（3）x?nH2SO4nH2SO4?nH2O?0.01886 (3分) (4.490?10?2/22.4)?5??3.61?10 ?2(4.490?10/22.4)?(1000/18)?534. 10 分 (1734)[答] （1）xO2 kx(O2)?pO2/xO2?101325/3.61?10 （2）mO2?4.490?10?2?2.81?109Pa (5分)
/22.4?2.00?10?3mol?kg?1
7?1 km(O2)?pO2/mO2?5.10?10Pa?kg?mol (5分)
35. 10 分 (2090)[答] 平衡时二溶液中苯摩尔分数必相等,溶质的摩尔分数也相等。 A烧杯中： x2=0.1/(0.1+92/78)=0.782
B烧杯中： 0.0782=n2/(n2+108/78) n2=0.117 mol 所以，未知物分子量为 10 g/0.117 mol=85 g·mol-1 (8分) 假设溶液为理想溶液,溶质非挥发,两个烧杯温度相同。 (2分)
物理化学溶液2试卷
一、选择题 ( 共21题 40分 )
1. 2 分 (2245) 在300 K时，液体A和B部分互溶形成?和?两个平衡相,在?相,A的摩尔分数为0.85,纯A的饱和蒸气压是22 kPa,在?相中B的摩尔分数为0.89,将两层液相视为稀溶液,则A的亨利常数为：
(A) 25.88 kPa (B) 200 kPa (C) 170 kPa (D) 721.2 kPa 2. 2 分 (1950) 当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。
（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同 （C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同
3. 2 分 (2032) 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？
(A) 天气太热 (B) 很少下雨 (C) 肥料不足 (D) 水分从植物向土壤倒流 4. 2 分 (9306)
(1) 用饱和的气流法测CS2蒸气压的步骤如下:以288 K，p?的2 dm3干燥空气通过一已知质量的CS2的计泡器,空气与CS2的混合物逸至大气中(压力为p?),重称记泡器的质量, 有3.011 g的CS2蒸发掉了。求288 K时CS2的蒸气压。 (2) 若在上述同样条件下,将2 dm3干燥空气缓缓通过含硫8%(质量百分含量)的CS2溶液,则发现2.902 g CS2被带走。求算溶液上方CS2的蒸气分压及硫在CS2中相对分子质量和分子式 。已知CS2的相对分子质量为76.13,硫的相对原子质量为32.06。 5. 2 分 (1844) 比较如下两筒氮气化学势的大小（?为逸度系数）,答案应为
(A) ?μ1> μ2 (B) ?μ1< μ2 (C) ?μ1= μ2 (D) 不能比较其相对大小 6. 2 分 (1911) 在 298 K 时，向甲苯的物质的量分数为 0.6 的大量的苯－甲苯理想溶
液中，加入1 mol纯 苯，这一过程苯的 ΔG, ΔH, ΔS 为：
6
ΔG/J ΔH/J ΔS/J·K-1
(A) 0 0 0 (B) -1266 0 4.274 (C) -2270 0 7.618 (D) -542.6 0 1.821 7. 2 分 (1792) 已知 373.15 K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.32 kPa，另一液体 B 可与 A 构成理想液体混合物。当 A 在溶液中的物质的量分数为 1/2 时，A 在气相中的物质量分数为2/3 时，则在373.15 K时，液体 B 的饱和蒸气压应为： (A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa 8. 2 分 (2120) 恒温恒压下，在A和B组成的均相体系中，当A的偏摩尔体积随温度
的改变而增加时，则相应的B的偏摩尔体积随浓度的改变一定将是：
（A）增加 （B）减少（C）不变 （D）不确定
9. 2 分 (1908) 在50℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的3倍，A，B两液体形成理想溶液。气液平衡时,在液相中A的物质的量分数为0.5，则在气相中B的物质的量分数为：
(A) 0.15 (B) 0.25 (C) 0.5 (D) 0.65
