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第四章多组分系统热力学习题课


第四章 多组分体系热力学 习题课 概念与公式 例1 例5 例2 例6 例3 例7 例4 一、化学势定义: 二、性质和功用: ① 多组分密闭系统: dG = – SdT +Vdp +??i dni (dG)T,p = ??i dni ? ?G ? ? i ? Gi ? ? ? ?n ? ? ? i ? T , p ,n j def 当 ( )T,p ,W’=0时 相平衡: ?i (?) = ?i (?) =? 化学平衡:??i ?i = 0 ② 集合公式:( )T,p G = ?ni ?i ?mixG = ?ni ?i (混合后)–?ni ?i (混合前) ?mixG = RT[(nAlnxA+nBlnxB)后 –(nAlnxA+nBlnxB)前] 公式 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 2 三、化学势表达式 非理想气体 y y) f /p 气体 ?i = ?i y + RT ln ( p /p i 标准态 : py理气 溶液 ?2 (sln) = ?2(g) = ?2y (g) + RT ln (p2 / py) p2 = p2*(纯液体) = p2*x2 (理想溶液) = Kh,x x2 (稀溶液) = Kh,mm (稀溶液) = Kh,c c (稀溶液) 非理想溶液: p2 = p2*a2 (R.L为基准) = Kh,x a2 (H.L为基准) = Kh,m a2 = Kh,c a2 ?2 (sln)= ?2y(sln) + RT ln(x2) ?2 (sln)= ?2y(sln) + RT ln(a2) 公式 例1 例2 例3 x2, m/my , c/cy ai= ?i xi (R.L为基准) a2 = ?2(x) x2 (H.L为基准) = ?2(m) m/my = ?2( c) c/cy 例4 例5 例6 例7 3 四、活度的求算和不挥发性溶质稀溶液的依数性 p 1 = p 1? a 1 ? ? fus H m ? 1 1 ? lna1 ? ? ? ? ? R ? T T f f ? ? ? 用x1 代替a1 ? p 1 = p 1? x 2 ?Tf = Kf m ? ? vap H m ? 1 1 ? ? ln a1 ? ? ?? ? R ? Tb Tb ? ? 近似 ?Tb = Kb m lna1 ? ? ? Vm ,1 RT ? ?= cRT 公式 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 4 例1 选择题 1 在273K和py下,1升水能溶解4.9 ×10-4mol O2, 2.35×10-4mol N2。同T,p下, 1升水能溶解空气的 量为( B ) ×10-4mol (A)2.55 (B)2.88 (C)9.6 (D)7.25 解:根据亨利定律 p2 = Kh,m m py(O2) = Kh,m(O2) × 4.9 ×10-4 (因空气中氧气占21%,则其分压为0.21py) 0.21py = Kh,m(O2)m(O2) 解得: m(O2) =1.03×10-4 mol· kg-1 同理 m(N2) =1.85×10-4 mol· kg-1 故 1升水(1 kg)能溶解空气的量为 2.88 ×10-4mol 公式 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 5 2. 有四杯含相同质量不同溶质的水溶液(稀),分 别测定其沸点,沸点升得最高的是( B) (A)Al2(SO4)3 (B)MgSO4 (C)K2SO4 (D)C6H5SO3H

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