内容发布更新时间 : 2024/5/22 7:15:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

物理化学习题及答案

篇一：物理化学课后习题答案 第1章 化学热力学基本定律

1．1mol双原子理想气体在300 K、101 kPa下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K、压强为1 010 kPa。求整个过程的?U、?H、W及Q。J，Q = -16272 J）

解： 第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，?U=0，?H=0 V1=8.314×300/101=24.695dm3,

此平衡态的体积就是末态的体积V2， V2=8.314×370/1010= 3.046dm3

此平衡态的压强P’=8.314×300/(3.046×10-3)=818.84kPa W=-P’(V2-V1)=-818.92×103×(3.046-24.695)×10-3 =17727 J=17.727 kJ

-Q=W=17.727 kJ Q=-17.727 kJ 第一步： 因恒容W=0

?U=Qv=Cv,m(T2-T1) =20.79×(370-300)=1455.3 J=1.455 kJ ?H=(20.79+R)×70=2037.3 J=2.037 kJ

整个过程：W=17.727 kJ；Q= -17.727+1.455= -16.27 kJ；?U=1.455 kJ ；?H=2.037 kJ。

2．设有0.1 kg N2，温度为273.15 K，压强为101325 Pa，分别进行下列过程，求?U、?H、

Q及W。

(1) 恒容加热至压强为151987.5 Pa； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；

(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的

（答案：△U = 1455 J，△H = 2037 J，W=17727

2倍。 （答案： ①△U = QV = 1.01×104 J，△H = 1.42×104 J，W = 0；

②△H = QP = 28.4 kJ，△U = 20.20 kJ，W= -8.11 kJ； ③ Q = 5622 J ，W = -5622 J，△H = △U = 0 J； ④ Q = 0，W = △U = -4911 J，△H = - 6875 J） 解：将N2 气视为双原子理想气体，则

Cp,m=29.10 J·mol-1·K-1;Cv,m=20.79 J·mol-1·K-1 (1) W=0, 末态温度 T2=1.5T1=1.5×273.15 K

∴?U=Qv=n Cv(T2-T1) =(100/28)×20.79×(1.5×273.15-273.15)=1.01×104 J

?H= n Cp(T2-T1) =(100/28)×29.10×(1.5×273.15-273.15)=1.42×104 J

(2) 末态温度 T2=2T1=2×273.15K

?H=Qp= n Cp(T2-T1) =(100/28)×29.10×(2×273.15-273.15) =28388 J=28.4 kJ

?U=n Cv(T2-T1) =(100/28)×20.79×273.15 = 20201 J=20.20 kJ W= -P?V= -101325×(100/28)×8.314×273.15/101325= -8110J= -8.11kJ

(3) 理想气体恒温，?H=?U=0,

W= -Q= -(100/28)×8.314×273.15×ln2= -5622 J= -5.62 kJ (4) 运用理想气体绝热过程方程：T1V10.4?T2V20.4 T2=(1/2)0.4×T1=(1/2)0.4×273.15 =207 K;Q=0

W=?U= n Cv,m?T= (100/28)×20.79×(207-273.15)= -4911 J= - 4.911 kJ

?H= (100/28)×29.10×(207-273.15)=-6875 J= -6.875 kJ 3．在373.15 K、101325 Pa下，1 mol水缓慢蒸发。水的蒸发热为