题目
不饱和溶液中溶剂的化学势μ与纯溶剂的化学势μ*的关系式为: ( )A. μ=μ*B. μ>μ*C. μD. 不能确定
不饱和溶液中溶剂的化学势μ与纯溶剂的化学势μ*的关系式为: ( )
A. μ=μ*
B. μ>μ*
C. μ<μ*
D. 不能确定
题目解答
答案
C. μ<μ*
解析
考查要点:本题主要考查溶液中溶剂化学势与纯溶剂化学势的关系,需理解化学势与物质活性的关系,以及溶液中溶剂的性质。
解题核心思路:
化学势是物质传递的驱动力,其大小与物质的活性相关。在溶液中,溶剂的活性因溶质的存在而降低,导致其化学势低于纯溶剂。**不饱和溶液中溶剂的化学势μ必然小于纯溶剂的化学势μ***。
破题关键点:
- 化学势与活性的关系:活性越低,化学势越小。
- 溶剂在溶液中的活性:溶质的存在会稀释溶剂,降低其活性。
- 不饱和溶液的特性:溶剂仍能继续溶解溶质,说明溶剂化学势低于纯溶剂,存在浓度差。
化学势的定义与性质
化学势μ是描述物质传递方向的物理量。对于同一物质,在不同相态或浓度中的化学势不同。物质总是自发地从化学势高的区域流向化学势低的区域,直至平衡(化学势相等)。
溶剂化学势的分析
- **纯溶剂的化学势μ***:此时溶剂分子未与其他物质分子强烈相互作用,活性最高,化学势最大。
- 溶液中溶剂的化学势μ:溶质分子溶解后会与溶剂分子发生相互作用,导致溶剂分子的有序性降低,活性下降。根据公式 $\mu = \mu^* + RT\ln a$($a$为活性),活性降低直接导致化学势减小。
- 不饱和溶液的特殊性:溶液未达到溶解平衡,溶剂化学势低于纯溶剂,因此溶剂会从纯溶剂向溶液中扩散,直至饱和(此时μ=μ*)。
选项分析
- **A. μ=μ***:仅在溶液与纯溶剂达到平衡(饱和溶液)时成立,不适用于不饱和溶液。
- **B. μ>μ***:与溶剂活性降低的结论矛盾。
- **C. μ<μ***:正确,符合溶剂活性降低导致化学势减小的规律。
- D. 不能确定:错误,化学势关系可通过溶液性质直接推导。