物化答案_妈妈再也不想担心我的学习了.doc

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1、......1.将298K,p下的1dm3的O2(理想气体)绝热不可逆压缩到5p,消耗功502J,求终态的T2、S2及△H、△G。已知:Sm(O2,298K)=205.14J·K-1·mol-1[题解]氧气的物质的量为由热力学第一定律,△U=Q+W;系统绝热,Q=0 ,△U=W△U=nCV,m(T2-T1)=0.4mol×2.5R×(T2-298K)=502J解得T2=896.4K△S2=△S+S1=7.4J×K-1+205.14J×K-1×mol-1×0.40mol=89.46J×K-1D△H=

2、nCp,m(T2-T1)=0.4mol×3.5R×(698.4-298)K=6965.1JD△G=△H-△(TS)=△H-(T2S2-T1S1)=6965.1J-(896.4K·89.46J·K-1-298K×0.4mol·05.14J·K-1·mol-1)=-48.77kJ[剖析]本题考察的知识点为计算理想气体的单纯pVT变化的状态函数变,有两点需注意:(1)题中已知条件给出氧气在298K时的标准摩尔熵,可利用该数据计算其始态熵,再结合过程的熵变计算终态熵;(2)计算△G时,需利用△(TS),它

3、代表的含义是(T2S2-T1S1),而不应理解为T(S2-S1),因为本题属变温过程.学习参考.......2..学习参考.......3.将1molO2由298.15K,的压强下经恒温可逆压缩增至压强为607950Pa的末态,试求、、、、、、体,及隔。如改为恒外压(607950Pa)压缩至同一末态,上述各热力学量又为多少?(答案:①Q=-4.44kJ,△H=△U=0,W=△G=△A=4.44kJ,△S=14.9J·K-1,△S隔=0, ②Q=-12.4,W=12.4kJ,△S隔=26.67J·

4、K-1,其余同①)解:(1)将O2视为理想气体,因是恒温可逆压缩,故==0.学习参考....... =-T=-Qr= 4.44kJ=-T=-Qr= 4.44kJ体=Qr/T=(-4441)÷298.15=-14.9J·K-1外=-Qr/T= 4441÷298.15=14.9J·K-1隔=体+外=0(2) 因恒外压压缩,则 外=-Q/T=12394÷298.15=41.57J·K-1隔=体+外=(-14.9)+41.57=26.67J,,,及均与(1)同。4.1mol理想气体从同一始态(298.15

5、K,506625Pa)分别经历下列过程达到相同末态(298.15K,):(1)绝热可逆膨胀然后恒压可逆膨胀;(2)恒压可逆膨胀然后经恒容到达末态。试分别计算此二过程的、、及。已知此气体的恒压摩尔热容=12.47J·mol-1·K-1。(答案:△U=△H=0,△S=13.4J·K-1,△G=-3995J)解:两过程的始末态相同,故其DU,DH,DS及DG均相同,计算时选任一过程皆可:  .学习参考....... 因恒温,故: DU=DH=0    而 所以:DG=DH-T′DS=-3995J5.在2

6、98.15K及506625Pa下,1dm3的氧气经绝热可逆膨胀至,试计算该过程的、、、及。已知氧的(298K)=205J·mol-1·K-1,(O2,g)=29.1J·mol-1·K-1,并可将氧视为理想气体。(答案:△U=-466J,△H=-652J,△A=3831J,△G=3645J,△S=0)解:(1)先求出氧气的量n及终态的温度T2:n=PV/(RT)=506625×1×10-3/(8.314×298.15)=0.204molr=Cp,m/Cv,m=7/5T2=T1(P1/P2)(1-r

7、)/r=298.15(506625/101325)(-2/7)=188.24K(2)求,,:=nCv,m(T2-T1)=0.204×(29.1-R)(188.24-298.15)=-466J=nCp,m(T2-T1)=0.204×29.1×(188.24-298.15)=-652J绝热可逆,所以:=Qr/T=0(3)求,.学习参考.......=-=-S=-=-S给出的氧的熵值是298.15K,Pq的熵值(),而本题的始态是298.15K及506625Pa,故应把给出的摩尔熵变为本题始态的摩尔熵(

8、Sm)。因:Sm-=RTln(P1/P2)=8.314ln(101325/506625)=-13.4J·mol-1·K-1故本题始、终态的熵值S=S2=S1=0.204(205-13.4)=39.1J·K-1所以:=-466-39.1(188.24-298.15)=3831J=-652-39.1(188.24-298.15)=3645J6.苯的正常沸点为353K,此时(C6H6,353K)=30.77kJ·mol-1。现将353K、下的1mol液态苯向真空恒温蒸发为同温同压下的苯蒸

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