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Δfus H m=6025 J mol-1,某水溶液的凝固点为258.15 K ,该溶液的浓度x B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 ln x B，μA= μA*(T,p) + RT ln x A
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x B= 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x B, m B, c B）表示时，μB*(T,p)不同，但B 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p A*，化学势为μA*，并且已知在p$压力
下的凝固点为 T f *，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 p A ，μ A ，T f ，则
( )
(A) p A *< p A ，μA *<μA ， T f *
< T f (B) p A *> p A ，μA *<μA ， T f * < T f (C) p A *< p A ，μA *<μA ， T f * > T f (D) p
A *> p A ，μA *>μA ， T f * > T f
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： H E >> TS E 无：H E << TS E (B) 正： S E = 0 无：H E = 0 (C) 正： G E = H E 无：G E = -TS E (D) 正： G E = -TS E 无：G E = H E
6. 2 分
恒温、恒压下，形成理想溶液混合物时:mix ΔV 0; mix ΔH 0; mix ΔU 0;
mix ΔS 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x 1时,下面诸表示式中错误的是： ( )
(A) mc = f B *x B (B) md = f B *a B x
(C) ms mh / =A x
(D) me = k x a B x
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，(ln p/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 ln a B，其中a B=γB c B/c B；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Δmix
H _____ 0 , Δ
mix
S
____ 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 *
A 为40 kPa ，p *B
为120 kPa, 则在此平衡状态下，液相组成为x B = ; x A = 。
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k A 和k B 。且已知k A >k B , 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c A c B 。
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mix ?H 0 , mix ?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
*A
μ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, CaCl 2和乙醇溶液。相应的沸点为T b （水），T b （糖），T b (NaCl) , T b (CaCl 2) , T b （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Aγ0; Bγ0; 其超额Gibbs自由能G E0。（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 *
A和p B
*
分别为0.4?101.325 kPa
和1.2?101.325 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T b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 -1kg , 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 p 1=66 650x 1(1+x 22) Pa
（1）计算25°C 时，拉乌尔定律常数*1p 和亨利常数k 1
；
（2）计算25°C 时，x 1=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x 2=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k x ,k m ,k c ,k w 之间的关系。
27. 5 分
请给出下列公式使用条件: (1)mix B B
B
ln S R n x ?=-∑
(2)
A A,m ln /x pV RT
-=
(3)B γ=p B
/（p B *
x B
）
(4)()()A A B B ln ln ln ln T T p x p x ????=
参考答案
一、选择题( 共10题20分)
1. 2 分
[答] (B)
ln x O H2=(Δf H m/R)(1/ T f*-1/T f)
=(6025 J·mol-1/8.314 J·K-1·mol-1)(1/273.15 K-1/258.15 K) = -0.1542
x O H2= 0.8571
x B = 0.1429
2. 2 分
[答] (D)
因为*Bμ(T,p) =Bμ(T) + RT ln(k B/p) 亨利常数k B与溶质和
溶剂的性质都有关，所以*Bμ(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)
me= k
x x B
9. 2 分
[答] (C)
*. 2 分
[答] (C)
a1= p1/*1p= 0.181
二、填空题( 共9题18分)
11. 2 分
[答] 标准态c B→1 γB→1 (2分)
12. 2 分
[答] Δmi x H = 0
Δmi x S > 0
13. 2 分
[答] p=p*A+(p*B- p*A)x B
101 325=40 000+(120 000-40 000)x B
x B=0.767 (1分)
x A=0.233 (1分)
14. 2 分
[答] c A
所以c A 15. 2 分 [答] 小于；增加；大于；大于；大于 (2分) 16. 2 分 γ x (Cd)=a Cd / x Cd =0.9589/0.8=1.1986 (1分) (2) ln a Cd =[Δ fus H m (Cd)/R ](1/T f * -1/T f ) T f =980 K (4分) 17. 2 分 [答] )()()()NaCl ()CaCl (b b b b 2b 乙水糖T T T T T >>>> (2分) 18. 2 分 [答] 16 427 J ·mol -1 在饱和液中： μ(I 2 ,s)=μ(I 2 ,sln)=μ?(T ,p )+RT ln(c /c $ ) Δf G m =Δμ=RT ln(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) 总p =p *A x A +p * B x B ------------- (1) p A = 总p y A ------------- (2) 联立(1)、(2) 得: y A = 2/3 21. 10 分 [答] C C B B A A x p x p x p p * **++= （1） * *+= B A 4341325101p p （2） 0608153 5151325101B A ?++= **p p 联立（1），（2）式解得 Pa 5.19291A =* p （5分） Pa 5.92770B =*p （5分） 22. 10 分 [答] (1) 液相刚凝聚时，呈现两相平衡 )1(A B A A B A x p x p p p p -+=+=* * A A B A B kPa 325.101)2.14.0(kPa 325.1012.1)(x x p p p ??-+?=-+=*** (1) (3分) p x p y /A A A * = A A kPa 325.1018.0kPa 325.1012.1kPa 325.1014.04.0x x ??-???= 6667.0A =x (2) (3 分) (2) (2)代(1)得 kPa 55.67=p (2) (2) 正常沸点时 kPa 325.101=p (3) 将(3)代(1)得 75.0,25.0B A ==x x (4分) 23. 5 分 [答] (1) a 2H O = p /(*)p '= 2733 Pa/133.1 Pa = 20.5 (2.5分) (2) a 2H O = p /p *= 2733 Pa/3173 Pa = 0.861 (2.5分) 24. 5 分 [答] ΔT b =K b m =K b (m B /M B )(1/m A ) 在乙醇中：M B =[K b ,乙/ΔT b ](m B /m A ) =0.129 kg ·mol -1 (2分) M (C 6H 5COOH)=0.122 kg ·mol -1 (1分) 在苯中: M B =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）Pa 65066/lim 110 1 121==→→* x p p x x (2分) Pa 300133/lim 111 0121==→→x p k x x (2分) （2）625.0)1(*/2 211R 1=+==x x p p a (2分) 3125 .0300133) 1(65066/2 2111H 1 =+==x x k p a (2分) （3） 604.1/)(/21222=-==* *p p p p p a 总 (2分) 26. 5 分 [答] B B B B B x m c w m c p k x k k k w m c ==== （1） (3分) B B A B A A B B w M M c M M m x = = =ρ B B A B A B A B B )()()(w M M k c M k m M k x k p x x x x ====ρ （2） （3分） 对照（1）和（2）得： w c m x k M M k M k M k A B A A 1=== ρ (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）
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