物理化学课后习题第四章答案

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第四章 相平衡热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第四章

第四章  相平衡热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第四章

第四章 相平衡4-1、指出下列各种体系侧独立组分数、相数和自由度数(1) 解:因为没有化学反应,也没有浓度得限制,所以独立组分数K =2(NaCL 和水);相数Φ=2(固相NaCL 和液相NaCL 溶液);因为是在指定得压力下,所以自由度f =K -Φ+1=2-2+1=1。

(2) 解:因为有化学反应,所以独立组分数K =3-1=2;相数Φ=3(两种固体和气体);自由度f =K -Φ+2=2-3+2=1。

(3) 解:因为有化学反应,而NH 3和H 2S 是任意量的,故没有浓度限制,所以独立组分数K =3-1=2;相数Φ=2(一种固体和气体);自由度f =K -Φ+2=2-2+2=2。

(4) 解:因为有化学反应和浓度限制(NH 4HS 部分分解),所以独立组分数-=3-1-1=1;相数Φ=2(一种固体和气体);自由度f =K -Φ+2=1-2+2=1。

(5) 解:独立组分数K =2;相数Φ=2(两种溶液);因为在指定的压力下,所以自由度f =K -Φ+1=1(6) 解:因为没有化学反应,所以独立组分数K =2;相数Φ=2(一种溶液和一种气体);因为是在指定的温度下,所以独立自由度f =K -Φ+1=14-2、右图为CO 2的平衡相图示意图,试根据该图回答下列问题:解:(1) 从相图可以看出在0℃时液化至少需要加3458 kPa 。

(2)为把汽化热移走,温度必须下降到-56.6℃以下。

(3)78.5℃可使固体CO2不经液化而直接升华。

题4-2图4-3、解:由题中的公式可得d ㏑p/dT =[14.323T -2-0.539/(2.303T)-0.009×10-3]×2.303 (1) 再由公式:2ln RTH dT p d m vap ∆= (2) 由式(1)、(2)可得蒸发热: △vap Hm =[14.323T -2-0.539/(2.303T)-0.009×10-3]×2.303RT 2 (3) 把温度带入公式可得:△vap Hm=106.01KJ/mol根据基尔霍夫定律:︒︒∆=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∆∂p C T H )( … (4) ∴△C p =(-0.539T/2.303-0.009×10-3×2T)×R … (5) 把温度带入式(5)可得热熔差:△C p =-7.694J.mol -1K -14-4、解:V T H dT dp ∆∆=,两边进行定积分得:△=P VH ∆∆12T T Ln △=P mg/s=4104490-⨯=1.225×106Pa , V H ∆∆ =12311104.334ρρ-⨯=-3.01×1094kJ ·kg -1·m -3T1=273K, ∴T2=272K,温度要低于零下1度4-5、解:由已知条件:T 1=398.15K , P 1=101.325Kpa , P 2=233KPa再由公式: ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆=211211ln T T R H p p m vap 得T 2=399K 此时水得沸点:t=299℃4-6、解:△=P V H ∆∆12T T Ln ,△=P =gh ρ10×9.8×14.6×103=1430.8×103Pa ∴T2=247.32K4-7、解:(2) 从图中作垂线可知泡点温度为110.2℃(3) 从图中作垂线可知露点温度为112.8℃(4) 经过105.0︒C 点作平行线,可知组成为y B =0.417, x B =0.544(5) 此体系中X B =0.769,由杆杆规则可得w (g )×(X B -y B )= w (l )×(x B -X B )而w (g)+w (l)= 39kg ,∴w (g )=12.31kg, w (l )=26.69kg (6) 从理论上说应该降低醋酸溶液得温度4-8解:线abc是三相平衡线,此时的相数为3,独立组分数为2,自由度为0区域1:熔液,此时的相数为2,独立组分数为2,自由度为1区域2:熔液和固体Pb,相数为3,自由度为2区域3:熔液和固体Sb,相数为3,自由度为2区域4:固体Pb和固体Sb,相数为2,自由度为14-9、解:从图中可以知道,这是形成稳定化合物体系。

