化教例题习题上 学生版

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1、《物理化学》习题例题学生版一、热力学1（例题）某一化学反应若在定温定压下(298K、P0)进行，放热40.0KJ，若使反应通过可逆电池来完成，则吸热4.0KJ。计算：(1)计算该化学反应的DrSm。(2)当该反应自发进行时(即不做功时)，环境的熵变及总熵变。(3)反应体系可能做的最大功为多少？解：(1)（2）（3）2、（习题）1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、U、H、S、G。已知此理想气体300K时的Sm=150.0J·K－1·mol－1，cp,m=30.0

2、0J·K－1·mol－1。3、（例题）在的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞相通，开始时，一放，压力为，另一放，压力为，打开旋塞后，两气互相混合，计算：（1）终了时瓶中的压力；（2）混合过程中的、、、（3）如等温下可逆地使气体回到原状，计算过程中的和。解：（1）（2）以二球内气体为体系，w=0，，则Q=0(3)而∴又∵，∴3、（习题）液态Br2在331.4K时沸腾，Br2（l）在282.5K时的蒸气压为13.33KPa，计算298.2K时Br2（g）的标准摩尔生成吉布斯自由能。已知△fGmθ（Br2,l,Φ

3、）=0《物理化学》习题例题学生版。设Br2（l）→Br2（g）的，与T无关。4、（例题）已知Br2（g）的标准生成热△fHmθ（Φ）和标准生成自由能△fGmθ（Φ）分别为30.71和3.14KJmol-1。（1）计算液态溴在298K时的蒸气压（2）近似计算溴在323K时的蒸气压（3）近似计算标准压力下液态溴的沸点已知△fGmθ（Br2,l,Φ）=0,△fHmθ（Br2,l,Φ）=0解：（1）∴，∴（2）近似计算，可认为为常数.，，（3）沸点时，，，∴5、（例题）双原子分子理想气体B从初态300K、100

4、KPa分别经可逆及不可逆绝热膨胀至压力均为10KPa的终态。如果不可逆过程所作的功仅为可逆过程的10％，请计算不可逆过程的终态温度、ΔU、ΔH、Q、W。《物理化学》习题例题学生版6（习题）在298.1K，101.325Pa时，反应为。若设计为可逆电池，在电池中进行上述反应，电池的电动势为，试求上述反应的。7、（习题）（1）轮胎中压力为506.5kPa的100dm3空气泄漏于大气中(P0=101.3kPa),问对大气做功多少?(假定温度恒定不变)（2）1kg的水在正常沸点100度时汽化为同温度的水蒸汽，吸

5、热2259.2kJ。计算汽化过程中的Ｗ及体系内能的变化ΔU。8（例题）苯在正常沸点353K下的DvapHm0=30.77KJ.mol-1,今将353K及P0下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。试求：(1)此过程中苯吸收的热量Q和作的功W；(2)苯的摩尔气化滴DvapSm0及摩尔气化吉布斯自由能DvapGm0；(3)环境的熵变DS环；(4)应用有关原理，判断上述过程是否自发？(5)298K时苯的蒸气压为多大？解：（1）《物理化学》习题例题学生版=27835J(2)(

6、3)(4)故真空蒸发为不可逆过程由克—克方程9、（例题）（1）如果房间内的一电冰箱的箱门打开，并保持致冷机运转，能否降低全室温度，为什么？（2）设该电冰箱在0℃与室温(25℃)作理想可逆循环每小时能冻出1kg的冰，如房间的总热容为150kJ·K-1，估算电冰箱工作10小时后室内温度的变化？已知水的比热为4.184J·K-1，1克水的凝固热为339J·g-1（9分）解：（1）不能。因为，冰箱门打开，箱内与室内空气流通，使高低两个热源温度相等。致冷机工作，致冷机消耗的电功以及冰箱内冷却器(低温热源)吸的热都

7、以热的形式放到室内(高温热源)，当冰箱门打开时，室内空气又流入箱内，使室内气温升高。这样，总的效果是致冷机消耗电能转化为室内空气的内能，反使室内温度升高。因而使室内温度非但不降低反而升高。（2）Q'＝1000×(4.184×25+339)×10＝4436kJβ＝T1／(T2－T1)=273/25=10.92β＝Q'/WW＝Q'/10.92＝4436/10.92＝406.23kJQ2＝W＋Q'＝4842kJΔT＝4842/150＝32KT3＝298+32＝330K，房间温度变为330K。10（例题）已知水

8、的正常熔化热。，。计算度水在pӨ下凝固为同温同压下的冰的熵变，并判断是否自发过程。解：设计路径《物理化学》习题例题学生版ΔS268K=ΔS1+ΔS2+ΔS273K，∴是自发过程。11（例题）在298.15K时，有0.01Kg的N2O4（g），压力为202.65KPa现把它全部转变成NO2（g），压力为30.40KPa，求过程的△rG。已知△fGmθ（NO2,Φ）=51.84KJ·mol-1,△fGmθ(N2O4,Φ)=98.29KJ·mol