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第四章多组分均相系统热力学,三、热力学在溶液体系中应用的基本方法,一、主要知识构架,二、重要的概念和公式,一、主要知识构架,从化学势的应用出发到化学势的表达,化学势,均相平衡体系,气体,理想气体,实际气体,理想溶液（理想混合物）,理想的稀溶液,实际（非理想）溶液,萃取平衡,二、重要的概念和公式,1气体：化学势、逸度、逸度系数,2溶液：活度及活度系数；标准态/参考态。,3溶液组成的表示法：各种浓度和它们间关系。,4两个重要的经验定律：适用对象、适用条件。,5理想溶液的通性、稀溶液的依数性,6.非理想溶液：各组分活度、活度系数及化学势；溶剂渗透系数；溶液整体超额函数。,Thechemicalpotentialofasolventinthepresenceofsolute.Theloweringoftheliquidschemicalpotentialhasgreatereffectonthefreezingpointthanontheboilingpointbecauseoftheanglesatwhichthelinesintersect.,三、热力学在溶液体系中应用的基本方法,1结合平衡条件应用各组分化学势表达式、找准可变因素，必要时取合理近似。,2应用化学势时要明确标准态（参考态）的化学势相应的状态。,对实际溶液，挥发性组分的活度ai=Pi（ex）/P（refr.）；对任何组分，标准态或参考态的活度等于1。,1.下列体系中的组分B，有哪些具有假想的标准态,A.混合理想气体中的组分B,B.混合非理想气体中的组分B,C.理想液体混合物中的组分B,D.稀溶液的溶剂,E.非理想液体混合物中的溶剂,F.以摩尔分数浓度所表示的稀溶液中的溶质B,G.以质量摩尔浓度所表示的非理想液体混合物中的溶质B,H.以体积摩尔浓度所表示的非理想液体混合物中的溶质B,选择题,2.273.15K、101325Pa下，1dm3水中能溶解49mol的氧气或者23.5mol的氮气，在标准情况下1dm3水中能溶解多少空气？（）,A.25.5molB.28.6molC.96molD.72.5mol,3.一封闭钟罩中放一杯纯水a和一杯糖水b，静置足够长时间后发现,A.a杯水减少，b杯水满后不再变化B.a杯水变成空杯，b杯水满后溢出C.b杯水减少，a杯水满后不再变化D.b杯水减少至空杯，a杯水满后溢出,4.保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度的降低而（）,A.降低B.不变C.增大D.不确定,烧杯a中装有0.1Kg、273K的水，烧杯b中装有0.1Kg、273K的冰水混合物（其中0.05Kg水和0.05Kg冰），用滴管向两烧杯中分别滴入数滴浓H2SO4，则两烧杯中的温度变化是,A.Ta升高、Tb升高B.Ta升高、Tb降低C.Ta降低、Tb升高D.Ta降低、Tb降低,在310K正常人的血液的渗透压是759.94KPa。若同温下要配制与血液相同渗透压的1dm3葡萄糖水溶液，需要葡萄糖的质量应为,A.0.295gB.53.1gC.180gD.83g,1.苯与甲苯基本形成理想溶液。一含有2mol苯和3mol甲苯的溶液在333K时蒸气总压为37.33kPa，若又加入1mol苯到溶液中，则总蒸气压为40.00kPa。求333K时纯苯与纯甲苯的蒸气压。,计算题,2.有两种有机物质A和B，Tf*(A)=300，Tf*(B)=350。向相同物质的量的A和B液体中加入了一定质量的苯，两有机物的熔点都降低到了25。求A和B的熔化热之比为多少（苯不和A或B形成固溶体）？,3.水和乙酸乙酯部分互溶，在310.7K时有两个平衡共存的液相。其中一个含有6.75%(质量分数)乙酸乙酯，另一个含有3.79%(质量分数)水，假定拉乌尔定律适用于各相中的溶剂，在310.7K时纯乙酸乙酯的蒸气压为22131.5Pa，而纯水的蒸气压为6399.5Pa。水和乙酸乙酯的相对分子量为18.02和88.10。求在310.7K时水和乙酸乙酯部分互溶液体的(1)酯的蒸气压(2)水的蒸气压(3)总蒸气压。,4.液体A、B形成理想溶液（混合物），现将xA=0.4的A、B混合气体（可看成理想气体）放在一带活塞的圆桶内，温度恒定为T，使活塞慢慢压缩气体。,（1）体系中刚出现液体时的压力多大？（2）当液体正常沸点为T时求溶液的组成。（3）气体完全液化最小需多大压力？,已知：,5.试证明：当二组分理想混合物形成时，等物质的量A、B相混合，摩尔混合熵最大。,6.在378.5时，钾和汞的蒸气压分别为433Pa和1.71105Pa，在0.5mol钾和0.5mol汞混合制成的钾汞齐中钾和汞的蒸气分压分别为143Pa和1733Pa。求混合过程的,7.潮湿的Ag2CO3需在383K的空气流中干燥去水，计算空气中含CO2的分压是多少时，才能阻止Ag2CO3分解？,8.水溶液中B的平衡分压对拉乌尔定律产生不大的正偏差。已知B液体在温度为T时蒸汽压为50kPa；且在同温下该溶质溶于水中的亨利常数kx=150kPa。求（1）两种定义的活度表达式及它们的比值：,(A)B=B*（T，P）+RTlnaBaB=BxB，xB1B=1,(B)B=B*（T，P）+RTlnaBaB=BxB，xB0B=1,（2）当xB=0或xB=1时，aB、aB、B、B及与质量摩尔浓度相应的am和m的值。,
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