标准态就有 △V= 。
7、(1分）当T, P一定时，非理想溶液混合性质变化 △G= 。
8、（2分）等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs—Duhem方程 X1dlnγ1+________ = ______ 。
10、(1分)溶液中组分i的活度系数的定义是 γi =________________________。
11、（1分）Wilson方程是在 溶液模型和 概念基础上建立的关于活度系数与组分组成的关系式。

三、判断题（共3小题，3分）
1、(1分）由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成理想溶液.( )
2、（1分）理想溶液各组分的活度系数和活度为1。（ )
3、（1分）逸度也是一种热力学性质， 溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系
四、名词解释（共4小题,14分)
1、(3分）偏摩尔性质
2、(4分）过量性质(超额性质）
3、(4分)理想溶液
4、（3分)活度

五、简答题（共3小题，16分）
1、(6分）在表格空格处填入合理的性质和关系

M

㏑f

㏑Φ

㏑γi

2、（5分）简述活度的定义和物理意义。(5分）
3、（5分)偏摩尔性质定义及物理意义

六、计算题(共8小题，109分)
1、(15分）25℃,0.1MPa下,组分1和2形成二元溶液，其溶液的摩尔焓为H =600－180X1－ 20X13 （J /mol） . 式中X1 为组分1的摩尔分数， 标 准 态 按Lewis-Randall定 则计算，求（15分）
2、（14分)（14分）25℃，0.1MPa下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：V = 80 －24X1 － 20X12 (cm3 /mol） . 式中X1 为组分1的摩尔分数， V为溶液的摩尔体积。 求，
（1) （6分) (2) (2分） (3）V1 ， V2（2分)
（4）ΔV(2分) ；（5)VE。 (2分） 标 准 态 按Lewis-Randall定则
3、（12分）（12分） .等温条件下，二元溶液组分活度系数 与组成关系
(1)㏑γ1=aX2，lnγ2=bX1, (2) γ1=aX1, γ2=bX2
设a,b为温度的函数，γi以与体系同温同压条件下的纯态为标准态,
问上述两组方程是否成立？
4、(15分)（15分） 在298K和0。1MPa下二元系焓变
已知 x为摩尔分数
以T，p 下纯组分焓为基准求：
(1)，（5分） (2）无限稀释偏摩尔值，（5分）
（3),（5分）
参考答案
一、选择题(共21小题，21分）

1、(1分）A
2、(1分）B
3、（1分）B
4、(1分）A
5、(1分)A
6、（1分）D
7、（1分）A
8、（1分）D
9、（1分)D
10、(1分）B
11、(1分)B
12、（1分）A
13、(1分）A
14、(1分）C
15、（1分)D
16、(1分)D
17、(1分)C
18、（1分）A

二、填空题(共11小题，27分)
1、(1分)0
2、(3分)理想溶液,0,0
3、(4分)Lewis-Randall定则，Henry定则;Henry定则,Lewis—Randall定则；
4、(4分)0，0， ，
6、(1分)∆V =αX1X2
7、（1分）∆G=RT∑xiln（γi xi ）
8、(2分） X2 d㏑γ2 ， =0
10、（1分）ai/Xi
11、(1分）无热， 局部组成

三、判断题（共3小题，3分)
1、（1分)√
2、（1分）×
3、（1分）×

四、名词解释(共4小题,14分)
1、（3分）偏摩尔性质
在T、P和其它组分量nj均不变情况下，向无限多的溶液中加入1mol的组分i所引起的一系列热力学性质的变化。
2、(4分)超额性质的定义是 ME = M —Mid,表示相同温度、压力和组成下，真实溶液与理想溶液性质的偏差。ΔME 与ME意义相同。其中GE是一种重要的超额性质，它与活度系数相关。
3、(4分)理想溶液有二种模型(标准态）：iid= Xi fi （LR） 和iid= Xi ki（HL)
有三个特点：同分子间作用力与不同分子间作用力相等,混合过程的焓变化，内能变化和体积变化为零，熵变大于零,自由焓变化小于零。
4、（3分）无

五、简答题(共3小题，16分）
1、(6分）

M

㏑γi

2、（5分）活度的定义是, 或

活度的物理意义是,活度是相对逸度，对理想溶液活度就是浓度，对非理想溶液活度
是校正浓度。
3、(5分)偏摩尔性质：在给定的T，P和组成下，向含有组分i的无限多的溶液中加入1摩尔的组分i所引起一系列热力学性质的变化。

六、计算题（共8小题，109分)

2、(14分）= 56-40X1+20 X1 2 = 80 + 20 X1 2
= 56 cm3 /mol = 100 cm3 /mol
V1 = 36 cm3 /mol V2 = 80 cm3 /mol
ΔV = 20X1 X2
VE = 20X1 X2

3、（12分）解：
（1) Gibbs-Duhem方程 x1（ dlnγ1/∂x1)+x2 （dlnγ2/∂x1)=0
x1（ dlnγ1/∂x1)=x1(—a), x2 （dlnγ2/∂x1)=x2b
-x1a+x2b=—ax1+(1—x1)b , 仅有当 x1=b/(a+b)时符合Gibbs-Duhem 方程
（2）x1( dlnγ1/∂x1）=x1｛dln(ax1)/dx1｝=x1(1/x1)=1
x2 （dlnγ2/∂x1)=—x2（1/x2)=—1， x1( dlnγ1/∂x1）+x2 (dlnγ2/∂x1）= 1-1=0
符合Gibbs—Duhem方程

4、(15分） .解