物理化学溶液：模拟试卷A

物化考研综合训练

物理化学第四章模拟试卷A

班级姓名分数一、选择题(共10题20分)

1.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为5×104Pa，液体B的饱和蒸气压为105Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中B的物质的量分数为：()

(A)1/1.5(B)1/2(C)1/2.5(D)1/32.根据逸度-组成图,下面表达不正确的是：()

(A)Ba虚线符合fA=fA*xA(B)Ab'虚线符合fB=kBxB

(C)ab虚线符合f=kBxB+fA*xA(D)Adb实线符合fB=fB*aB

3.

在该逸度组成图中,下列各点的表述中不正确的是：(A)a点是假想的参考点,xA=1,fA=kA(B)c点符合拉乌尔定律,fA=fA*xA=fA*aA(C)d点符合拉乌尔定律,fB=fB*xB=fB*aB(D)e点处fA=fB

()

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(1)溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2)对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能

(3)理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4)理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：()(A)(1)，(2)(B)(2)，(3)(C)(2)，(4)(D)(3)，(4)5.当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。()

（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同

（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同6.对于非理想溶液下面说法中正确的是：()

(A)只有容量性质才有超额函数

(B)若某个溶液的超额熵为零,则该溶液中任何一种成分的活度系数与温度成反比(C)超额熵必为正值,超额Gibbs自由能必为负值

(D)无热溶液是由化学性质相似,分子大小差别不大的物质混合而成

7.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液,当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为：()

(A)1(B)1/2(C)2/3(D)1/38.比较如下两筒氮气化学势的大小（ 为逸度系数）,答案应为()

4.

(A)μ1>μ2(B)μ1<μ2(C)μ1=μ2(D)不能比较其相对大小9.1000g水中加入0.01mol的食盐，其沸点升高了0.01K，则373.15K左右时,水的蒸气压随温度的变化率dp/dT为：()

-1-1

(A)1823.9Pa·K(B)3647.7Pa·K(C)5471.6Pa·K-1(D)7295.4Pa·K-1

*10.在310K,纯H2O(l)的蒸气压为6.275kPa,现有1mol不挥发物质B(s)溶于4molH2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1molH2O(l)的Gibbs自由能变化为：()

(A)-557J mol-1(B)-2298J mol-1(C)-4148J mol-1(D)4148J mol-1

二、填空题(共9题18分)

11.高压混合气体各组分的逸度可表示为fB=fB*xB（即LewisRandall规则），

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其中，fB表示____________，fB*表示____________________________________。

12.混合理想气体中组分B的化学势表达式 B为，其中标准态的物理意义为：。13.标准态的活度等于1。此结论。活度等于1的状态为标准态。此结论。（填正确或错误）

14.若溶液A和B的分子结构越相近，则A—A，B—B，A—B分子间的作用力就越，其混合焓 mixH越，混合Gibbs自由能越可能15.当溶液中组分采用不同标准态时，其化学势的值值。(填相同和不同)16.

，则就越可能完全互溶。

，活度值，活度系数

在一定温度压力下，当水(A)溶液中溶质(B)的化学势d B 0时，与此同时水的化学势

变化d A0。

17.由两种液体所形成的溶液中,每组分的蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏差,如果浓度用摩尔分数表示.当选取纯液体为参考态时,则组分的活度_______于1。当选取组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态时,则组分的活度_______于1。

18.对于恒温的两组分溶液来说，当气相中组分A增加，若引起___升高，则气相中组分A的浓度大于液相中组分A的浓度；若使总压降低，则气相中组分A的浓度将_________液相中组分A的浓度。

19.25°C下,1g蔗糖溶液溶于1kg水中。此液的渗透压为：。已知Mr(C12H22O11)=342.3。

三、计算题(共5题40分)

20.300K时,液态A的蒸气压为37338Pa,液态B的蒸气压为22656Pa。当2molA和2molB混合后,液面上蒸气压为50663Pa,在蒸气中A的摩尔分数为0.60,假定蒸气为理想气体。

