题目
在浓度一定的溶液中,若采用不同的标准态,溶质的化学势将不同。A. 正确B. 错误
在浓度一定的溶液中,若采用不同的标准态,溶质的化学势将不同。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查化学势与标准态的关系,以及浓度一定时化学势是否受标准态选择的影响。
解题核心思路:化学势是状态函数,其值仅由溶液的实际状态(如浓度、温度等)决定,而标准态的选择仅改变化学势的计算方式,不会改变其实际值。因此,即使改变标准态,只要溶液的实际浓度不变,化学势应保持不变。
破题关键点:明确化学势的定义式 $\mu = \mu^\circ + RT \ln a$,其中活度 $a$ 的定义依赖标准态,但化学势的绝对值由溶液的实际状态决定。标准态的变化会引起 $\mu^\circ$ 和活度 $a$ 的调整,但最终化学势的总值不变。
化学势的表达式为:
$\mu = \mu^\circ + RT \ln a$
其中:
- $\mu^\circ$ 是标准化学势,与标准态的选择相关;
- $a$ 是活度,定义为 $a = \frac{\gamma c}{c^\circ}$,其中 $c^\circ$ 是标准浓度(如 $1 \, \text{mol/L}$),$\gamma$ 是活度系数。
关键分析:
- 标准态的改变:若改变标准态(例如将 $c^\circ$ 从 $1 \, \text{mol/L}$ 改为 $2 \, \text{mol/L}$),则活度 $a$ 的分母变为新的 $c^\circ$,导致 $a$ 的值改变。
- 标准化学势的调整:同时,$\mu^\circ$ 会相应调整,以保证化学势 $\mu$ 的总值不变。例如,若 $c^\circ$ 增大,则 $\mu^\circ$ 增加 $RT \ln \frac{\text{新 } c^\circ}{\text{旧 } c^\circ}$,抵消活度变化的影响。
- 结论:浓度 $c$ 固定时,化学势 $\mu$ 仅由实际状态决定,与标准态的选择无关。因此,题目中的说法错误。