内容发布更新时间 : 2024/5/5 16:48:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
解：?S体?nRlnV210?2?8.314?ln?38.29(J?K?1) V11
28、已知反应及有关数据如下：
??1 ?fHm/(kJ?mol) 52.3 -241.8 -277.6 ?1?1Cp,m/(J?mol?K) 43.6 33.6 111.5
??求（1）298K时反应的?rHm；（2）反应物的温度为288K，产物温度为348K时反应的?rHm。 ?解：（1）?rHm??vB?fHm??277.6?(52.3?241.8)
?1??88.1(kJ?mol)
?（2）将反应过程设计成下列过程： 288KC2H4(g)?H2O(g)
?H2??H1??88.1kJ?mol??1 298KC2H4(g)?H2O(g)
C2H5OH(l)
?H3? 348KC2H5OH(l)
??1 ?H1??88.1kJ?mol
??H2??Cp,m(反)?T?(43.6?33.6)?(298?288)?10?3?0.772(kJ?mol)?1
??3?1 ?H3??Cp,m(产)?T?111.5?(348?298)?10?5.575(kJ?mol)
?????1 ?H??H1??H2??H3??88.1?0.772?5.575??81.8(kJ?mol)
29、定容下，理想气体1molN2由300K加热到600K。求过程?S。已知
Cp,m,N2?(27.00?0.006T)J?mol?1?K?1。
nCV,mdTT2n(Cp,m?R)dT??T1 TTdTT2??T11?(27.00?0.006T?8.314)?14.76(J?K?1)T
解：?S??T1T2
30、若上题是在定压下进行，求过程的熵变。 解：理想气体定压过程熵变
?S??T1T2nCp,mdTT2dT??T11?(27.00?0.006T)?20.51(J?K?1) TT
31、101.325kPa下，2mol甲醇在正常沸点337.2K时汽化，求体系和环境的熵变各位多少？已知甲醇的汽化热?Hm?35.1kJ?mol。 解：101.325kPa、337.2K甲醇汽化，发生可逆相变
?1QRn?Hm2?35.1???0.208(kJ?mol?1) TT337.2n?Hm ?S环????0.208(kJ?K?1)
T ?S体?
?31、在298K及p下，用过量100%的空气燃烧1molCH4，若反应热完全用于加热产物，
求燃烧所能达到的最高温度。所需热力学数据如下所示。 CH4 O2 CO2 H2O N2
??fHm/(kJ?K?1) —74.81 0 —393.51 —241.82
Cp,m/(J?mol?1?K?1) 28.17 26.75 29.16 27.32
解：甲烷燃烧的化学反应如下：
CH4(g)?2O2?CO2(g)?2H2O(g) N2
??fHm/(kJ?K?1) —74.81 0 —393.51 —241.82
Cp,m/(J?mol?1?K?1) 28.17 26.75 29.16 27.32
空气过量100%时，O2量为2?(1?100%)?4mol，甲烷燃烧后剩余各气体的量为： O2(g):2molCO2(g):1molH2O(g):2mol
N2(g):4?0.79/0.21?15.05(mol)
???rHm??vB?fHm
??393.51?2?241.82?(?74.81)??802.34(kJ?mol)T?1
若该反应热完全用于加热产物，则
??rHm??298(nO2Cp,m,O2?nCO2Cp,m,CO2?nH2OCp,m,H2O?nN2Cp,m,H2O)dT?(2?28.17?1?26.75?2?29.16?15.05?27.32)?(T?298)
?802.34?103(kJ?mol?1)解得：T=1747K
32、在110℃、10Pa下使1molH2O(l)蒸发为水蒸气，计算这一过程体系和环境的熵变。
已知H2O(g)和H2O(l)的热容分别为1.866J?g5?15?K?1和4.184J?g?1?K?1，在
?1100℃、10Pa下H2O(l)的汽化热为2255.176J?g(MH2O?18g?mol?1。) 解：
W??pe?V??peVg??nRT??1?8.314?383.15??3.816(kJ)
题给过程可以设计为如下可逆过程，以计算体系熵变：
?S1??mCp,g(l)T1T2TdT373.15?mCp,g(l)In2?18?4.184?In??1.992(J?K?1)TT1383.15m??VHm18?2255.176??108.79(J?K?1)T373.15T2TdT383.15?S3??mCp,g(g)?mCp,g(g)In1?18?1.866?In??0.8883(J?K?1)T1TT2373.15?S2??S??S1??S2??S3?105.90(J?K?1)?H1??mCp,g(l)dT?1?4.184?18?(373.15?383.15)??753.1(J)T1T2?H2?n?VHm?1?2255.176?18?40593(J)?H3??mCp,g(g)dT?1?1.866?18?(383.15?373.15)?335.9(J)T1T2?H??H1??H2??H3?40176(J)?H40176?S环??????104.86(J?K?1)T383.15?S总??S??S环?3.87(J?K?1)?05
