内容发布更新时间 : 2024/5/9 2:10:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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△U=2.5×8.314×(224-273)＝-1018.5J W=Q-△U=1674-1255=2829J

16．某理想气体的CP,M=28.8J·K-1·mol-1，起始状态为P1=303.99KPa，V1=1.3dm3，T1＝298k。经一可逆绝热膨胀至2.86dm3。 （1）终态的温度与压力。 （2）该过程的△H及△U。

解：（1）?=28.828.8－8.314＝1.4

P=303.99×（1.4321.42.86）＝115.2KPa

T303.991－1.42=298×

（115.2）1.4＝226K (2)n＝（PV11303.99?103?1.43?10?3RT）（?298）＝0.176mol

18.314? △U＝0.176×（28.8－8.314）（226-298）＝-260J

△H＝0.176×28.8×（226-298）＝-365J

17.今有10dm3O2从2.0×105Pa经绝热可逆膨胀到30dm3，试计算此过程的Q,W, H及△U。（假设O2可视为理想气体）

解：双原子理想气体，C57V,M＝2R CP,M＝2R

?? CP,M/ CV,M＝1.4 P102＝（30）1.4?2.0?105＝4.3?104Pa 因为绝热，

Q=0

2.0?105 W=

?10?10?3?4.3?104?30?10?31.4?1＝1.8?103J △U＝－W= 1.8×103J

对于理想气体，CP/Cv= ? 则△H＝?△U＝-2.5×103J

18.证明 （

?U?V?T）p＝Cp－P(?T)p

证： C??H?P=???T?? H=U+PV

P CUP=（

??T）+P(?Vp?T)p 精品文档

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（19.证明CP-CV=-（

?U?V）p＝CP－P()p ?T?T?P??H??）V???V?

???T???P?T??H?H）pdT+（）?dP ?T?P H=U+PV

?H?U?P （）V=（）V+V()V

?T?T?T?U?P?H?H?P （）V+V()p=（）p+（）?()V

?T?T?T?P?T?U?H （）V=CV, （）p=CP

?T?T?P?H?P）V=CP+（）?（）V CV+V（?T?T?T证：对H微分得dH＝（

CP-CV=-（

?P??H??）V?? ?V????T???P?T?

20.25℃的0.5克正庚烷在恒容条件下完全燃烧使热容为8175.5JK-1的量热计温度上升了2.94℃，求正庚烷在25℃燃烧的△H. 解： C7H16(l)+11O2（g）=7CO2（g）+8H2O（l） M=100 △H=QP=QV+△nRT=NcV△T+△ngRT

＝-8175.5×2.94×（100/0.5）+(7-11)×8.314×298 ＝-4817.1KJ

21.试求下列反应在298K、101.325KPa时的恒压热效应。

（1）2H2S（g）+SO2（g）=2H2O（g）+3S（斜方） QV=-223.5KJ (2)2C(石墨)+O2（g）=2CO （g） QV=-231.3KJ （3）H2(g)＋Cl2（g）＝2HCl（g） QV＝-184KJ 解：（1）QP=-223.8×10-2＋（0-3）×8.314×298＝-231.2KJ

(2) QP=-231.3×103＋（2-1）×8.314×298＝-228.8KJ (3) QP=-184×103＋（2-2）×8.314×298＝-184KJ 22.某反应体系，起始时含10molH2和20molO2，在反应进行时t时刻，生成了mol和H2O。请计算下述反应方程式的反应进度：

1H2?O2?2H2O22H2?O2?2H2O 111H2?O2?H2O242解：（1）???nB4??4 vB1精品文档

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(2) ?=4/2=2mol

4?8mol 1223．已知下列反应在298K的时热效应。

（1）Na（s）＋1/2Cl2（g）＝NaCl（s） △rHm＝-411KJ (2)H2(g)＋S（s）＋2O2（g）＝H2SO4(l) △rHm＝-811.3KJ (3)2Na（s）＋S(s)＋2O2(g)＝NaSO4（s） △rHm＝-1383KJ （4）1/2H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g） △rHm＝-92.3KJ

求反应2NaCl（s）＋H2SO4(l)＝NaSO4(S)+2HCl（g）在298K时的△rHm和△rUm. （3）?＝

解：根据赫斯定律，反应＝???3???4??2??????1??2?2??