物化教材习题解答(人卫版)第4章习题

物化教材习题解答(人卫版)第4章习题

第四章(相平衡)习题解答1.指出平衡体系的组分数、自由度(1)NH4Cl(s)部分解离为NH3(g)、HCl(g)K=S–R–R’=3–1–1 = 1f = K–φ +2 = 1–2 + 2 = 1(2)上述体系加少量NH3(g)K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2(3)NH4HS(s)与任意量NH3(g)、H2S(g)平衡K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2(4)C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在100︒C平衡独立化学反应数为2: C(s)+O2(g)→CO2(g)2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)K=S–R–R’=4–2–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 1 = 12. 本体系K=3,当f=0时,φ最大,即f=K-φmax+2=5-φmax=0,(1) 指定T,减少一个变量,f=(5-φmax)-1=0 φmax=4如冰,水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液,气相(2) 指定T和水在苯甲酸中的浓度,减少二个变量,f=(5-φmax)-2=0 φmax=3如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液,气相(3) 指定T,p和水在苯甲酸中的浓度,减少三个变量,f=(5-φmax)-3=0 φmax=2如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液4.两相平衡线三相点AB:s正交↔g E:s正交↔ s斜方↔lBC:s斜方↔g B:s正交↔ s斜方↔gCD:l↔g C:s斜方↔l ↔gEB:s正交↔ s斜方G:s正交↔l ↔g(亚稳态)EC:s斜方↔lEC:s正交↔lX→Y变化:正交硫→转晶→斜方硫→熔化→5. 按Trouton 规则,11-v m ol K J 88TH -⋅⋅=∆∆H V =88⨯(273.2+61.5)=29454 J ⋅mol -1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=5.612.2731402.2731R 29454325.101p ln 2 p 2=48.99 kPa 6. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=2.3731T 1R 40670325.10199.151ln2 T 2=385.1K=111.9︒C7. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛+-+∆-=2.27323012.273901R H 3.101267.0ln v∆H V = 64454 J ⋅mol –1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=2.2732301T 1R 644543.10133.1ln2 T 2=392.7K = 119.5︒C8.229.37T13115p ln +-=∆H 升华=-13115R=109044 J ⋅mol -1液←→气平衡,lnp ~1/T 的回归方程为90.26T8521p ln +-=∆H 汽化=-8521R=70848 J ⋅mol -1∆H 熔化=∆H 升华-∆H 汽化=38196 J ⋅mol -1(2) 三相点p ,T 是气液平衡线和气固平衡线的交点,联立两回归方程,解得 T=444.8 K=171.6 ︒C p=2298 Pa(3) T=500K 代入气液平衡回归方程,得沸点压力 p=19083 Pa9. 由0︒C 和10︒C 的蒸汽压求水的汽化热: ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=27312831R H 6106.0228.1lnv ∆H v =44880 J ⋅mol -1求出升华热:∆H 升华= ∆H 熔化+∆H 汽化=333.5⨯18+44880=50883 J ⋅mol -1由0︒C 数据求出口处(-25︒C )的蒸气压:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=1212T 1T 1R H p p ln升华 ⎪⎭⎫⎝⎛--=27312481R 508836106.0p ln2 p 2=0.637 kPa计算20︒C 时的蒸汽压(用10︒C 数据,也可用0︒C 数据):⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛--=28312931R 44880228.1p ln2 p 2=2.31 kPa%==饱和蒸汽压实际蒸汽压相对湿度=72.231.20637.010. 1.54p 65.0p x p y *AA *A A ==总 p*A =37.45 kPap 总= p*A x A + p*B x B = 37.45⨯0.65 + p*B ⨯0.35 = 54.1p*B = 85.02 kPa11.2665.078/7092/3092/30M /70M /30M /30x ===苯甲苯甲苯甲苯++甲苯甲苯甲苯x p p ==4.89⨯0.2665=1.303 kPa苯苯苯x p p ==15.76⨯(1-0.2665)=11.56 kPap 总= p 甲苯+p 苯=12.86 kPa12.(1) 作相图(2) 物系组成为x=0.6,由相图,114︒C 时,气相x g =0.92,液相x l =0.53杠杆规则:22.06.092.053.06.0n n lg =--=(3) x=0.6时,沸点为110︒C ,提高到114︒C ,馏出物(气相)组成为0.92 (4) 完全蒸馏(精馏),馏出物为100%的HNO 3,残留液为0.38的恒沸物。

