第四章典型例题计算VIP专享VIP免费

典型例题计算例120℃时，当HCl的分压力为1.013×105Pa，它在苯中的平衡组成(以摩尔分数表示)为0.0425。若20℃时纯苯的蒸气压为0.100×105Pa，问苯与HCl的总压力为1.013×105Pa时,100g苯中至多可以溶解HCl多少克?(已知HCl的M=36.46，C6H6的M=78.11。)分析：可按理想稀溶液处理，理想稀溶液中溶剂（苯）遵守拉乌尔定律，溶质（HCl）遵守亨利定律。解：pHCl=kx·xHCl55HClHCl1.01310Pa23.8410Pa0.0425xpkx根据，*HCl*55551.01310Pa0.10010Pa23.8410Pa0.10010Pa0.0385xppxkp苯苯因为HClHClHCl-1HClHCl0.0385100g78.11gmolnnxnnn苯解得：nHCl=0.0513mol则mHCl=nHCl·MHCl=0.0513mol×36.46g·mol－1=1.87g例2在330.3K，丙酮(A)和甲醇的液态混合物在101325Pa下平衡，平衡组成为液相xA=0.400，气相yA=0.519。已知330.3K纯组分的蒸气压力=104791Pa，=73460Pa。试说明该液态混合物是否为理想液态混合物，为什么？若不是理想液态混合物，计算各组分的活度和活度因子。(均以纯液态为标准态)分析：要说明该液态混合物是否为理想液态混合物，就要看此液态混合物中的任一组分是否符合拉乌尔定律。真实液态混合物活度的计算是将拉乌尔定律中的浓度用活度来代替。解：A在气相中的分压力为：pA=pyA=(101325Pa×0.519)=52588Pa而根据拉乌尔定律，xA=104791Pa×0.400=41916Pa两者不相等，说明不符合拉乌尔定律，因此不是理想液态混合物fA=aA/xA=0.502/0.400=1.255fB=aB/xB=0.663/0.600=1.105例3在298K下，将2g某化合物溶于1kg水中，其渗透压与在298K下将0.8g葡萄糖和1.2g蔗糖溶于1kg水中的渗透压相同。已知水的冰点下降常数，298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，稀溶液密度可视为与水相同。（1）求此化合物的摩尔质量；（2）求化合物溶液的凝固点降低多少？（3）求此化合物溶液的蒸气压降低多少？分析：本题是关于稀溶液的依数性的求算。在计算过程中需注意正确的应用溶液的组成表示的几种不同的方法cB、bB、xB。解：（1）稀溶液的渗透压对化合物溶液对葡萄糖和蔗糖溶液由于，得解得（2）（3）则小结一．教学要求本章内容是介绍热力学第一、第二定律在组成可变的多组分系统中的一些具体应用。引入了两个新的热力学量——偏摩尔量和化学势，以处理有关溶液问题，并介绍了理想液态混合物、活度、逸度、标准态等概念，给出了各种类型液态混合物中各组分化学势的具体表示式。这些表示式在处理平衡问题（相平衡和化学平衡）时非常有用。并通过对稀溶液依数性质公式的推导，给出了用化学势处理溶液问题的基本方法。1、了解多组分系统的组成表示法及其相互关系2、理解偏摩尔量和化学势的定义及意义3、拉乌尔定律和亨利定律的正确理解和计算4、掌握理想液态混合物的通性，稀溶液依数性计算5、了解溶液中各组分化学势的表示方法，及标状态的不同6、了解逸度、活度和活度系数的概念及简单计算。二．重点和难点重点：化学势判据，拉乌尔定律与亨利定律的正确理解与应用，溶液中各组分的化学势及各个标准态的物理意义，稀溶液依数性，活度与活度系数概念的理解与应用难点：偏摩尔量及化学势的物理意义，溶液中各组分的化学势及各个标准态的物理意义活度与活度系数三．主要公式及使用条件1.偏摩尔量：定义:(1)其中X为广延量，如V﹑U﹑S......全微分式：(2)集合公式：(3)2.吉布斯-杜亥姆方程在T﹑p一定条件下，，或。此处，xB指B的摩尔分数，XB指B的偏摩尔量。3.偏摩尔量间的关系广延热力学量间原有的关系，在它们取了偏摩尔量后，依然存在。例：H=U+PVÞHB=UB+PVB；A=U-TSÞAB=UB-TSB；G=H–TSÞGB=HB-TSB；…4.化学势狭义定义5.单相多组分系统的热力学公式但按定义，只有才是偏摩尔量，其余3个均不是偏摩尔量。6.化学势判据在dT=0,dp=0δW’=0的条件下，其中，指有多相共存，指Φ相内的B物质。7.纯理想气体B在温度T﹑压力p时的化学势μ(T，p)是该理想气体的化学势，它是T，p的函数。μΘ(T)为气体的标准态化学势。真实气体标准态与理想气体标准态均规定为纯理想气体状态，其压力为标准压力pΘ=100kPa。8.理想气体混合物中任一组分B的化学势其中，pB=pxB为B的分压。9...