第四章 溶液的热力学性质

第四章 溶液的热力学性质

一、选择题（共14小题，14分）

1.下列各式中，化学位的定义式是（ ）

??(nH)?A.?i????ni??p,nS,nj??(nA)?C.?i????ni??p,T,nj??(nG)?B.?i????ni?nV,nS,nj???(nU)?D.?i????ni??T,nS,nj

2.关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ ）

A.纯物质无偏摩尔量 B. T，p一定，偏摩尔性质就一定 C.偏摩尔性质是强度性质 D.强度性质无偏摩尔量 E.偏摩尔自由焓等于化学位

3.等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而（ ） A.增加 B.减小 C.不变 D.不一定 4.对无热溶液，下列各式能成立的是（ ） A. SE=0, VE=0 B. SE=0, AE=0 C. GE=0, AE=0 D. HE=0, GE=-TSE 5.苯(1)和环己烷(2)在303 K，0.1013 MPa下形成X1=0.9溶液。此条件下V1=89.96 cm3/mol，V2=109.4 cm3/mol，V1?89.99cm3/mol,V2?111.54cm3/mol，则过量体积VE= cm3/mol。

A. 0.24 B. 0 C.-0.24 D. 0.55 6.下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为 A.Gi??iB.dGi?Vidp?SidTD.Gi???(nG)?ni?T,nV,nj?iC.Gi???(nG)?ni?T,p,nj?i

7.下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol溶液性质，nM=

A.niMiB.?xiMiC.xiMiD.?niMi

8.关于理想溶液，以下说法不正确的是 A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry定则。

B.符合Lewis-Randall规则或Henry定则的溶液一定是理想溶液。 C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。 D.理想溶液所有的超额性质均为0。

9.混合物中组分i的逸度的完整定义式是（ ）

?^?A.dGi?RTdlnfi,lim?fi/(yip)??1p?0??C.dGi?RTdlnfi,limfi?1p?0^^?^?B.dGi?RTdlnfi,lim?fi/p??1p?0?? D.dGi?RTdlnfi,limfi?1p?0^^^10.二元非理想极稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（ ）

A. Henry定则和Lewis-Randll规则 B. Lewis-Randll规则和Henry定则 C.拉乌尔规则和Lewis-Randll规则 D. Lewis-Randll规则和拉乌尔规则 11.下列化学位μi和偏摩尔性质关系式正确的是（ ）

A.?i?HiC.?i?GiB.?i?ViD.?i?Ai

12.Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是（ ） A.引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响，因此，精度高。 B.适用于极性以及缔合体系。

C.用二元体系的参数可以推算多元系。 D.适用于液液部分互溶体系。

13.下列关于GE关系式正确的是（ ）

A.GE?RT?xilnxiC.G?RT?xiln?iEB.GE?RT?xilnaiD.G?R?xilnxiE

14.对二元溶液T或p一定时，下列各式中，Gibbs-Duhem方程正确的形式是（ ）

A.x1dln?1?x2dln?2?0C.x1dln?1/dx1?x2dln?2/dx2?0B.x1dln?1?x2dln?2?0D.x1dln?1/dx1?x2dln?2/dx2?0

二、填空题（共11小题，27分）

1.理想溶液的过量性质ME等于 。

2.由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此他们混合时会形成 溶液，它们的?H= ，?V= 。 3.逸度和活度的标准态有两类，（1）以 定则为标准态，（2）以 定则为标准态。如计算雪碧中CO这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态；如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。 4.理想溶液的?H= ，?V= ，?S= ，?G= 。

5.由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此他们混合时会形成 溶液，他们的?H= ，?V= 。

6.二元混合物容积表达式为V=x1V1+x2V2+αx1 x2，如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有 。

7.当T, p一定时，非理想溶液混合性质变化?G= 。 8.等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间的关系，按Gibbs-Duhem方程 。

9.在表格空格处填入合理的性质和关系。 Mi M lnf lnΦ M=?xiMi lnγi 10.溶液中组分i的活度系数定义是γi = 。

11.Wilson方程是在 溶液模型和 概念基础上建立的关于活度系数与组分组成xi的关系式。

三、名词解释

1.（3分）偏摩尔性质 2.（4分）超额性质 3.（4分）理想溶液 4.（3分）活度 四、简答题

1.（5分）简述活度的定义和物理意义。 2.（5分）偏摩尔性质定义及物理意义。 五、计算题

1.（15分）25 °C，0.1 MPa下，组分1和2形成二元溶液，其溶液的摩尔焓为H=600-180x1-20x13 (J/mol)。式中x1为组分1的摩尔分数，标准态按Lewis-Randall

??定则计算，求 （1）H1,H2；（2）H1，H2；（3）H1,H2；（4）?H；（5）HE。2.（14分）25 °C，0.1 MPa下，组分1和2形成二元溶液，其体积可由下式表示：V=80-24x1-20x13 (cm3/mol)。式中x1为组分1的摩尔分数，V为溶液的摩尔体积，标准态按Lewis-Randall定则计算。求 （1）V1,V2；（2）V1,V2；（3）?V；（5）VE。3.（16分）由实验数据得到25 °C，1 atm下二元溶液的摩尔焓可用下式表示：H=150-45x1+10x12-15x13 (J/mol)，式中x1为组分1的摩尔分数。求该温度压力下 （1）H1,H2；（2）H1，H2；（3）H1,H2；（4）?H；（5）HE。4.（12分）25 °C，0.1 MPa下，组分1和2形成二元溶液，其体积可由下式表示：

V=40-12x1-10x13 (cm3/mol)。式中x1为组分1的摩尔分数，V为溶液的摩尔体积，标准态按Lewis-Randall定则计算。求（1）V1,V2；（2）V1，V2；（3）V1,V2； （4）?V；（5）VE。5.（12分）等温条件下，二元溶液组分活度系数与组成的关系为

（1）ln?1?ax2，ln?2?bx1，（2）?1?ax1,?2?bx1，设a，b为温度的函数，γi以与体

????系同温同压条件下的纯态为标准态，问上述两组方程是否成立？

6.在298 K和0.1 MPa下二元系焓变?H?20.9x1x2(2x1?x2)，H1?418J/mol，已知x为摩尔分数，以T，p下纯组分焓为基准求：H2?627J/mol，（1）?H1,?H2；（2）?H1，?H2；（3）H1,H2。

7.已知某二元溶液的活度系数模型为ln?1?Ax2，并已知

^GE,lnf1，其中，A，B，C仅是T，p的函数。求ln?2,lnf1?A?B?C,lnf2?A，

RT????2lnf2，lnf。（均以Lewis-Randall定则为标准态）

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