多组分化学平衡习题课件.ppt

1、2022-4-231.偏摩尔量的定义及性质。偏摩尔量的定义及性质。 2.化学势与化学势判据及其应用。化学势与化学势判据及其应用。3.拉乌尔定律与亨利定律及计算。拉乌尔定律与亨利定律及计算。4.理想系统（纯理想气体、混合理想气体、理理想系统（纯理想气体、混合理想气体、理想液态混合物、理想稀溶液）中，组分的想液态混合物、理想稀溶液）中，组分的化学势表达式及其标准态的规定。化学势表达式及其标准态的规定。5.真实系统（真实气体、真实气体混合物、真真实系统（真实气体、真实气体混合物、真实液态混合物、真实溶液）中，组分的化实液态混合物、真实溶液）中，组分的化学势表达式及其标准态的规定。学势表达式及其标准态

2、的规定。2022-4-236.理想液态混合物的定义及混合性质。理想液态混合物的定义及混合性质。7.理想稀溶液的定义。理想稀溶液的定义。8.稀溶液依数性（含理想混合物）及计算。稀溶液依数性（含理想混合物）及计算。2022-4-231. 为什么稀溶液的沸点升高、冰点下降、渗透压以及溶为什么稀溶液的沸点升高、冰点下降、渗透压以及溶剂蒸气压下降称为依数性。引起依数性的最基本原因是剂蒸气压下降称为依数性。引起依数性的最基本原因是什么？能否把它们的计算公式用同一个式子联系起来什么？能否把它们的计算公式用同一个式子联系起来? TfKfbB,TbKbbB， ARTbB因此可用因此可用同一形式的公式表示：同一形

3、式的公式表示：ZKbB。答：上述四种性质的数值只与溶于溶剂中溶质的粒子数答：上述四种性质的数值只与溶于溶剂中溶质的粒子数多少有关，而与溶质本身的性质无关，故称为依数性。多少有关，而与溶质本身的性质无关，故称为依数性。依数性产生的主要原因是由于溶质溶入后引起溶剂化学依数性产生的主要原因是由于溶质溶入后引起溶剂化学势降低。势降低。2022-4-23 2. 溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，沸点升高凝固点下降，这种说法是否正确。沸点升高凝固点下降，这种说法是否正确。答：不正确。只有溶质是不挥发性的，并且与溶剂不生答：不正确。只有溶质是不挥发性的，并且

4、与溶剂不生成固溶体才能满足上述说法。若溶质是挥发性的，则溶成固溶体才能满足上述说法。若溶质是挥发性的，则溶质加入后，有时可使溶液的蒸气压升高，其结果必使沸质加入后，有时可使溶液的蒸气压升高，其结果必使沸点降低。若溶质与溶剂形成固溶体时，溶液的凝固点有点降低。若溶质与溶剂形成固溶体时，溶液的凝固点有可能升高。可能升高。2022-4-233. 如果在水中加入少量的乙醇，则四个依数性将发生怎如果在水中加入少量的乙醇，则四个依数性将发生怎样的变化，为什么有这样的变化？如果加样的变化，为什么有这样的变化？如果加 NaCl、CaCl2 则又怎样？则又怎样？ 答：水中加入乙醇后，溶液蒸气压上升，沸点下降。答

5、：水中加入乙醇后，溶液蒸气压上升，沸点下降。冰点仍是下降，渗透压仍存在。这是由于乙醇是挥发性冰点仍是下降，渗透压仍存在。这是由于乙醇是挥发性的，并且挥发性又很大。但乙醇水溶液凝固时，析出的的，并且挥发性又很大。但乙醇水溶液凝固时，析出的固态仍是纯冰。如果溶入固态仍是纯冰。如果溶入 NaCl，由于每个分子完全电由于每个分子完全电离成二个粒子，则蒸气压降低，沸点升高，所呈依述性离成二个粒子，则蒸气压降低，沸点升高，所呈依述性数值加倍，如溶入数值加倍，如溶入 CaCl2，则近似增加三倍。则近似增加三倍。2022-4-234. A、B二组分形成下列各系统，二组分形成下列各系统，B物质的亨利常数物质的亨

6、利常数Kx，B与其饱和蒸气压相比，大小如何与其饱和蒸气压相比，大小如何?(1) A、B形成理想液态混合物；形成理想液态混合物；(2) A、B形成形成一般一般正偏差系统；正偏差系统；(3) A、B形成一般负偏差系统形成一般负偏差系统;2022-4-23 5. 液体液体B比液体比液体A易于挥发。在一定温度下向纯易于挥发。在一定温度下向纯A液体中液体中加入少量纯加入少量纯B液体形成稀溶液。下列几种说法是否正确液体形成稀溶液。下列几种说法是否正确?答：只有说法答：只有说法(3)是正确的。是正确的。 (1） 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的的饱和蒸气压；饱