△ rHm=[-1383+(-92.3)×2]-[(-411)×2+（-811.3）]

＝65.7KJmol-1

△ rUm=△rHm-△Nrt=65.7×103-2×8.314×298＝60.74KJ

24.已知下述反应298K时的热效应

（1）C6H6COOH（l）+O2（g）=7CO2（g）+3H2O(l) △rHm＝-3230KJ （2）C（s）＋O2(g)＝CO2（g） △rHm=-394KJ (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △rHm=-286KJ 求C6H6COOH（l）的标准生成热。

解：7C(s)＋3H2（g）＋O2（g）＝C6H6COOH（g）

该反应＝（2）×7＋（3）×3－（1）＝-386KJmol-1

25.已知下列反应298K时的热效应：

（1）C(金刚石)＋O2(g)＝CO2（g） △rHm＝-395.4KJ (2)C（石墨）＋O2（g）＝CO2（g）△rHm＝-393.5KJ 求C(石墨)=C（金刚石）在298K时的△rHm0。 解：△fHm＝-393.5-（-395.4）＝1.9KJmol-1

26.试分别由生成焓和燃烧焓计算下列反应： 3C2H2(g)＝C6H6（l）

在101.325KPa和298.15K时的△rHm和△rUm. 解：△rHm＝49-3×227＝-632KJmol-1

△rHm＝3×（-1300）－（－3268）＝632KJmol-1

△rUm=-632×103-（-3）×8.314×298＝-624.6KJmol-1

27．KCl（s）298.15K时的溶解过程：

KCl（s）＝K+(aq，?)＋Cl-（aq，?） △rHm＝17.18KJmol-1

已知Cl（aq，?）和

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KCl（s）的摩尔生成焓分别为-167.44KJmol-1和

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-435.87KJmol-1，求K+（aq，?）的摩尔生成焓。

解：K+（aq，?）的△rHm0＝17.18＋（-435.87）－（-167.44）＝-251.25KJmol-12

28．在298K时H2O(l)的标准摩尔生成焓为-285.8KJmol-1，已知在25℃至100℃的温度范围内H（、O2(g)及H2O（l）的CP,M分别为28.83JK-1mol-1，29.16 JK-1mol-12g）

及75.31 JK-1mol-1。求100℃时H2O（l）的标准摩尔生成焓。 解：△fHm（373K）=△fHm（298K）+??CPdT

0

398298 ＝-283.4KJmol -1

29.反应N2(g)＋3H2(g)＝2NH3（g）在298K时的△rHm0＝-92.88KJmol-1，求此反应

0

在398K时的△rHm。已知：

CP,M(N2,g)＝（26.98＋5.912×10-3T－3.376×10-7T2）JK-1mol-1 CP,M(H2,g)＝（29.07-0.837×10-3T+20.12×10-7T2）JK-1mol-1

CP,M(NH3,g)＝（25.89＋33.00×10-3T－30.46×10-7T2）JK-1mol-1 解：△CP=-62.41+62.6×10 -3T-117.9×10 -9T2

△ rHm0398=△rHm0298+??CPdT=-97.09KJmol-1

298398

30.已知下述反应的热效应：

H2(g)＋I2(S)=2HI（g） △rHm0（291K）＝49.455KJmol -1

且I2(S)的熔点为386.7K,熔化热为16.736KJmol -1 。I2(l)的沸点为457.5K，蒸发热为42.677KJmol -1。I2(S)和I2(l)的CP,M 分别为55.64JK-1mol-1 及62.76JK-1mol-1， H2(g)、 I2(S)及HI（g）的CP,M均为7/2R.求该反应在473K时的△rHm0。

解：△rHm0(473K)＝△rHm0（291K）+n CP,M，HI△T-n CP,M,H2△T-(CP,l（s）△T1＋CP,l（l）△T2＋CP,l（g）△T3＋△rHm，I2+△VHm，I2) =49.455*103+ 77R*2*(473?291)?R(473?291)?227?33?55.64?(386.7?291)?62.76?(457.5?386.7)?R(473?457.5)?16.736?10?42.677?10??2??=-14.88K.Jmol-1

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第二章 热力学第二定律.

1.L理想气在3000K时压力为1519kPa，经等温膨胀最后体积变到10dm3，计算该过程的Wmax、ΔH、ΔU及ΔS。 解：n?p1V11519?1??0.061(mol) RT8.314?3000V210?0.061?8.314?3000ln?3.5?103(J) V11Wmax?nRTln?H??U?0

2. 1molH2在27oC从体积为1dm3向真空膨胀至体积为10 dm3，求体系的熵变。若使该H2在27oC从1 dm3经恒温可逆膨胀至10 dm3其熵变又是多少？由此得出怎样的结论？

解：真空膨胀体系的熵变为：

?S?nRlnV210?1?8.314ln?19.14(J?K?1) V11恒温可逆膨胀过程的的熵变为：

?S?nRlnV210?1?8.314ln?19.14(J?K?1) V113. 0.5dm3 70oC水与0.1 dm3 30oC水混合，求熵变。

解：设混合后温度为toC

0.5?1030.1?103Cp.m?t?70??Cp,m?t?30??0 1818t=63.3oC

0.5?103273?63.30.1?103273?63.3?S?Cp,mln?Cp,mln18273?7018273?30

=2.35J?K?1

4.有200oC的锡250g，落在10oC1kg水中，略去水的蒸发，求达到平衡时此过程

的熵变。

2501000?24.14??t?200???75.40?t?10??0 解：

118.7118t=12.3oC

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