物理化学练习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/22 14:55:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

计算、分析与证明题

*1. 设有300K的1mol理想气体做等温膨胀,起始压力为1500kPa,终态体积为10 dm3。试计算该过程的Q,W及气体的ΔU,ΔH。 2、在水的正常沸点(373.15K,101.325Kpa),有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g),已知水的

△VapH=40.69kJ·mol-1,请计算该变化的Q、W、△U、△H各为多少? 3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应焓为: (

1

CH3COOH(l)+2O2==2CO2+2H2O(l)

ΔrHm(l)=-870.3 kJ·mol-1 (

2

C(s)+O2(g)

==

CO2

ΔrHm(l)=-393.5 kJ·mol-1 (

3

H2+

12O2(g) ==H2O(l)

ΔrHm(l)=-285.8 kJ·mol-1

试计算反应:(4)2C(s)+2H2(g)+O2 == CH3COOH(l)的 ΔrHmθ(298K)。

4、在P及298K下,反应:

(1) CuSO4 (s) + 800H2O (l) ─→ CuSO4.800H2O,ΔrH (1)=-68.74kJ.mol-1

(2) CuSO4.5H2O (s) + 795H2O (l) —→ CuSO4.800H2O,ΔrH (2)=10.13 kJ.mol-1 求反应:

(3) CuSO4(s) + 5H2O (l) ─→ CuSO4.5H2O的热效应ΔrH(3)

*5、1mol单原子理想气体在298K、1×106Pa下,绝热可逆膨胀到1×105Pa。计算系统在此过程中的W、Q、△U、△H。

6、在 P下,把 25g、273K 的冰加到 200g、323K 的水中,假设系统与环境无能量交换,计算系统熵的增加。已知水的比热为 4.18 kJ·kg-1.K-1,冰的熔化焓为 333 kJ.kg-1,设它们为常数。

7、某化学反应在等温、等压下(298K,Pθ)进行,放热40.00kJ,若使该反应通过可逆电池来完成,则吸热4.00kJ。 (1)计算该化学反应的ΔrSm;

(2)当该反应自发进行时(即不做电功时),求环境的熵变及总熵变(即ΔrSm,体+ΔrSm,环);

(3)计算系统可能做的最大电功为多少?

8、请计算1mol苯的过冷液体在-5℃,pθ下凝固的ΔS和ΔG。(已知:-5℃时,固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa;-5℃,pθ时,苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol-1) *9、苯的正常沸点为353K,摩尔气化焓是ΔvapHm=30.77 kJ·mol-1,今在353K ,pθ下,将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。

(1)计算该过程中苯吸收的热量Q和做的功W;

(2)求苯的摩尔气化自由能ΔvapGm和摩尔气化熵ΔvapSm; (3)求环境的熵变;

(4)可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否?并判别之。 10、已知298K下,CO2(g)、CH3COOH(l)、H2O(l)的标准生成焓

?fH分别为-393.5、-487.02、-285.8 KJ.mol-1,试求:(1)反应

(298);(2)

CH3COOH(l)?2O2(g)?2CO2(g)?2H2O(l)的恒压反应热?rH若设反应的?rCP=18.0J.K-1 mol-1且不随温度的变化而变化,求反应在353K下进行时的?rH(353)。

11、把0.450g的某非电解质化合物溶于 30.0g 的水中,凝固点降低 0.150K,此化合物的摩尔质量等于多少? (已知水的凝固点降低常数kf为1.86 K.kg.mol-1)

*12、293K时,苯(1)的蒸气压是13.332kPa,辛烷(2)的蒸气压是2.6664kPa,现将1mol辛烷溶于4mol苯中,形成理想液态混合物,试计算: (1)系统的总蒸气压 (2)系统的气相组成

(3)将气相完全冷凝至气液平衡时,气相组成如何?

13.298 K时,以A、B两组分等摩尔组成理想溶液0.5mol与纯组分 A 0.5mol混合, 试求此过程的ΔV(混)、ΔH(混)、ΔS(混)、ΔG(混). 14、在298K下,将2g某化合物溶于1kg水中,其渗透压与在298K下0.8g将葡萄糖(C6H12O6)和1.2g蔗糖(C12H22O11)溶于1kg水中的渗透压相同。已知水的冰点下降常数kf=1.86K·kg·mol-1,298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa,稀溶液密度可视为与水相同。 (1)求此化合物的摩尔质量 (2)求化合物溶液的凝固点降低多少?

(3)求此化合物溶液的蒸气压降低多少?