物理化学课后习题与答案

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时间:2019-01-08

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1、..第一章1.5     两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100°C,另一个球则维持0°C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。   解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。      标准状态:                                              因此,      1.8如图所示,一带隔板的容器中,两侧分别有同温、不同压的H2与N2,P(H2)=20kpa,P(N2)=10kpa,二者均可视为理想

2、气体。         H23dm3P(H2)TN21dm3P(N2)T资料..(1)保持容器内温度恒定,抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力;(2)计算混合气体中H2和N2的分压力;(3)计算混合气体中H2和N2的分体积。第二章2.21mol水蒸气(H2O,g)在100℃,101.325kpa下全部凝结成液态水,求过程的功。假设:相对水蒸气的体积,液态水的体积可以忽略不计。2.111mol某理想气体与27℃,101.325kpa的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态,在恒容升温至97.0℃,250.00

3、kpa。求过程的W,Q,ΔU,ΔH。已知气体的体积Cv,m=20.92J*mol-1*K-1。资料..2.15容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0°C,4mol的Ar(g)及150°C,2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程的。已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为及,且假设均不随温度而变。       解:图示如下                          假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计       则该过程可看作恒容过程

4、,因此                         假设气体可看作理想气体,,则             资料..2.25冰(H2O,S)在100kpa下的熔点为0℃,此条件下的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.012KJ*mol-1*K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=76.28J*mol-1*K-1和Cpm(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。2.26已知水(H2O,l)在100°C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气在25~

5、100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=75.75J*mol-1*K-1和Cpm(H2O,g)=33.76J*mol-1*K-1。求在25°C时水的摩尔蒸发焓。2.29应用附录中有关物资的热化学数据,计算25°C时反应的标准摩尔反应焓,要求:(1)   应用25°C的标准摩尔生成焓数据;(2)   应用25°C的标准摩尔燃烧焓数据。解:查表知Compound资料..000因此,由标准摩尔生成焓由标准摩尔燃烧焓2.31     已知25°C甲酸甲脂(HCOOCH3,l)的标准摩尔燃烧焓为,甲酸(HCOOH,l)、甲醇(

6、CH3OH,l)、水(H2O,l)及二氧化碳(CO2,g)的标准摩尔生成焓分别为、、及。应用这些数据求25°C时下列反应的标准摩尔反应焓。                          解:显然要求出甲酸甲脂(HCOOCH3,l)的标准摩尔生成焓资料..                                                                 2.38某双原子理想气体1mol从始态350K,200kpa经过如下五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

7、)恒温反抗50kpa恒外压不可逆膨胀;(3)恒温向真空膨胀到50kpa;(4)绝热可逆膨胀到50kpa;(5)绝热反抗50kpa恒外压不可逆膨胀。资料..第三章3.9       始态为,的某双原子理想气体1mol,经下列不同途径变化到,的末态。求各步骤及途径的。(1)   恒温可逆膨胀;(2)   先恒容冷却至使压力降至100kPa,再恒压加热至;(3)   先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa,再恒压加热至。解:(1)对理想气体恒温可逆膨胀,DU=0,因此             (2)     先计算恒容冷却至使压力降至10

8、0kPa,系统的温度T:             资料..             (3)   同理,先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa时系统的温度T:             根据理想气体绝热过程状态方程,           

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