10. 2 分 (2188) 对于非理想溶液下面说法中正确的是： (A) 只有容量性质才有超额函数 (B) 若某个溶液的超额熵为零,则该溶液中任何一种成分的活度系数与温度成反比 (C) 超额熵必为正值,超额Gibbs自由能必为负值 (D) 无热溶液是由化学性质相似,分子大小差别不大的物质混合而成 11. 2 分 (2069) 恒压下将相对分子质量为50的二元电解质0.005 kg溶于0.250 kg水中,测得凝固点为-0.774℃,则该电解质在水中的解离度为：(水的Kf =1.86 K·mol-1·kg) (A) 100% (B) 26% (C) 27% (D) 0 12. 2 分 (2031) 两只烧杯各有 1 kg水，向 A 杯中加入 0.01 mol 蔗糖，向 B 杯内溶入0.01 mol NaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有： (A) A 杯先结冰 (B) B 杯先结冰 (C) 两杯同时结冰 (D) 不能预测其结冰的先后次序 13. 2 分 (1817) 298 K时,HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa?kg?mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为： (A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa 14. 2 分 (1745) 有1molNaCl固体溶于20 dm3水中形成稀溶液，在该温度下，该溶液上方水的蒸气分压pH2O pHOxH2O [式中xH2O=nH2O/(nH2O+nNaCl)]（填 > ,= ,< ）
2?15. 2 分 (1948) 理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是错误的。 (A)ΔmixV=0 (B) ΔmixF=0 (C)ΔmixH=0 (D) ΔmixU=0 16. 2 分 (1782) 在 298 K 时，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为 kA和 kB，且知 kA> kB，则当 A 和 B 压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为： (A) A 的量大于 B 的量 (B) A 的量小于 B 的量
(C) A 的量等于 B 的量 (D) A 的量与 B 的量无法比较 17. 2 分 (1789) 已知挥发性纯溶质 A 液体的蒸气压为 67 Pa，纯溶剂 B 的蒸气压为 26 665 Pa，该溶质在此溶剂的饱和溶液的物质的量分数为 0.02，则此饱和溶液（假设为理
7
想液体混合物）的蒸气压为： (A) 600 Pa (B) 26133 Pa (C) 26 198 Pa (D) 599 Pa 18. 2 分 (2115) 在定温下,物质A和B组成两组分溶液,当A和B的物质的量之比由1∶3变为3∶1时,A的蒸气压增加了3倍,这种溶液在此浓度范围内一定不服从
(A) 亨利定律 (B) 拉乌尔定律
(C) 柯诺瓦洛夫第二规则，(?lnp/?y)≈(y-x)/[y(1-y)] (D) 吉布斯-杜亥姆公式 19. 2 分 (2191) 在288 K时，H2O(l)的饱和蒸气压为1702 Pa,当0.6 mol的不挥发溶质B溶于0.540 kg H2O时,蒸气压下降42 Pa,溶液中H2O的活度系数γx应该为： (A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948 20. 1 分 (1861) 真实气体的标准态是： (A) f=p?的真实气体 (B) p=p?的真实气体 (C) f=p?的理想气体 (D) p=p?的理想气体 21. 1 分 (9107) 亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( )
（A）(dF)T, V, W=0 ≤0 （B）(dF)T, V, W=0 ≥0 （C）(dF)T,V,W?0≤0 （D）(dF)T,V,W?0≥0
ff二、填空题 ( 共10题 20分 ) 22. 2 分 (1912) 在300 K时，从大量等物质的量的C2H4Br2和C3H6Br2理想液体混合物中分离出1 mol纯C2H4Br2所需作的最小功为 ___________ 。
23. 2 分 (2024) 硝化纤维丙酮溶液的浓度为 1 g?dm-3，27℃时，测得渗透压为 0.56×10-3 p?，则硝化纤维的摩尔质量为 __________ 。
24. 2 分 (1986) 稀溶液中溶剂A的化学势表达式为： ，其中第一项的化学势?A的物理意义是： 。 25. 2 分 (1702) 摩尔分数为 0.5 的甲醇水溶液在 293.15 K 和 p?下，每摩尔溶液的体积为2.83×10-5 m3?mol-1，甲醇的偏摩尔体积为 3.95×10-5 m3?mol-1，把 1 mol 甲醇加入上述大量溶液中，体积增加 ____ m3，加入 1 mol 水体积又增加 ____ m3。
26. 2 分 (2185) 288 K时,1 mol氢氧化钠溶在4.559 mol水中所形成的溶液的蒸气压为596.5 Pa,在该温度下纯水的蒸气压为1705 Pa,该溶液中水的活度为____________,水在溶液中和纯水中的化学势之差为____________,以纯水为参考态。 27. 2 分 (2208) 298 K时,纯水的蒸气压为3.43 Pa,某溶液中水的摩尔分数x1=0.98,与溶液呈平衡的气相中水的分压为3.07 kPa。以298 K，p?的纯水为标准态,则该溶液中水的活度系数?H2O ,(填 <, =, >),水对Raoult定律产生____偏差。
