第1章 热力学第一定律自我测试 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/24 17:55:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4、某理想气体

CV,m?32R。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃。求过程

的W,Q,△U和△H。

Cv,m?52R5、某理想气体

。今有该气体5mol在恒压下温度降低50℃。求过程

的W,Q,△U和△H。

6、2mol某理想气体的Cp = 7R/2。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升至200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W,Q,△U和△H。 7、4mol某理想气体,Cp,m = 5R/2。由始态100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到150dm3,再恒容加热使体积增大到150kPa。求过程的W,Q,△U和△H。

8、已知CO2(g)的Cp,m = [26.75+42.258×10-3(T/K)-14.25×10-6(T/K)2] J.mol-1.K-1 求:(1)300K至于800K间CO2(g)的Cp,m;

(2)1kg常压下的CO2(g)从300K恒压加热到800K时所需的Q。

9、单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol,摩尔分数yB=0.4,始态温度T1=400K,压力p1=200kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100kPa膨胀到平衡态。求末态温度T2及过程的W,△U和△H。

10、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板,隔板的两侧分别为2mol,0℃的单原子理想气体A及5mol,100℃的双原子理想气体B,两气体的压力均为100kPa。活塞外的压力维持100kPa不变。今将容器内的绝热隔板撤去,使两种气体混合达到平衡态。求末态的温度T及过程的W,△U。

11、某双原子理想气体1mol从始态350K,200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态,求各过程的功W。 (1)恒温可逆膨胀到50kPa;

(2)恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀; (3)绝热可逆膨胀到50kPa;

(4)绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀;

12、5mol双原子理想气体从始态300K,200kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50 kPa,再绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的Q,W,△U

和△H。

13、已知水(H2O,1)在100℃的饱和蒸气压ps=101.325kPa,在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓 ?vapHm?40.668kJ·mol-1。求在100℃,101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q,W,△U,△H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。

14、100kPa下,冰(H2O,s)的熔点为0℃。在此条件下冰的摩尔熔化焓

?fusHm?6.012kJ·mol-1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,1)和冰的摩

尔定压热容分别为 Cp,m(H2O,1)=76.28J·mol-1·K-1和 Cp,m(H2O,s)=37.20J·mol-1·K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 15、已知水(H2O,1)在100℃的摩尔蒸发焓 ?vapHm?40.668kJ·mol-1。水和水蒸气在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为 C=75.75J·mol-1·K-1和 C摩尔蒸发焓。

16、应用物理化学手册中有关物质的热化学数据,计算25℃时反应

2CH3OH?1??O2?g????HCOOCH3p,mp,m(H2O,1)

(H2O,g)=33.76J·mol-1·K-1。求在25℃时水的

?1??2H2O?1?

的标准摩尔反应焓,要求:

(1)应用25℃的标准摩尔生成焓数据;

?fHm?HCOOCH?3,1???379.07kJ·mol-1。

(2)应用25℃的标准摩尔生成焓数据。

17、已知25℃甲酸甲酯(HCOOCH3,1)的标准摩尔燃烧焓

?cHm?为-979.5kJ·mol-1,

甲酸(HCOOH,1)、甲醇(CH3OH,l)、水(H2O,1)及二氧化碳(CO2,g)的标准摩尔生成焓

?fHm?分别为-424.72kJ·mol-1,-238.66kJ·mol-1,-285.83kJ·mol-1

及-393.509kJ·mol-1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。

HCOOH?1??CH3OH?1????HCOOCH3?1??H2O?1?

p,m18、已知CH3COOH(g),CH4(g)和CO2(g)的平均摩尔定压热容 C分别为

52.3J·mol-1·K-1,37.7J·mol-1·K-1和31.4J·mol-1·K-1。试由物理化学手册中

三化合物的标准摩尔生成焓计算1000K时下列反应的 ?rHm。

CH3COOH??g??CH4?g??CO2?g?

19、对于化学反应 CH4?g??H2O?g??CO?g??3H2?g?

应用物理化学手册中4种物质在25℃时标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热容与温度的函数关系: (1)将

?rHm(T)表示成温度的函数关系式;

?rHm。

??(2)求该反应在1000K时的

20. 求证:对理想气体 Cp,m – Cv, m = R