物理化学第四章模拟试卷B及答案.doc

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

9. 2 分
［答] (C）

*. 2 分
［答] （C）
a1= p1/= 0.181

二、填空题 （ 共 9题 18分 ）
11. 2 分
［答］ 标准态 cB→ 1 B→ 1 （2分）

12。 2 分
［答] ΔmixH = 0
ΔmixS 〉 0

13。 2 分
［答] p=p+（p- p)xB
101 325=40 000+(120 000-40 000)xB
xB=0.767 (1分)
xA=0.233 （1分)

14. 2 分
[答］ cA〈cB （2分)
因为pA=pB kAcA=kBcB ， 又 kA〉kB
所以cA<cB

15。 2 分
［答］ 小于;增加；大于；大于；大于 （2分)

16. 2 分
γ x（Cd）=aCd / xCd=0.9589/0。8=1。1986 （1分)
（2） lnaCd=[Δ fusHm（Cd)/R]（1/T -1/Tf)
Tf =980 K (4分)

17. 2 分
[答] (2分）

18. 2 分
[答] 16 427 J·mol—1
在饱和液中：
μ（I2,s)=μ（I2,sln)=(T，p)+RTln（c/c＄）
ΔfGm=Δμ=RTln(c/c＄）
=（8。314 J·K—1·mol—1)（298 K)ln（1mol·dm—3/0.00132 mol·dm-3）
=16 427 J·mol-1 （2分)

19。 2 分
［答] （1） 〈 (2) 〈 （3） < （2分）

三、计算题 （ 共 5题 40分 )
20. 10 分
［答］ （C）  (2分）
=pxA+pxB -—--——--——--- （1）
pA= yA —-—-—---—-—-- (2）
联立（1)、（2) 得：
yA= 2/3

21. 10 分
［答］
（1）
(2）
联立（1），(2）式解得
（5分)
（5分）

22。 10 分
[答］ （1） 液相刚凝聚时，呈现两相平衡
(1） (3分)
（2） (3分）
(2) (2）代（1)得
(2) (2)   正常沸点时
（3)
将（3）代（1）得
（4分）

23。 5 分
[答］ (1） a= p/= 2733 Pa/133。1 Pa = 20。5 (2。5分)
(2) a= p/p＊= 2733 Pa/3173 Pa = 0。861 (2。5分)

24。 5 分
［答] ΔTb=Kbm=Kb（mB/MB）（1/mA)
在乙醇中:MB=［Kb,乙/ΔTb］(mB/mA)
=0。129 kg·mol—1 （2分）
M（C6H5COOH）=0。122 kg·mol—1 (1分）
在苯中： MB=0。235 kg·mol—1 (1分)
从以上计算可见：
苯甲酸在乙醇中以单分子存在，在苯中以双分子缔合存在。 （1分）

四、问答题 （ 共 3题 20分 )
25。 10 分
[答］ (1) （2分)
（2分)
（2) (2分)
(2分)
（3） （2分）

26. 5 分
[答］ (1） （3分)
（2） （3分）
对照（1）和（2）得：
(4分)

27. 5 分
[答］ （1)理想溶液等温混合过程，理想气体等温混合，且混合前每种气体单独存在时的压力与混合后的总压力都相等。
(2）理想溶液（视体积不随压力变化）.
(3)溶液中的溶剂，其蒸气为理想气体,且符合Raoult定律。
（4）二组分溶液，等温过程,总压恒定，蒸气为理想气体。 （5分）