28. 2 分 (2095)在25 °C下，1gNaCl溶于1kg水中，此液的渗透压为： __________________。已知Mr(NaCl)=58.45。 29. 2 分 (1913) 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：
苯和甲苯在恒温恒压条件下,混合形成理想液体混合物,其ΔmixH _____ 0 , ΔmixS ____ 0。 30. 2 分 (1867)298 K下,有两瓶N2,O2理想混合气体,第一瓶中N2的分压为0.5p?,第二瓶中N2的分压为2p?，则μ(Ⅰ)____?μ(Ⅱ),两者差值为____________。 31. 2 分 (1982) 活度等于1，这状态的化学势就是标准态化学势。此结论 。
标准化学势所处的状态活度等于1。此结论 。 （填正确或错误） 三、计算题 ( 共 4题 40分 )
32. 10 分 (2081) 纯净的氮以足够慢的速率通过一由3.0 g非挥发性有机物(2)溶于200 g苯(1)构成的溶液后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了2.1540 g,同时苯减轻了0.0160 g,求该有机物的分子量。已知苯的摩尔质量为0.078 kg?mol-1。
? 8
33. 10 分 (2050) 将摩尔质量为0.1101 kg?mol-1的不挥发物质B1 2.220×10-3 kg 溶于0.1 kg水中，点升高 0.105 K。若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性物质B2 2.160×10-3 kg，沸点又升高0.107 K。试计算： (1) 水的沸点升高常数 Kb； (2) 未知物的摩尔质量 M2； (3) 水的摩尔蒸发热 ΔvapHm； (4) 求该溶液在 298 K 时的蒸气压 p1（设该溶液为理想稀溶液）。 34. 10 分 (2012) 在262.5 K时，饱和KCl溶液（100 g水中含0.030 mol KCl）与纯冰平衡共存。已知水的凝固热为60J?mol，若以纯水为标准态，试计算饱和溶液中水的活度及活度系数。已知M(KCl)=74.6g?mol。
35. 10 分 (2079) (1) 证明 273 K时蔗糖水溶液渗透压公式为： ?/Pa=1.26×108 lnxH2O?, 1/xH2O=1+m/(55.55 mol?kg-1 - m)。 假定一个蔗糖分子溶解后可与5个水分子结合起来,xH2O和m为水的摩尔分数和蔗糖的质量摩尔浓度。(2) 计算1 kg水中0.25 kg蔗糖的渗透压。（已知蔗糖的摩尔质量为342.2×10-3 kg?mol-1）
?3?3物理化学溶液试卷2 答案
一、选择题 ( 共21题 40分 )
1. (2245) (C) 对?相:溶剂A服从拉乌尔定律 pA(?)= p*A xA= 22 kPa×0.85= 18.7 kPa 对?相：pA(?)= pA(?), 因为溶液上方A物质只有一个蒸气压 kA,x(?)= pA(?)/xA= 18.7
kPa/0.11=170kPa2. (1950)（D） 3. 2 分 (2032) (D) 当土壤内含盐量超过植物液体时，产生反渗透，使水从植物内流向土壤，致使植物枯萎。 4. (9306) (1) 通气前后压力均为p?。通气后体积增大,增大部分为CS2蒸气在p?下的分体积V(CS2)。 V*(CS2)=nRT/p=(m/M)RT/p? =9.346×10-4 m3 (2分) V总=(2+0.9346)×10-3m3=2.9346×10-3 m3 (1分)
p*(CS2)/p总= V*(CS2)/ V总 = 9.346×10-4/2.9346×10-3 = 0.3185 p*(CS2)=0.3185×p总=32272 Pa (1分) (2) 通过溶液后,气体体积增大为： V(CS2) = [(2.902/76.13)mol/100 000 Pa] ×(8.314 J·K-1·mol-1)×(288 K) = 9.008×10-4 m3 V总=(2+0.9008)×10-3m3=2.9008×10-3 m3 (1分) p(CS2)/p总= V(CS2)/ V总 = 9.008×10-4/2.9008×10-3= 0.3106 (1分) p(CS2)=0.3106 p总=31 467 Pa 根据拉乌尔定律：
x(CS2) = p(CS2)/p*(CS2) = 31 467 Pa/32 272 Pa = 0.9751 x(CS2) = [m1/M (CS2)]/[( m1/M (CS2)+ m2/M (Sx)) = (92/26.13)/[(92/26.13)+(8/M)] = 0.9751 M(Sx)=260.5 x=260.5/32.06=8.13≈8 (3分) 说明S在CS2中以S8形式缔合存在,分子式为S8,相对分子质量为260.5。 5. (1844) (C) μ=μ? (T) + RTln(f/p?) μ1=μ1(T) + RT ln(p/p?)=μ1(300 K) μ2=μ2(T) + RTln(pγ/p?) =μ1(T) + RTln(10p?×0.1/p?) =μ2(300 K) 数值上μ1=μ2但对应的状态不同。 6. (1911) (C) ΔH = 0 ΔG = G苯,m- G苯,m= nRTlnx苯= -2270 J
