内容发布更新时间 : 2024/12/27 14:11:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

?rH m ? (298.15K)=-9.20kJ.mol-1

CH3COOH(l)的?cH m ? (298.15K)= -874.54kJ.mol-1 C2H5OH(l)的?cH m ? (298.15K)= -1366kJ.mol-1 CO2(g)的?fH m ? (298.15K)= -393.51kJ.mol-1 H2O(l)的?fHm?(298.15K)= -285.83kJ.mol-1 求算ΔfH m ? (CH3COOC2H5,l,298.15K)=？

热力学第一定律课后习题答案

一、是非题

1. ? 2 ? 3. ? 4 ? 5?

二、选择题

1.(D) 2.(A) 3.(C) 4.(C) 5.(B) 6.(D) 7(B)

三、计算题

习题1

[题解] 体积功的计算公式 W = － ( 1 ) W = 0 （psu=0）

( 2 ) W = －psu?V = －psunRT (1/p1 －1/p2)

= －0.1 MPa×10 mol×8.314 J·mol?1·K?1×298.15 K×(1/0.1MPa－1/1.0MPa) = －22.30 kJ

?psudV

( 3 ) W = －nRTln( V2 / V1 ) = nRT ln(p2 / p1) = －57.05 kJ

[导引]由计算结果可知，虽然三个过程的初终态相同，但不同过程中的功不相等。这是因为

Ｗ不是状态函数，其值与过程有关。

习题2

[题解] n = 50 g / 28 g·mol?1 = 1.79 mol

p定温可逆压缩 W1?nRTln2=1.79 mol×8.314 J·mol?1·K?1×298 Kln2MPap1?13.29kJ0.1MPa

若反抗外压力0.1 Mpa，

[导引]封闭系统由一个过程从始态（A）到达终态（B），再由另一个过程从终态（B）回到同一个始态（A），整个循环过程状态函数的改变量应为零；本题中，系统经历两个不同途径组成的循环过程由始态经过终态又回到同一个始态，功的加和不为零，说明功是过程量，其值与过程有关。 习题3

[题解] ( 1 )dV = 0，W = 0。

W??p(V??V)??p(2su22su6nRTnRT?)p?p22?1?1??0.1?10Pa?1.79mol?8.314J·mol·K?298K?(??4.21kJ11?)0.1MPa2MPa

QV = ?U = nCV,m ( T2－T1 )

= 10mol×20 J·K?1·mol?1×（566－283 ） K = 56.6 kJ ?H = nCp,m ( T2－T1 )

= 10mol×(20＋8.314) J·K?1·mol?1×（566－283）K = 80.129 kJ ( 2 )Q = 0，

?U2 = ?U1 = 56.6 kJ， ?H2 = ?H1 = 80.129 kJ

W = ?U2 = 56.6 kJ

( 3 )dp = 0，?U3 = ?U1 = 56.6 kJ

VQp = ?H = 80.129 kJ W???V2pdV?－p(V2－V1)=－nRT2?nRT1?nR(T1?T2)= ?23.529 kJ1

[导引]热力学能U和焓H是状态函数，只要系统变化前后的始、终态一定，则不论经历何种过程，其?U和?H一定。本题中虽然始终态不明确，但理想气体的U和H都只是温度的函数，即对理想气体只要始终态温度一定，则不同过程的?U和?H相同。而W和Q不是状态函数，其值与过程有关，所以上述三个不同过程的W和Q分别不同。 习题4

[题解] 设计变化途径如下：

A(l) n = 2mol p2= 101.325kPa T2 = 350K A(g) n = 2mol p1=5 0.663kPa T1 = 400K ?U1=? ?H1=? A(g) n = 2mol p2= 101.325kPa T2= 350K ?U 2=？ ?H2=？

?H1 = nCp,m( T2－T1 )

= 2 mol ? 30 J·K?1·mol?1 ? ( －50 ) K =－3.00 kJ

?H2 = n ? ?VapHm =－2 mol ? 38 kJ·mol?1 =－76 kJ ?H = ?H1 + ?H2 = (－76－3.0 ) kJ =－79 kJ ?U = ?U 1+?U 2= nCV,m( T2－T1 )+?H2－?( pV ) = nCV,m( T2－T1 )+?H2+ nRT 2

? 2 mol ? (30 －8.314)J·K?1·mol?1 ? ( 350－400 ) K－76 ?103J +2 mol ?8.314J·K?1·mol?1 ? 350 K=－72.35 kJ

或?U = ?H－?( pV ) ? ?H－(－pVg,1 ) = ?H + nRT1

=－79 kJ + 2 ? 8.314 ? 400 ? 10?3 kJ =－72.35 kJ

[导引]本题的变化过程既包括pVT变化又包括相变化，两种变化过程交织在一起，难以求出变化过程的?U和?H。为此将该变化过程分解为两步，一步为单纯的pVT变化，一步为单纯的定温定压下的可逆相变化，从而利用状态函数的改变量与过程无关的特性，求得?U = ?U ；?H = ?H 1（pVT变化）+?H 2（相变化）。 1（pVT变化）+?U 2（相变化）