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1、 （水（水1214）習(xí)題習(xí)題9 9 計(jì)算計(jì)算lmollmol理想氣體在下列四個(gè)過(guò)程中所作的體積功。已知始態(tài)體積理想氣體在下列四個(gè)過(guò)程中所作的體積功。已知始態(tài)體積為為25dm25dm3 3，終態(tài)體積為，終態(tài)體積為lOOdmlOOdm3 3，始態(tài)及終態(tài)溫度均為，始態(tài)及終態(tài)溫度均為100100。(1)(1)向真空膨脹；向真空膨脹； (2)(2)在外壓力恒定為氣體終態(tài)的壓力下膨脹；在外壓力恒定為氣體終態(tài)的壓力下膨脹；(3)(3)先在外壓力恒定為體積等于先在外壓力恒定為體積等于50dm50dm3 3時(shí)的氣體的平衡壓力下膨脹，當(dāng)膨脹時(shí)的氣體的平衡壓力下膨脹，當(dāng)膨脹到到50dm50dm3 3( (此時(shí)溫度仍
2、為此時(shí)溫度仍為100)100)以后，再在外壓力等于以后，再在外壓力等于lOOdmlOOdm3 3時(shí)氣體的平衡壓時(shí)氣體的平衡壓力下膨脹；力下膨脹； (4)(4)等溫可逆膨脹。等溫可逆膨脹。 試比較這四個(gè)過(guò)程的功，比較的結(jié)果說(shuō)明了什么問(wèn)題試比較這四個(gè)過(guò)程的功，比較的結(jié)果說(shuō)明了什么問(wèn)題? ?解解：（：（1）由于）由于p(外）外）= 0，W = 0； （2）由于）由于p(外）外）= P2 ， PV=nRT, P2 =nRT/V2 W =- P2(V2-V1)=-nRT(V2- V1)/V2=-18.314373.15(100-25)/100=-2327 (J) （3）W=W1+W2= =P2(V2-V
3、1)- P3(V3-V2)=-3101 (J) （4）W= -nRTlnV2/V1=-4301 (J) 以上結(jié)果說(shuō)明，雖然始終態(tài)相同，但所作的功不同，其中以等溫可逆膨脹所以上結(jié)果說(shuō)明，雖然始終態(tài)相同，但所作的功不同，其中以等溫可逆膨脹所作的功最大。作的功最大。P17第一章第一章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律習(xí)題習(xí)題23 P25 試求算試求算2mol 100、4104pa的水蒸氣變成的水蒸氣變成100及及p的水時(shí)，此過(guò)程的水時(shí)，此過(guò)程的的U和和H。設(shè)水蒸氣為理想氣體，液態(tài)水的體積可忽略不計(jì)。已知水的。設(shè)水蒸氣為理想氣體，液態(tài)水的體積可忽略不計(jì)。已知水的摩爾汽化熱為摩爾汽化熱為4067kJmol-
4、1。解：上述過(guò)程可分為下面兩個(gè)過(guò)程解：上述過(guò)程可分為下面兩個(gè)過(guò)程100, 4104pa, H2O (g) 100, p , H2O (g) 100, p , H2O (l) 第一步是理想氣體等溫過(guò)程：第一步是理想氣體等溫過(guò)程： U1 = H1 = 0第二步是等溫等壓下可逆相變：第二步是等溫等壓下可逆相變： H2 = -n vap H m = - 81.34 kJ U2 = H2 p V = H2 + 2RT = - 75.14 kJ所以全過(guò)程的所以全過(guò)程的U和和H為：為： U = U1 + U2 = - 75.14 kJ H = H1 + H2 = - 81.34 kJ 習(xí)題習(xí)題39 P38
5、已知下列反應(yīng)在已知下列反應(yīng)在25時(shí)的熱效應(yīng)為：時(shí)的熱效應(yīng)為：（1）Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s) rHm=411.0kJmol1（2）H2(g)+S(s)+2O2(g)=H2SO4(l) rHm=800.8kJmol1（3）2Na(s)+ S(s) +2O2(g)= Na2SO4(s) rHm=1382.8kJmol1（4）1/2 H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g) rHm=92.30kJmol1計(jì)算反應(yīng)計(jì)算反應(yīng)2 NaCl(s)+ H2SO4(l)= Na2SO4(s)+2HCl(g)在在25時(shí)的時(shí)的rHm和和rUm 。 解：解： 所求方程所求方程 =（3）+ （
6、4） 2 （1） 2 （2） rHm= rHm（3）+ 2rHm（4） 2rHm（1） rHm（2） = 55.4 kJmol1 rUm=rHm nRT (g) = rHm 2RT = 50.4 kJmol1 習(xí)題習(xí)題41 P38 已知反應(yīng)已知反應(yīng)（1）C(金剛石金剛石)+ O2(g) = CO2(g) rHm（298K）=395.4kJmol1（2）C(石墨石墨)+ O2(g) = CO2(g) rHm（298K）=393.5kJmol1求求 C(石墨石墨) = C(金剛石金剛石) 的的 trsHm（298K）解：解： 所求方程所求方程 =（2）（）（1） trsHm=rHm（2）rHm（1
7、） =393.5(395.4) = 1.9 kJmol1 習(xí)題習(xí)題43 P40 利用標(biāo)準(zhǔn)利用標(biāo)準(zhǔn)mol生成焓數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)的生成焓數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)的rHm (298.15K)。(1)Cl2(g)+2KI(s)=2KCl(s)+I2(s)(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(3)SO2(g)+1/2O2(g)+ H2O(l)=H2SO4(l)(4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(5) CaO(s)+3C(石墨石墨)=CaC2(s)+ CO(g)(6)Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+ 2FeO(s)(7)2H2S(s)+ SO2(g)=3S(s)
