物理化学第四章课后答案

1 第四章 多组分系统热力学 4.1 有溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。此溶液中B 的浓度为cB，质量摩尔浓度为bB，此溶液的密度为。以MA，MB分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数xB表示时，试导出xB与cB，xB与bB之间的关系。 解：根据各组成表示的定义 4.2 D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20℃时的密度。求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。 解：质量分数的定义为 2 4.3 在25℃，1 kg 水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度 bB 介于和之间时，溶液的总体积 求：（1） 把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成 bB 的函数关系。 （2） 时水和醋酸的偏摩尔体积。 解：根据定义 当时 4.4 60℃时甲醇的饱和蒸气压是 84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是 47.0 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各 50 %，求 60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。 解：甲醇的摩尔分数为 5 8 9 800 4 94 65 00 4 23 25 00 4 23 25 0....xB=+= 3 4.5 80℃时纯苯的蒸气压为 100 kPa，纯甲苯的蒸气压为 38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。 解： 4.6 在 18℃，气体压力 101.352 kPa 下，1 dm 3 的水中能溶解 O2 0.045 g，能溶解 N2 0.02 g。现将 1 dm 3 被 202.65 kPa 空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的 O2 和 N2，并干燥之，求此干燥气体在 101.325 kPa，18℃下的体积及其组成。设空气为理想气体混合物。其组成体积分数为： ， 解：显然问题的关键是求出 O2 和 N2 的亨利常数。 4 4.7 20℃下 HCl 溶于苯中达平衡，气相中 HCl 的分压为 101.325 kPa 时，溶液中 HCl 的摩尔分数为 0.0425。已知 20℃时苯的饱和蒸气压为 10.0 kPa，若 20℃时 HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa，求 100 g 苯中溶解多少克 HCl。 解：设 HCl 在苯中的溶解符合亨利定律 HClHCl,xHClxkp= Pa.Pa.xpkHClHClHCl,x610×3842=04250101325== HCl,xHCl,x*HCl,x*HClHCl,x*HClkxkpxkxpxkxpppp+1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总）－＝（）－（＝＋＝ 5 96010×38421000010×384210132566...kpkpxHCl,x*HCl,x＝－－＝－－＝苯总苯 960=536+7810078100=..mx苯 m = 1.8...