(1)求溶液中A和B的活度；

(2)求溶液中A和B的活度系数；

(3)求A和B的混合Gibbs自由能ΔmaxG。

21.某滨海区地下水中含可溶性盐以NaCl为主,用冰点下降测得地下水的冰点为272.50K。

(1)问300.15K时，如用下图装置进行反渗透淡化水,至少需加多大压力?(2)如果只考虑NaCl,计算地下水的矿化度,以kg m-3表示。已知水的凝固点下降常数Kf=1.86K kg mol-1,

Na和Cl原子的摩尔质量为0.02298kg mol-1,0.03545kg mol-1。矿化度是指每m3咸水中含多少千克NaCl。

22.在273K,p 下,O2在水中溶解度为4.89×10-5m3 kg-1,N2为2.35×10-5m3 kg-1。设空气组成为0.21的O2和0.79的N2(体积分数),试求算被空气饱和的水比纯水凝固点降低多少度?(被溶解气体体积是在273K,p 下的体积)

已知水的凝固点下降常数Kf为1.86K mol-1 kg.23.某油田向油井注水,对水质要求之一是含氧量不超过1kg m-3,若河水温度为293K,空气中含氧21%,293K时氧气在水中溶解的亨利常数为4.063×109Pa。问293K时用这种河水作为油井用水,水质是否合格?

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24.在293.15K时，乙醚的蒸气压为58.95kPa，今在0.10kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.01kg，乙醚的蒸气压降低到56.79kPa，试求该有机物的摩尔质量。

四、问答题(共3题20分)

25.设溶液中组元1(溶剂)和2(溶质)的活度系数为γ1和γ2,γ1与摩尔分数的关系为：

lnγ1=(1/RT)(Bx22+Cx23)

式中B和C是常数,

(1)组元1和组元2各选什么状态为参考态；(2)求lnγ2与摩尔分数的关系式。

26.给出下列公式使用条件：（1）SdT Vdp nBdnB 0（2） mixG RT nBdxB（3） V=nBRT（4） B=pB/kBcB

27.已知实际气体的状态方程为pVm/RT=1+[ p/(1+ p)],其中 只是温度的函数,请导出该气体逸度与压力的关系式。

参考答案

一、选择题(共10题20分)

**

1.(A)yB=pB/(pA+pB)=p*BxB/(pAxA+pBxB)=1/1.52.(C)ab线应符合f=fB*xB+fA*xA3.(C)d点应该符合：fB=kB,xxB=kB,xaB,x4.(D)5.（D）6.(B)7.(B)

p$=k(O2)×49mol;0.21p$=k(O2)n(O2)得:n(O2)=10.

p$=k(N2)×23.5mol;0.78p$=k(N2)n(N2)得:n(N2)=18

n(空)=n(O2)+n(N2)=28.6molμ=μ(T)+RTln(f/p)

γ

8.(C)

$1μ1=μ

(T)+RTln(p/p

$

1)=μ

(300K)

$=μ2

(T)+RTln(p/p)(T)+RTln(10p×0.1/p)(300K)

数值上μ1=μ2但对应的状态不同。9.(B)Kb=RTb2MA/ΔvapHmdp/dT=ΔvapHm/(TbΔvapVm)≈ΔvapHm/[Tb(RT/p)]=pΔvapHm/(TbRTb)=(p/Kb)MA=(101325Pa/0.5K·kg·mol-1)×(0.018kg·mol-1)=3647.7Pa·K-1

2(B)ΔGm=μ-=RTlnH2O

=(-8.314J·K-1·mol-1)(310K)ln0.41=-2298J·mol-1二、填空题(共9题18分)11.(1)fB表示B种气体的逸度

(2)fB*表示B种纯气体单独具有体系总压力时的逸度

$

μ2=μ2$1=μ

*.

H2O

*

HO

12.

$

B B(T) RTln pB/p$