物理化学练习题详细答案.doc

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1、11级物理化学练习题一、计算题2mol某双原子理想气体从始态300K下，恒压体积由5m3增至10m3，试计算该过程系统的W，Q，DU，DH，DS，DA及DG。已知始态S1＝100。解：由及代入数据可解得：T2=600K=12.47kJ，Qp=DH=17.46kJ，W=DU-Qp=12.47-17.46=-4.99kJ=40.34J.K-1ΔA=DU-D(TS)=DU-(T2S2―T1S1)=DU-(T2(S1+)―T1S1)=-41.73kJΔG=DH-D(TS)=DH-(T2S2―T1S1)=DH-(T2(S1+)―T1S1)=-36.74kJ二、

2、计算题2mol某双原子理想气体从始态101.325kPa下，恒容温度从300K升至400K，试计算该过程系统的W，Q，DU，DH，DS，DA及DG。已知始态S1＝100。解：恒容W=0kJDU=Q==4.16kJ，DH=5.82kJ，=11.96J.K-1ΔA=DU-D(TS)=DU-(T2S2―T1S1)=DU-(T2(S1+)―T1S1)=-10.62kJΔG=DH-D(TS)=DH-(T2S2―T1S1)=DH-(T2(S1+)―T1S1)=-8.96kJ三、计算题5理想气体始态为27、1013.25，经恒温可逆膨胀压力降为101.325。求该

3、过程系统的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。解：恒温四、计算题在25℃时1mol氩气（设为理想气体）从101.325kPa的始态自始至终用6×101.325kPa的外压恒温压缩到6×101.325kPa，求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△A和△G。解：恒温五、计算题试分别计算以下三过程各个热力学量：（1）1g水在100℃、101.325kPa下恒温恒压蒸发为水蒸汽，吸热2259J，求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。（2）始态同上，当外压恒为50.6625kPa时将水等温蒸发为水蒸汽，然后将此50.6625kPa、100℃的1g水

4、蒸汽缓慢可逆加压变为100℃，101.325kPa的水蒸汽，求此过程总的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。（3）始态同上，将水恒温真空蒸发成100℃、101.325kPa的水蒸汽，求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。解：（1）过程恒压且非体积功为零，所以Qp=ΔH=2259JΔA=ΔU-TΔS=―170.8JΔG=ΔH-TΔS=0（2）ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG同（1）。Q=ΔU－W=[2086.8－（－52.9）]J=2139.7J（3）ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG同（1）。W=0，Q=ΔU―W=2086.8J六、计算题已知H2O

5、(l)在100℃时的饱和蒸气压为101.325kPa，此时的蒸发焓为40.67kJ·mol-1,现有2molH2O(l)在298K、101.325kPa下变为同温同压的水蒸气。计算此过程的DH，DS，DG。设蒸气可视为理想气体。已知，。解：七、计算题60时，纯甲醇和纯乙醇的饱和蒸气压分别为83.39和47.01，两者可形成理想液态混合物。恒温60下，甲醇与乙醇混合物气液两相达到平衡时，液相组成x（甲醇）=0.5898。试求平衡蒸气的总压及气相的组成y（甲醇）。解：八、计算题35.17℃时，丙酮（A）与氯仿（B）完全互溶，时，测得溶液的蒸气总压为44.

6、32kPa。试求：（1）时的；（2）时的气相组成及。假定该溶液为理想稀溶液。已知35.17℃时。解：（1）对于理想稀溶液：：解得：：（2），九、计算题乙醇气相脱水可制备乙烯，其反应为：C2H5OH(g)==C2H4(g)+H2O(g)各物质298K时的DfH及S如下：物质C2H5OH(g)C2H4(g)H2O(g)DfH/kJ·mol-1－235.0852.23－241.60S/J·K-1·mol-1281.73219.24188.56试计算298K时该反应的DrH(298K)、DrS(298K)、DrG(298K)和K(298K)。解：DrH(29

7、8K)=－241.60+52.23－(－235.08)=45.71kJ·mol-1DrS(298K)=188.56+219.24－281.73=126.07J·K-1·mol-1DrG(298K)=45710－298×126.07=8141.14J·mol-1K(298K)=exp=0.0374十、计算题求反应在100℃时的标准平衡常数K。已知298.15K、100kPa下：Ag2CO3(s)－501.7167.4109.6Ag2O(s)－31.05121.365.86CO2(g)－393.51213.7437.11解：反应=(121.3+213.7

8、4-167.4)=167.64=[-31.05+(-393.51)-(-501.7)]=77.14=(65.