题目
3.298 K, 101.325 kPa 下, 有两瓶萘的苯溶液, 第一瓶为 2 升 (溶有 0.5 mol 萘); 第二瓶为 1 升 (溶有 0.25 mol 萘), 若以 u_1 和 u_2 分别表示两瓶溶液中萘的化学势, 则 ()A. u_1 = 10 u_2B. u_1 = 1 / 2 u_2C. u_1 = u_2D. u_1 = 2 u_2
3.298 K, 101.325 kPa 下, 有两瓶萘的苯溶液, 第一瓶为 2 升 (溶有 0.5 mol 萘); 第二瓶为 1 升 (溶有 0.25 mol 萘), 若以 u_1 和 u_2 分别表示两瓶溶液中萘的化学势, 则 ()
A. u_1 = 10 u_2
B. u_1 = 1 / 2 u_2
C. u_1 = u_2
D. u_1 = 2 u_2
题目解答
答案
C. u_1 = u_2
解析
步骤 1:计算第一瓶溶液中萘的摩尔分数
第一瓶溶液中溶有 0.5 mol 萘,溶剂为苯,假设苯的摩尔数为 x mol。由于苯的摩尔质量为 78 g/mol,2 升苯的质量为 2000 g,因此苯的摩尔数 x = 2000 g / 78 g/mol = 25.64 mol。因此,第一瓶溶液中萘的摩尔分数为 0.5 mol / (0.5 mol + 25.64 mol) = 0.0194。
步骤 2:计算第二瓶溶液中萘的摩尔分数
第二瓶溶液中溶有 0.25 mol 萘,溶剂为苯,假设苯的摩尔数为 y mol。由于苯的摩尔质量为 78 g/mol,1 升苯的质量为 1000 g,因此苯的摩尔数 y = 1000 g / 78 g/mol = 12.82 mol。因此,第二瓶溶液中萘的摩尔分数为 0.25 mol / (0.25 mol + 12.82 mol) = 0.0194。
步骤 3:比较两瓶溶液中萘的化学势
由于两瓶溶液中萘的摩尔分数相同,且温度和压力相同,因此两瓶溶液中萘的化学势相同,即 u_1 = u_2。
第一瓶溶液中溶有 0.5 mol 萘,溶剂为苯,假设苯的摩尔数为 x mol。由于苯的摩尔质量为 78 g/mol,2 升苯的质量为 2000 g,因此苯的摩尔数 x = 2000 g / 78 g/mol = 25.64 mol。因此,第一瓶溶液中萘的摩尔分数为 0.5 mol / (0.5 mol + 25.64 mol) = 0.0194。
步骤 2:计算第二瓶溶液中萘的摩尔分数
第二瓶溶液中溶有 0.25 mol 萘,溶剂为苯,假设苯的摩尔数为 y mol。由于苯的摩尔质量为 78 g/mol,1 升苯的质量为 1000 g,因此苯的摩尔数 y = 1000 g / 78 g/mol = 12.82 mol。因此,第二瓶溶液中萘的摩尔分数为 0.25 mol / (0.25 mol + 12.82 mol) = 0.0194。
步骤 3:比较两瓶溶液中萘的化学势
由于两瓶溶液中萘的摩尔分数相同,且温度和压力相同,因此两瓶溶液中萘的化学势相同,即 u_1 = u_2。