7、和蒸气压； (2) 该溶液的沸点必低于同样压力下纯液体该溶液的沸点必低于同样压力下纯液体A的沸点；的沸点； (3) 该溶液的凝固点必低于同样压力下纯液体该溶液的凝固点必低于同样压力下纯液体A的凝固的凝固点点(溶液凝固时析出纯固态溶液凝固时析出纯固态A）。）。2022-4-23 当当A、B形成理想溶液，或形成理想溶液，或般正偏差、一般般正偏差、一般负偏差的系统，甚至形成最大正偏差系统，说法负偏差的系统，甚至形成最大正偏差系统，说法(1)和和(2)才是正确的。但若形成最大负偏差系统才是正确的。但若形成最大负偏差系统在纯在纯A中加入少量纯中加入少量纯B后，溶液的饱和蒸气压后，溶液的饱和蒸气压要低于纯

8、液体要低于纯液体A的饱和蒸气压，故此说法的饱和蒸气压，故此说法(1)不正不正确，因而说法确，因而说法(2)也不正确。也不正确。2022-4-236是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而上升是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而上升?试举例说明。试举例说明。解：解： 由克拉贝龙方程由克拉贝龙方程 当物质凝固时，当物质凝固时，H为凝固热，物质的凝固热总是负值，因为凝固热，物质的凝固热总是负值，因而而dT/dp的符号由的符号由v的符号确定。的符号确定。vv0vl，因而因而V的正的正负取决于液、固两态物质的密度。负取决于液、固两态物质的密度。 一般而言，固态物质的密度大于液态物质的密度，因而一般而言，

9、固态物质的密度大于液态物质的密度，因而vlv0，v0，故故dT/dp0，即增加压力，物质的凝固点上升。即增加压力，物质的凝固点上升。 有少数物质如水、铅等，固态物质的密度反而小于液态物质有少数物质如水、铅等，固态物质的密度反而小于液态物质的密度，有的密度，有Vo，因此这些物质在疑团时因此这些物质在疑团时dT/dpo，即增即增高压力时物质的凝固点下降。高压力时物质的凝固点下降。2022-4-23 7在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同糖和食盐水溶液的渗透压是否相同?为什么为什么? 解：不相同。因为在水溶液中，解：不相同

10、。因为在水溶液中，Nacl会电离为会电离为Na+和和C1-，而葡萄糖不能电离，故相同摩尔浓度的食盐溶而葡萄糖不能电离，故相同摩尔浓度的食盐溶液中所含溶质的粒子数较多，它的渗透压也较大液中所含溶质的粒子数较多，它的渗透压也较大。2022-4-238海中的水生生物有的可能有数百公尺长，而陆地海中的水生生物有的可能有数百公尺长，而陆地上植物的生长高度有一定限度，试解释其原因。上植物的生长高度有一定限度，试解释其原因。 解：陆地上生长的植物靠渗透压将水分运送至植物解：陆地上生长的植物靠渗透压将水分运送至植物的顶部，因细胞中的溶度浓度有一定限度，因而限的顶部，因细胞中的溶度浓度有一定限度，因而限制了植物

11、的生长高度。海中的植物可从其周围的海制了植物的生长高度。海中的植物可从其周围的海水中吸收水分和营养，所以能长得很长。水中吸收水分和营养，所以能长得很长。2022-4-231. 在在373.15K和和101325Pa 下水的化学势与水蒸下水的化学势与水蒸气化学势的关系为气化学势的关系为(A) (水)(汽) (B) (水)(汽)(C) (水)(汽) (D) 无法确定答案：答案：A。两相平衡，化学势相等。两相平衡，化学势相等。答案：答案：A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。降、蒸气压下降和渗透压。 2将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时

12、，将引起将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A) 沸点升高沸点升高 (B) 熔点升高熔点升高(C) 蒸气压升高蒸气压升高 (D) 都不对都不对2022-4-23(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力3. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是 （C）溶质本性溶质本性 (D) 温度和溶剂本性温度和溶剂本性 答案：答案：A。由沸点升高常数由沸点升高常数 可以看出。可以看出。 *2,()/bbAvapm AKR TMH$4. 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质，已知它们

13、的沸点升高常数依次是非挥发性物质，已知它们的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85, 5.02，溶液沸点升高最多的是，溶液沸点升高最多的是 (A) 氯仿氯仿 (B) 苯苯 (C) 水水 (D)四氯化碳四氯化碳答案：答案：D。由沸点升高公式由沸点升高公式 可以看出。可以看出。 bbBTK b2022-4-23(A) 等温等压 (B) 等熵等压5. 定义偏摩尔量时规定的条件是定义偏摩尔量时规定的条件是 (C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变答案：D 6. 在在298K、 下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3 (溶有溶有0.5mol萘