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡第四章化学平衡⼀.基本要求1.掌握化学反应定温式得各种形式,并会⽤来判断反应得⽅向与限度。

2.了解标准平衡常数得定义,掌握标准平衡常数得各种表⽰形式与计算⽅法。

3.掌握标准平衡常数与在数值上得联系,熟练⽤热⼒学⽅法计算,从⽽获得标准平衡常数得数值。

4.了解标准摩尔⽣成Gibbs⾃由能得定义与它得应⽤。

5.掌握温度对化学平衡得影响,记住van’t Hoff公式及其应⽤。

6.了解压⼒与惰性⽓体对化学平衡得影响。

⼆.把握学习要点得建议把本章放在多组分系统之后得⽬得,就就是要利⽤多组分系统中介绍得化学势得概念与各种表⽰⽅式,来导出化学反应定温式,从⽽⽤来判断化学反应得⽅向与限度。

本章⼜⽤到了反应进度得概念,不过其值处在得区间之内。

因为在利⽤化学势得表⽰式来计算反应得Gibbs⾃由能得变化值时,就是将化学势瞧作为⼀个定值,也就就是在有限得反应系统中,化学进度为,如果在⼀个很⼤得系统中,。

严格讲,标准平衡常数应该⽤绝对活度来定义,由于本教材没有介绍绝对活度得概念,所以利⽤标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义就是⼀样得。

从标准平衡常数得定义式可知,标准平衡常数与标准化学势⼀样,都仅就是温度得函数,因为压⼒已指定为标准压⼒。

对于液相反应系统,标准平衡常数有其相应得形式。

对于复相化学反应,因为纯得凝聚态物质本⾝就作为标准态,它得化学势就就是标准态化学势,已经归⼊中,所以在计算标准平衡常数时,只与⽓体物质得压⼒有关。

学习化学平衡得主要⽬得就是如何判断反应得⽅向与限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压⼒与惰性⽓体对平衡得影响,能找到⼀个经济合理得反应条件,为科研与⼯业⽣产服务。

⽽不要过多地去考虑各种浓度表⽰式与各种平衡常数表⽰式之间得换算,否则会把⾃⼰搞糊涂了,反⽽没抓住主要内容。

由于标准平衡常数与在数值上有联系,,所以有了得值,就可以计算得值。

定义了标准摩尔⽣成Gibbs⾃由能,就可以很⽅便地⽤热⼒学数据表中个物质得值,来计算反应得,从⽽可以求出标准平衡常数。

物理化学第四章化学平衡练习题及答案教案资料

物理化学第四章化学平衡练习题及答案教案资料

第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题:1.反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

2.在恒定的温度和压力条件下,某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

3.因为m r G ∆= -RT ln K ,所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。

4.m r G ∆是反应进度的函数。

5.在等温等压条件下,∆r G m > 0的反应一定不能进行。

6.∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。

7.任何一个化学反应都可以用m r G ∆来判断其反应进行的方向。

8.在等温、等压、W’ = 0的条件下,系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。

若某化 学反应在给定条件下∆r G m < 0,则反应物将完全变成产物,反应将进行到底。

9.在等温、等压不作非体积功的条件下,反应的∆ r G m < 0时,若值越小,自发进行反应 的趋势也越强,反应进行得越快。

10.某化学反应的∆ r G m 若大于零,则K 一定小于1。

11.理想气体反应 A + B = 2C ,当p A = p B = p C 时,m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。

12.标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关,而且还与标准态的选择有关。

13.在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应,只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。