****
ΔS = (ΔH-ΔG) /T = 7.618 J·K-1 7. (1792) (A) 因为 yA=pA/p=p*AxA/[pB+(pA-pB)xA] pB= xA(1-yA) p*ibbs?Duhem： A/[ yA(1-xA)] = 66.66 kPa 8. (2120)（B） G*nAdVA,m?nBdVB,m?0.9. (1908) (B) yA/yB= p*AxA/pBxB= 3 yA+ yB= 1 yB= 0.25
$$$$$ 9
10. (2188) (B) 11. (2069) (D) ΔTf =(1.86 K·mol-1·kg)×(0.005 kg/0.050 kg·mol-1)(1 kg/0.250 kg) =0.744 K 12. (2031) (A) NaCl 在水中解离后，粒子数增加，ΔTf = Kfm，凝
固点下降更多。 13. (1817) (A) 在 1 kg 溶剂中：
mB=nB/mA=0.5591 mol·kg-1 pB=kB,m× mB =(245 kPa·kg·mol-1)×(0.5591 mol·kg-1) =138 kPa
14. (1745) < (2分) 因为NaCl解离后xH2O下降。15. (1948)（B）
16. (1782) (B) 由享利定律 pA= kAxA , pB= kBxB 因为 kA> kB，当 pA= pB时，xA< xB
*
17. (1789) (B) p = p*AxA+ pBxB= 26 665 Pa×0.98 + 67 Pa×0.02 = 26 133 Pa 18. (2115) (C) 19. (2191) (D) xH2O=nH2O/(nH2O+nB)=(0.54 kg/0.018 kg·mol-1)/[(0.540
kg/0.018 kg·mol-1)+0.6] = 0.9804 20. 1 分 (1861) (D) 21. 1 分 (9107) ( C) 二、填空题 ( 共10题 20分 ) 22. (1912) -mf= ΔG = nB(μ*8.314 J·K-1·mol-1×300 K ln(1/2) = B-μB) = -nBRTlnxB = -1mol×
1728.85 J 23. 2 分 (2024)[答] π= (n/V)×RT = (m/VM)×RT M = (m/Vπ)×RT = [10-3 kg/(10-3 m3×0.56×10-3×100 000 Pa)]×(8.314 J·K-1·mol-1)×300 K = 43.96 kg·mol-1 24. 2 分 (1986) γ x(Cd)=aCd / xCd=0.9589/0.8=1.1986 (2) lnaCd=[Δ fusHm(Cd)/R](1/T f-1/Tf) Tf =980 K (4分) 25. 2 分 (1702)
* aH2O/ p*H2O = (1702 Pa-42 Pa)/ 1702 Pa=0.9253 γx(H2O)= aH2O/ xH2O= 0.9948 26.
(2185)
27.
(2208)
(1)
<
(2)
负
28.
(2095)
169.64kPa??nBRT?16.964?104Pa29. (1913) ΔmixH = 0 ΔmixS > 0 30. (1867) V(1) < (1分) (2) 3435 J·mol-1 31. (1982)] （1）错误 （2）正确 (2分) 三、计算题 ( 共 4题 40分 )
32. 10 分 (2081)[答] 通过溶液后,苯在气相中的分压为p1,即为溶液中溶剂的蒸气分压。再
*
通过纯苯后, 苯在气相中的分压就是苯在该浓度下的饱和蒸气压p1 ,设最后出口处气体总
体积为V, 气体总压为p?。 p1=(m1/M1)(RT/V)=2.1540 g(RT/M1V)
*
p1= [(m1+m2)/M1](RT/V)=(2.1540+0.0160)RT/M1V
*
p1/ p1=2.1540/(2.1540+0.0160)=0.9926 (5分) 根据 Raoult's 定律：p1=p1*x1 x1=0.9926 x2= 1-x1= 0.007 373 x2= (3.0/M2)/[(3.0/M2)+(200/78)=0.007 373 M2= 0.157 kg·mol-1 33. 10 分 (2050)[答] (1) Kb= ?Tb/(W1/M1WA)= 0.5207 K·kg·mol-1 (2分) (2) M2= W2Kb/WA?Tb= 0.105 kg·mol-1 (2分) (3) ?vapHm= R(TB)2MA/Kb= 39.99
kJ·mol-1 (2分) (4) ln{[p2(H2O,298K)/p]/[p1(H2O,373K)/p]} = (?vapHm/R)(1/T1- 1/T2) 解得：p*(H2O,298 K) = 3948 Pa xH2O= nH2O/(nH2O+ n1+ n2)
**$*$= 0.9927 298 K 时，溶液的蒸气压为： p≈pH2O= p*(H2O,298 K) xH2O= 3919 Pa
10