14、萘)，第二瓶为，第二瓶为1dm3 (溶有溶有0.25mol萘萘)，若以若以1和和2 分别表示两瓶中萘的化学势，则分别表示两瓶中萘的化学势，则 P(A)1 = 102 (B)1 = 22 (C)1 = 1/22 (D)1 = 2 答案：答案：D 化学势仅与浓度有关化学势仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。而与物质量的多少无关。 2022-4-237. 今有今有298K， 的的N2状态状态I和和323K， 的的N2状态状态II各一各一瓶，问哪瓶瓶，问哪瓶N2的化学势大？的化学势大？ PP(A) (I)(II) (B) (I) Kc (D) Kp KcrG mpKp2022-4-236.加入惰性气体

15、对哪一个反应能增大其平衡转化率？加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率？ (A) C6H5C2H5(g) = C6H5C2H3(g) + H2(g)(B) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) (C) 3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) = NH3(g)(D) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = H2O(l) + C2H5COOH3(l)2022-4-237.某放热反应在某放热反应在T=800K，压力，压力p下进行，达平衡后产下进行，达平衡后产物的百分含量是物的百分含量是50%，若反应在，若反应在T=200K，压力，压力p下下进行，平衡时产物

16、的百分含量将：进行，平衡时产物的百分含量将： (A) 增大增大 (B) 减小减小 (C) 不变不变 (D) 不能确定不能确定8.下列叙述中不正确的是下列叙述中不正确的是: (A)标准平衡常数仅是温度的函数标准平衡常数仅是温度的函数; (B)催化剂不能改变平衡常数的大小催化剂不能改变平衡常数的大小; (C)平衡常数发生变化平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动化学平衡必定发生移动,达到达到新的平衡新的平衡; (D)化学平衡发生新的移动化学平衡发生新的移动,平衡常数必定发生变化平衡常数必定发生变化.2022-4-239.反应反应C(s)+2H2 (g)=CH4(g)在在1000K时的时的 = 19

17、.29 kJ/mol.当总压为当总压为101kPa,气相组成是气相组成是:H270%, CH420%,N210%的条件下的条件下,上述反应上述反应: (A)正向进行正向进行; (B)逆向进行逆向进行; (C)平衡平衡; (D)不一定不一定. 10.已知下列反应的平衡常数已知下列反应的平衡常数: H2 (g)+S(s)=H2S(g) K1; S(s)+ O2 (g)= SO2 (g) K2.则反应则反应H2 (g)+ SO2 (g) = O2 (g)+H2S(g) 的平衡常数为的平衡常数为: (A) K1+ K2; (B) K1- K2; (C) K1 K2; (D) K1/K2rG m2022

18、-4-2311. 放热反应放热反应2NO（g）+O2（g）= 2NO2（g）达平衡后，若分别采取达平衡后，若分别采取增加压力；增加压力；减少减少NO2的分压；的分压；增加增加O2的分压；的分压；升高温度；升高温度；加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：是： (A) ；(B) ；(C) ；(D) 2022-4-2312.理想气体反应理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，若起始原，若起始原料料CO与与H2的分子比为的分子比为1:2，平衡时，平衡时CO的转化率为的转化率为a ，平衡常数为平衡常数为Kp ,则：则： (A) a与与p有关有关 (B

19、) H2的转化率是的转化率是2a (C) Kp= a (32a )2 / 4(1a )2p2 (D) Kp与与p2成反比成反比13.某化学反应在某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的值，则该温度时反应的Kp 将是：将是：(A) Kp = 0 (B) Kp 1 (D) 0 Kp p2。(填填、或或=)2022-4-234. 反应反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），在），在673K、p下达到平衡，已知下达到平衡，已知Hm=133.5kJ/mol，问下问下列条件改变时，对平衡有何影响？列条件改变时，对平衡有何影响？（A）增加温

20、度；）增加温度； （B）增加水蒸气的分压；）增加水蒸气的分压；（C）增加总压；）增加总压； （D）通入）通入N2； （E）增加碳的数量。）增加碳的数量。答（答（A）右；）右； （B）右；）右； （C）左；）左； （D）右；）右； （E）不变。）不变。2022-4-23解：设平衡时SO2Cl2(g)的分压为P(SO2Cl2) SO2Cl2(g)=SO2(g) + Cl2(g)起始： 0 P0(SO2) P0 (Cl2) 平衡时:P(SO2Cl2) P(SO2) P (Cl2) = P0(SO2) - P(SO2Cl2) = P0 (Cl2) - P(SO2Cl2) 所以平衡总压：P= P(SO2

21、Cl2) + P(SO2) + P (Cl2) = P0(SO2) + P0 (Cl2) - P(SO2Cl2) 2022-4-23所以平衡分压： P(SO2Cl2)= P0(SO2) + P0 (Cl2) P =44.786+47.836-86.096 =6.526KPa P(SO2)= P0(SO2) - P(SO2Cl2)=44.786-6.526 =38.26KPa P (Cl2)= P0 (Cl2) - P(SO2Cl2)=47.836-6.526 =41.31KPa2022-4-232222()()38.26 41.312.39()6.526 101.325PSOPClPPKPSOClP因 此 ：2022-4-232022-4-232022-4-232022-4-23