14.因 K = f (T ),所以对于理想气体的化学反应;当温度一定时,其平衡组成也一定。

15.若已知某气相生成反应的平衡组成,则能求得产物的m r G ∆。

16.温度T 时,若K = l ,说明这个反应在此温度,压力为100kPa 的条件下已达到平衡。

17.一个已达平衡的化学反应,只有当标准平衡常数改变时,平衡才会移动。

18.因K = ∏(a B ν),所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。

物理化学第四章复习题解答1

物理化学第四章复习题解答1

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用复习题解答1.下列说法是否正确,为什么?(1)溶液的化学势等于溶液中个组分的化学势之和;答:错。

溶液无化学势。

(2)对于纯组分,其化学势就等于它的Gibbs自由能;答:错。

对于纯组分其化学势等于其摩尔Gibbs自由能。

(3)在同一稀溶液中,溶质B的浓度分别可以用xB,mB,cB表示,其标准态的表示方法也不同,则其相应的化学势也就不同;答:错。

因为pB=kx ·xB = km ·mB =kc ·cB,μ= μx*+RTln xB= μm*+RTln (mB/mº)= μc*+RTln (cB/cº),所以其标准态的表示方法可不同,但其相应的化学势相同。

(4)在同一溶液中,若标准态规定不同,则其相应的相对活度也就不同;答:对。

?(5)二组分理想液态混合物的总蒸气压,一定大于任一组分的蒸气分压;答:对。

p = pA+ pB p> pA 或 p> pB(6)在相同温度、压力下,浓度都是0.01mol·kg-1的食糖和食盐水溶液的渗透压相等;(6)错。

食糖以分子形式存在于水溶液中,而食盐以离子形式存在于水溶液中,虽然浓度相同,但在溶液中的粒子数不同,所以产生的渗透压不等。

(7)稀溶液的沸点一定比纯溶剂高;答:错。

稀溶液中所加的溶质若是难挥发的非电解质,则其沸点一定比纯溶剂高;若加的是易挥发的溶质就不一定。

(8)在KCl重结晶过程中,析出的KCl(s)的化学势大于母液中KCl的化学势;答:错。

应该相反,化学势从高到低的方向变化。

析出的KCl(s)的化学势小于母液中KCl 的化学势。

(9)相对活度a=1的状态就是标准态;答:错。

对溶质,在T,pº下,当γ→1时,各自浓度均为1的假想态为标准态。

(10)在理想液态混合物中,Roult定律与Henry定律相同。

答:对。

pB= pB *·xB =kx ·xB2.想一想,这是为什么?(1)在寒冷的国家,冬天下雪前,在路上洒盐;答:利用稀溶液凝固点较纯溶剂低,在路上洒盐可降低冰点,防止路因结冰而变滑。

物理化学课后解答第四章

物理化学课后解答第四章

4-3 冶炼不锈钢有下述反应:[]()[]C O Cr g CO Cr +=+3231)(32 已知有两种成分的钢液:(1) w [Cr]=10%,w[Ni]=9%,w[C]=0.05%,p CO =101325Pa(2) w [Cr]=18%,w[Ni]=9%,w[C]=0.05%,p CO =101325Pa试求(1)两种成分下[Cr]与[C]的氧化转化温度各为多少? (2)若反应按[]()[]C O Cr g CO Cr 232)(23432+=+计算,问转化温度与前面的是否一样? 作业反馈及疑难问题分析:一半人能做对这题。

这题须由教科书附录查得所需的热力学数据。

题目中没有说明这一点,因而有些人不知如何做。

4-4 生产中用硅热法还原氧化镁制取金属镁,试问(1)在标准状态下,下面反应的还原温度是多少?Si(s)+2MgO(s)=2Mg(g)+SiO 2(s) 0rG Δ=522500-211.71T J/mol(2) 当加入添加剂CaO 后,还原温度下降到多少?已知2CaO(s)+SiO 2(s)=Ca 2SiO 4(s) 0rG Δ=-126236-5.02T J/mol(3) 在加入CaO 的基础上,若想使还原温度继续下降到1473K,应采取什么措施? 作业反馈及疑难问题分析:多数人能做对问题(1)和(2)。