8、+ 2H2O(g)(8) Fe2O3(s)+ 3C(石墨石墨)=4Fe(s)+3CO2(g)解：解：rHm (298.15K) =i f Hi(, 298.15K) (1) Cl2(g)+2KI(s)=2KCl(s)+I2(s) fHm(298) kJmol1 0 -327.65 -435.89 0 rHm (298.15K) =2(-435.89)-2(-327.65)=-216.5 kJmol1 (2) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) fHm(298) kJmol1 110.52 -241.83 -393.51 0 rHm (298.15K) =-41.16 kJmol
9、1 (3) SO2(g)+1/2O2(g)+ H2O(l)=H2SO4(l) fHm(298) kJmol1 296.90 0 -285.84 -800.8 rHm (298.15K) =-218.06 kJmol1 (4) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) fHm(298) kJmol1 -1206.87 -635.5 -393.51 rHm (298.15K) =177.86 kJmol1 (5) CaO(s)+3C(石墨)=CaC2(s)+ CO(g) fHm(298) kJmol1 -635.5 0 -62.76 110.52 rHm (298.15K) =462.22 k
10、Jmol1(6) Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+ 2 FeO(s) fHm(298) kJmol1 -822.2 110.52 -393.51 -266.5 rHm (298.15K) =6.2 kJmol1(7) 2H2S(s)+ SO2(g)=3S(s)+ 2H2O(g) fHm(298) kJmol1 -20.15 -296.9 0 -241.83 rHm (298.15K) =-146.46 kJmol1(8) 2Fe2O3(s)+ 3C(石墨)=4Fe(s)+3CO2(g) fHm(298) kJmol1 -822.2 0 0 -393.51 rHm (298.15K)
11、 =463.9 kJmol1 習(xí)題習(xí)題45 P42 已知已知C2H5OH（l）在）在25時(shí)的燃燒熱時(shí)的燃燒熱為為-1367 kJmol1，試用，試用CO2(g)和和H2O（l）在）在25時(shí)的生時(shí)的生成熱，計(jì)算成熱，計(jì)算C2H5OH（l）在）在25時(shí)的生成熱。時(shí)的生成熱。解：查表得解：查表得fHm(CO2，g) = - 393.514 kJmol1， fHm(H2O，l ) = -285.84 kJmol1 C2H5OH（l）+3O2(g)=2 CO2(g)+3 H2O（l）cHm(C2H5OH，l) = 2fHm(CO2 g )+3fHm(H2O，l ) fHm(C2H5OH，l )fHm(C
12、2H5OH，l) = 2fHm(CO2 g )+3fHm(H2O，l ) cHm(C2H5OH，l) = 277.6 kJmol1習(xí)題習(xí)題49 P46 試計(jì)算在試計(jì)算在25及標(biāo)準(zhǔn)壓力下，及標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol液態(tài)水蒸液態(tài)水蒸發(fā)成水蒸氣的氣化熱。已知發(fā)成水蒸氣的氣化熱。已知100及標(biāo)準(zhǔn)壓力下液態(tài)水的氣及標(biāo)準(zhǔn)壓力下液態(tài)水的氣化熱為化熱為2259Jg-1，在此溫度區(qū)間內(nèi)，水和水蒸氣的平均定壓，在此溫度區(qū)間內(nèi)，水和水蒸氣的平均定壓摩爾熱容分別為摩爾熱容分別為75.3及及33.2JK-1mol-1。解：解：evpHm(298K)= evpHm(373K)+298373Cp,m(水水)dT +373298
13、Cp,m(水汽水汽)dT = 225918 + 75.37533.275 Jmol1 = 43.8 kJmol1P61解解: 等溫等壓下不同理想氣體混合等溫等壓下不同理想氣體混合:S = SA + SB = -nA R T ln (VA/V) / T + - nBRT ln(VB/V) / T = - R (nAlnXA+ nBlnXB) = 2 R ln2 = 11.52 (J.K-1)因?yàn)橐驗(yàn)?Q/T=0所以所以 S 0 過(guò)程自發(fā)進(jìn)行過(guò)程自發(fā)進(jìn)行第二章第二章 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律P63P770HU 解：解：2212211(1)PnRTnRTWP VVPnRTPPP環(huán)（）635102
14、.5 8.314 400()8.31 105 10JJ38.31 10QWJ 35.76 10AUT ST SJ 35.76 10GAJ 5111625 10ln2.5 8.314ln.14.4 .10PSnRJ KJ KP P79= - 5290J第三章第三章 化學(xué)勢(shì)化學(xué)勢(shì) P93 P93 P98 P98 = P101 P104 第四章第四章 化學(xué)平衡化學(xué)平衡 P115 P119 P126 P129 P134 P138 第五章第五章 相平衡相平衡 P147 P150 第七章第七章 電化學(xué)電化學(xué) P225 P234 P248 P275第八章第八章 表面化學(xué)與膠體化學(xué)表面化學(xué)與膠體化學(xué) P291 P291 291 習(xí)題習(xí)題18 P306 P306 P31721 P32024 P340 第九章第九章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基本原理化學(xué)動(dòng)力學(xué)基本原理 P340 P356
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