物理化学离线作业及答案

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1、浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(必做)姓名：应善洋学号：717124222012年级：2017年秋学习中心：台州电大—————————————————————————————第一章热力学第一定律一、填空题1.系统的性质分为广度性质和____强度性质____。2.热力学第一定律的数学表达式是ΔU＝Q＋W。3.水从25℃加热到35℃，水的热力学能增大。（填“增大”、“减小”或“不变”）4.理想气体在恒定外压下绝热膨胀，气体的焓不变。（填“增大”、“减小”或“不变”）5.ΔU=Qv的适用条件是封闭系

2、统中等容非体积功为零。6.O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零（填“小于”、“大于”或“等于”）。二、简答题1.什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究对象，这一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。2.什么是等压过程？什么是可逆过程？答：等压过程是在环境压力恒定下，系统始，终态压力相同且等于环境压力的过程。某系统经过一过程由状态1变为状态2之后，如果能使系统和环境都完全复原，则该过程称为可逆过程。3.什么是热力学第一定律？答：自然界一切事物都具有能量，能

3、量有多种形态，能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。4.什么是标准摩尔生成焓？什么是标准摩尔燃烧焓？答：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成标准状态下1mol化合物的焓变，称为该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。在标准压力和指定温度下，1mol物质完全燃烧的恒压热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓。5.Zn与稀硫酸发生放热置换反应，请问在开口瓶中进行还是在闭口瓶中进行放热更多？为什么？答：一样多。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑属放热反应 ，化学放热反应与化学的反应过程

4、无关，只有物质的始、终状态相关。相同物质的量的硫酸和锌反应放热相同与容器无关。当然敞口瓶反应过程中热量散失快，但两者产生的热量是一样的。6.石墨在充满氧气的定容绝热反应器中燃烧，若以反应器和其中所有物质为系统，请问燃烧前后热力学能和焓如何变化？答：孤立系统，燃烧前后，气体摩尔数不变，温度升高，压力增大，所以燃烧后热力学能不变。焓增大。三、计算题1.1mol单原子理想气体在298K时，在恒定外压为终态压力下从15.00dm3等温膨胀到40.00dm3，求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。ΔU＝ΔH＝０答：Ｐ＝n

5、RT/V=(1*8.31*298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94*(40-15)=-1548.5JQ=-W=1548.5J2.1mol水在100℃、101.3kPa下蒸发为水蒸气，吸热40.7kJ，求该过程的Q、W、△U和△H。答：Q＝40.7Kj W=-3.10kJ △U=37.6Kj △H=40.7kJ 3.已知298.2K时，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4(s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3kJ·mol-1

6、，求下列反应的和2NaCl(s)+H2SO4(l)=Na2SO4(s)+2HCl(g)答：2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HCl(g)△rHme=(∑H)产物－(∑H)反应物＝（－1383－92.3*２）-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol4.已知298.2K时，C（石墨）、H2（g）和C2H6（g）的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-1559.8kJ·mol-1。计算下列反应的和：2C（石墨）+3H2（g）→C2

7、H6（g）答：D＝－84.6kJ/molD=-79.6kJ/mol第二章热力学第二定律一、填空题1.理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩所组成。2.卡诺循环中等温可逆膨胀过程的温度大于等温可逆压缩过程的温度。（填“小于”、“大于”或“等于”）3.工作在高温热源373K与低温热源298K之间的卡诺热机的效率为0.2。4.H2气和O2气在绝热钢瓶中发生反应的ΔS大于零。（填“小于”、“大于”或“等于”）5.1mol373.2K、101.3kPa水蒸发为373.2K、10

8、1.3kPa水蒸气的ΔS108.9J/K（知水的蒸发热为40.64kJ/mol）。6.系统经过不可逆循环过程ΔS环大于零。（填“小于”、“大于”或“等于”）7.1mol100℃，100kPa气态水的吉布斯能小于1mol100℃，100kPa液态水的吉布斯能。（填“小于”、“大于”或“等于”）8.吉布斯能判据的适用条件是封闭系统等温等压和非体积功为零的过程。二、简答题1.什么是自发过程？什么是热力学第二定律？答：自发过程是指一定条件下，不需任