问题(3)暗含题意:此时已不是标准状态,即1473K 时Mg(g)的蒸气压不是标准压力101325Pa。

明白了这一点,问题(3)就不难了。

4-5(1)假定钢液用硅脱氧生成的SiO2是纯物质,求钢液中硅与氧的溶度积与温度的关系式。

(2)在1873K 试1吨钢水中的氧从w[O]=0.1%降到0.01%,求所需要的硅铁(含硅50%)量。

已知 )()()(22g O l Si l SiO += T rG 65.1968966000−=Δ J/mol[]%)(Si l Si = T G sol 26.11213000−−=Δ J/mol[]O g O 2)(2= T G sol 77.42337000−−=Δ J/mol作业反馈及疑难问题分析:多数人没能做对问题(2)。

物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]

物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]

第四章 化学平衡一、基本公式和内容提要 1. 化学反应的方向和限度(1)反应系统的吉布斯自由能和反应进度反应进行过程中,A 和B 均各以纯态存在而没有相互混合,则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯自由能G *为:G * = n A μA * + n B μB * = (1-ξ)μA * +ξμB * = μA * +ξ(μB * -μA *)对于封闭体系在定温定压下在反应实际进行过程中,A 和B 是不可能以纯态存在的。

它们是混合在一起的,因此还存在混合吉布斯自由能△mix G 。

△mix G = RT (n A lnX A + n B lnX B ) = RT [(1-ξ)ln(1-ξ) + ξlnξ](2)化学反应标准平衡常数理想气体的化学反应()()()()aA g bB g gG g hH g −−→++←−− bB a A hH gG P P P P P P P P )/()/()/()/(θθθθ= e )--(1θθθθμμμμB A H G b a h g RT-+= 常数 = K θK θ称为标准平衡常数。

(3)化学反应的等温方程式(a )对任意反应达平衡时:△r G m θ = -RTlnK θ△r G m θ是指产物和反应物均处于标准态时,产物的吉布斯自由能和反 应物的吉布斯自由能总和之差,称为反应的“标准吉布斯自由能变化”。

(b )反应在定温定压条件下△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p上式称为范特霍夫(Vait Hoff) 等温方程。

(c )依据吉布斯自由能函数可判断反应进行的方向,在温度、压力一定的条件下:RT ln Q a < RTlnK θ Q a <K θ △r G m <0 反应正向自发进行 若 RT ln Q a >RTlnK θ Q a >K θ △r G m >0 反应逆向自发进行若 RT ln Q a = RTlnK θ Q a = K θ △r G m =0 反应达平衡 2. 反应的标准吉布斯自由能变化 (1)化学反应的△r G m 与△r G m θ(a )在一定温度和压力为p θ下,任何物质的标准态化学势μi θ都有确定值,所以任何化学反应的△r G m θ都是常数;(b )△r G m 不是常数,在一定T ,p 下,它与各物质的活度(分压、浓度)等有关,即与Q a 有关;(c )在定温定压条件下0W '=时,△r G m 的正负可以指示化学反应自发进行的方向,在定温下△r G m θ的正负通常不能指示反应进行的方向,根据公式△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p ,但当△r G m θ的数值很大时,也可用其值估计反应的方向。

物理化学课后习题第四章答案

物理化学课后习题第四章答案

第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。

此溶液中B的浓度为c B,质量摩尔浓度为b B,此溶液的密度为。

以M A,M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量,若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时,试导出x B与c B,x B与b B之间的关系。

解:根据各组成表示的定义4.3在25℃,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时,溶液的总体积求:(1)把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。

(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。

解:根据定义当时4.4 60℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ,乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa 。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物的组成为二者的质量分数各50 %,求60℃时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。

解:甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.5 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,求液相的组成。

