第二章热力学第二定律-相平衡热力学.doc
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相平衡热力学
题1. 0℃时水的摩尔体积是18.018 cm3,冰的摩尔体积是19.625 cm3,为使冰点下降0.1度,需增加外压1347.6kPa。
(1)求冰在0 ℃时的溶化焓
(2)求水的凝固点降低系数kf
(3)将少量蔗糖溶于水,在100kPa下,冰点下降为-0.40℃。求该溶液在100℃时的饱和蒸气压。
题2.某非挥发性溶质的水溶液是理想稀溶液,已知该溶液在258.2K,100kPa时与纯冰平衡共存,试求该溶液在298.2K时的蒸气压和渗透压。已知冰的摩尔熔化焓为6.008 kJ?mol-1;298.2K时水的蒸气压为3160Pa。
题3.已知288.15K时纯水的饱和蒸气压为1705Pa,现将1 mol NaOH溶解在4.559mol水中,测得该溶液的饱和蒸气压596.5Pa,求:
(1)溶液中水的活度;
(2)纯水和溶液中,水的化学势的差值。
答案
题1:[题解]:
(1)由克拉佩龙方程式得:
(2)
(3)
[剖析]:本题先用克拉佩龙方程求出冰的摩尔熔化焓,进而用其计算水的凝固点降低系??kf,再计算出给定溶液的质量摩尔浓度,换算成摩尔分数,最后应用拉乌尔定律求出给定溶液在100 ℃时的饱和蒸气压,具有较强的综合性。要求能够熟练运用相关的公式。
题2:[题解]:先求水的凝固点降低系数kf
根据拉乌尔定律有:
[剖析]:本题通过求水的凝固点降低系数kf,计算出给定溶液的质量摩尔浓度,最后应用拉乌尔定律及渗透压公式进行计算。本题所给的稀溶液凝固点降低数值这一条件较为隐蔽。
题3:[题解]:
(1)
(2)
因为
所以
[剖析]: 本题考察真实溶液中溶剂的活度定义,及与之有关的溶液中溶剂的化学势的表达式。要注意,真实溶液中溶剂的标准态为T、P?下的纯溶剂,在P与P?差别不大时,
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