0℃，经pT = 常数的可逆压缩过程压缩到终35、1mol单原子理想气体，始态为2?10Pa、态为4?10Pa。计算终态的T和V，过程的W、?U、?H。 解：?U??1703J
?36、298K时，1molCO(g)放在10molO2中充分燃烧。求（1）在298K时的?rHm；（2）该??反应在398K时的?rHm。已知CO2和CO的?fHm分别为?393.509kJ?mol和
?15W?2271J?H??2839J
?110.525kJ?mol?1，CO、CO2和O2的Cp,m分别为29.142J?mol?1?K?1、37.11J?mol?1?K?1和29.355J?mol?1?K?1。
??1解：（1）?rHm??283.0kJ?mol
??1 （2）?rHm,398K??283.7kJ?mol
38.过冷CO2（l）在?59℃，其蒸气压为465.8kPa，同温度固体CO2（s）的蒸汽压为439.2kPa。求1mol过冷CO2（l）在该温度固化过程的?S.已知该过程中放热189.5J?g。 解：该过程为不可逆相变过程，须设计一可逆过程来计算。
?1465.8kPa) CO2(l)(?59℃，465.8kPa) CO2(l)(?59℃，
?S?S1?S2?S3465.8kPa) CO2(l)(?59℃，465.8kPa) CO2(l)(?59℃，?S1、?S3是可逆相变过程的熵变，?S2是定温可逆膨胀过程的熵变。
?S??S1??S2??S3?
?vapHmp??subHm??dV?TTT?vapHm??subHmnR?vapHm??subHmp1???dV??nRln
TVTp2?189.5?44465.8??1?8.314?ln??38.47(J?K?1)(273?59)439.2
39、1molO2（理想气体）Cp,m?29.355J?mol?1?K?1，处于293K，采用不同途径升温至586K。求（1）定容过程；（2）定压过程；（3）绝热过程的Q、?H、W、?U。 解：（1）W?0?U1?6165J?H1?8601JQV??U1?6165J
（2） ? U2??U1?6165JW2??2436J （3）Q?0?H2??H1?8601JQp??H2?8601J
?U3??U2??U1?6165J?H3??H2??H1?8601J
W3??U3?6165J
40、1mol单原子理想气体，始态：298K，200kPa，终态：348K，100kPa，通过两个途径：（1）等压加热到348K，再等温可逆膨胀至100kPa；（2）等温可逆膨胀至100kPa，再等压加热到348K。计算两个途径的Q、?H、W、?U。比较有何不同，说明原因。 解：?U?0?H?0
（1）第一条途径 Q?3564J （2）第二条途径 Q?3132JW??2629J W??2197J
41．某理想气体，其CV,m?20J?mol?1?K?1，现有该气体100mol处于283K，采取以下不同途径升温至566K：（1）体积不变；（2）体系与环境无热交换；（3）压力保持不变。计算各个过程的Q、?H、W、?U。 解：（1）定容 W?0 （2）绝热 Q?0QV??U?56.6kJ?H?80.1kJ ?U?56.5kJ?H?80.1kJW?56.5kJ
?U?56.6kJW??23.5kJ
（3）定压 ?H?Qp?80.1kJ
42.反应2H2(g)?O2(g)?H2O(l),在298K和标准压力下的摩尔反应焓
?rHm??285.84kJ?mol?1，计算该反应在500K时的摩尔反应焓。已知H2O(l)在373K标
准压力下的摩尔蒸发焓为?vapHm?40.65kJ?mol?1 Cp,m(H2,g)?29.07J?mol?1?K?1
Cp,m(O2,g)?36.16J?mol?1?K?1 Cp,m(H2O,g)?30.00J?mol?1?K?1 Cp,m(H2,g)?29.07J?mol?1?K?1 Cp,m(H2O,l)?75.26J?mol?1?K?1
解：2H2(g)?O2(g)?H2O(l),（500K时H2O以气态存在）
?rHm(500K)??rHm(298K)??Cp,m?T?n?vapHm?nCp,m(H2O,g)?T ??285.84?(75.26?29.07?2?36.16?2)?(500?298)?10?3?1?40.65?1?30?(500?373)?10?3??258.1kJ 42、如nAnBVAVB?nA?nBVA?VB 所示，定容容器温度为T。两侧都为理想气体nAmol和nBmol，
压力相同。求混合过程中的ΔG。
解：给过称为定压下不同气体混合过程，以A、B两种气体为体系，总的自由能改变值等于A、B两气体自由能改变值之和，即ΔG=ΔGA+ΔGB，定温下混合，dG=Vdp。
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RTp2dp?nARTlnpAp1
V1VA?nARTln?nARTlnV2VA?VBp2同理