解:4.720℃下HCl 溶于苯中达平衡,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:设HCl 在苯中的溶解符合亨利定律HCl HCl ,x HCl x k p =Pa .Pa .x p kHCl HClHCl,x 610×3842=04250101325==HCl,x HCl ,x *HCl ,x *HCl HCl ,x *HCl k x k p x k x p x k x p p p p +1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总)-=()-(=+=96010×38421000010×384210132566...k p kp x HCl,x *HCl,x =--=--=苯总苯960=536+7810078100=..m x 苯 m = 1.867g4.11A ,B 两液体能形成理想液态混合物。

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第四章多组分系统热力学
4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。

此溶液中B的浓度为c B,质量摩尔浓度为b B,此溶液的密度为。

以M A,M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量,若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时,试导出x B与c B,x B与b B之间的关系。

解:根据各组成表示的定义
4.3在25℃,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸的质量摩尔浓度b B介于
和之间时,溶液的总体积
求:(1)把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。

(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。

解:根据定义
当时
4.460℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物的组成为二者的质量分数各50 %,求60℃时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。

解:甲醇的摩尔分数为
4.580℃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,求液相的组成。

解:
4.720℃下HCl溶于苯中达平衡,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:设HCl在苯中的溶解符合亨利定律
m = 1.867g
4.11A,B两液体能形成理想液态混合物。

已知在温度t时纯A的饱和蒸气压
,纯B的饱和蒸气压。

(1)在温度t下,于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成(以摩尔分数表示)为多少?
(2)若将A, B两液体混合,并使此混合物在100 kPa,温度t下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成(摩尔分数)。

解:由于形成理想液态混合物,每个组分均符合拉乌尔定律;
(2)混合物在100 kPa,温度t下开始沸腾,要求
4.13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x C = 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:n C =( 14+10×0.4) mol = 18 mol n B= ( 10×0.6) mol = 6 mol
n总= 24 mol
4.15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。

4.16(1)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。

计算点在两溶剂中的分配系数K,。

设碘在两种溶剂中均以分子形式存在。

(2)若25℃在水中的浓度是1.33 mmo l·dm-3,求碘在中的浓度。

解:(1)的分子量为,因此
4.1925 g的CCl4中溶有0.5455 g某溶质,与此溶液成平衡的CCl4的蒸气分压为11.1888 kPa,而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008 kPa。

(1)求此溶质的相对分子量。

(2)根据元素分析结果,溶质中含C为94.34 %,含氢为5.66 %(质量分数),确定溶质的化学式。

解:(1)设该溶液为理想稀溶液,则溶剂服从拉乌尔定律
(2)设该物质的化学式为C n H m,则
解得,
化学式为C14H10。

4.2010 g葡萄糖(C6H12O6)溶于400 g乙醇中,溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428℃。

另外有2 g有机物质溶于100 g乙醇中,此溶液的沸点则上升
0.1250℃。

求此有机物质的相对分子质量。

解:10 g葡萄糖(C6H12O)溶于400 g乙醇中
2 g有机物质溶于100 g乙醇中
4.21在100 g苯中加入13.76 g联苯(C6H5C6H5),所形成溶液的沸点为82.4℃。

已知纯苯的沸点为80.1℃。

求:(1)苯的沸点升高系数;(2)苯的摩尔蒸发焓。

解:
4.23已知樟脑(C10H16O)的凝固点降低系数为。

(1)某一溶质相对分子质量为210,溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液,求凝固点降低多少?(2)另一溶质相对分子质量为9000,溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液,求凝固点降低多少?
解:容易导出质量分数和质量摩尔浓度间的关系
因此,
4.24现有蔗糖(C12H22O11)溶于水形成某一浓度的稀溶液,其凝固点为
-0.200℃,计算此溶液在25℃时的蒸气压。

已知水的,纯水在25℃时的蒸气压为。

解:首先计算蔗糖的质量摩尔浓度
由上题可知,质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系
假设溶剂服从拉乌尔定律,则此溶液在25℃时的蒸气压
4.27人的血液(可视为水溶液)在101.325 kPa下于-0.56℃凝固。

已知水的。

求:
(1)血液在37℃时的渗透压;
(2)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。

解:根据已知条件
稀水溶液条件下,因此
稀水溶液时,渗透压与溶质的性质无关,。

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