衡水学院 《物理化学》 第四章 多组分系统热力学 作业及答案.doc

192-3 在25，1 kg水(A)中溶有醋酸(B)，当醋酸的质量摩尔浓度bB介于0.16 molkg-1和2.5 molkg-1之间时，溶液的总体积求：把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成bB的函数关系；bB = 1.5 molkg-1时水和醋酸的偏摩尔体积。解： 将bB = 1.5 molkg-1代入上式，得192-4 60时甲醇（A）的饱和蒸气压是 83.4 kPa，乙醇（B）的饱和蒸气压是 47.0 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物中二者的质量分数各为0.5，求 60时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。解：已知kPa，kPa，则，192-5 80时纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80时气相中苯的摩尔分数y（苯）= 0.300，求液相的组成。解：已知kPa，kPa，由可得193-7 20下 HCl 溶于苯中达平衡，当气相中HCl 的分压为 101.325 kPa 时，溶液中 HCl 的摩尔分数为 0.0425。已知 20时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa，若 20时HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa，求100 g苯中溶解多少克HCl。 解：已知kPa，当时，kPa设 HCl 在苯中的溶解符合 Henry 定律则设当HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa时，溶液中 HCl 的摩尔分数为则即解得=0.03847代入数据有解得=1.872 (g)193-12 25下，由各为0.5mol的A和B混合形成理想液态混合物，试求混合过程的mixV，mixH，mixS，mixG。解：mixV = 0 mixH = 0mixS = - R(nAlnxA + nBlnxB )= -8.314(0.5ln0.5 + 0.5ln0.5)= 5.763 (JK-1)mixG = RT(nAlnxA + nBlnxB )。= 8.314298.15(0.5ln0.5 + 0.5ln0.5)= -1718 (J) 193-13 液体B与液体C可形成理想液态混合物。在常压及25下，向总量 n = 10 mol，组成 xC = 0.4的B，C液态混合物中加入14 mol的纯液体C，形成新的混合物。求过程的G，S。 解：可设计如下途径：6 mol B+ 4 mol C+ 14 mol C 6 mol B + 4 mol C原理想混合物+ 14 mol C6 mol B + 18 mol C新理想混合物方法一： 方法二： 193-15 在25向1 kg 溶剂 A(H2O)和0.4 mol 溶质B形成的稀溶液中又加入1 kg的纯溶剂，若溶液可视为理想稀溶液，求过程的G。 194-16 25时将0.568 g碘溶于50 cm3 CCl4中，所形成的溶液与500 cm3水一起摇动，平衡后测得水层中含有0.233 mmol的碘。计算碘在两溶剂中的分配系数K，。设碘在两种溶剂中均以I2分子形式存在；若25I2在水中的浓度是 1.33 mmoldm-3，求碘在CCl4中的浓度。解 ： mmoldm-3195-26 在 20 下将68.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1 kg的水中。求：此溶液的蒸气压。此溶液的渗透压。已知20下此溶液的密度为1.024 gcm-3。纯水的饱和蒸气压p* = 2.339 kPa。解：195-27 人的血液（可视为水溶液）在101.325 kPa下于 - 0.56凝固。已知水的Kf = 1.86 Kmol-1kg。求：血液在37时的渗透压；在同温度下，1 dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。 195-28 在某一温度下，将碘溶解于CCl4中。当碘的摩尔分数x(I2)在0.01 0.04范围内时，此溶液符合稀溶液规律。今测得平衡时气相中碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下：p(I2, g)/kPa1.63816.72x(I2)0.030.5求x(I2) = 0.5时溶液中碘的活度及活度因子。解：由于在 0.010.04 范围内时，此溶液符合稀溶液规律，则即：解得：当x(I2) = 0.5时，则第6页