物化作业答案.doc

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1、2-8某理想气体。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃，求过程的W，Q，△H和△U。解：恒容：W=0；根据热力学第一定律，：W=0，故有Q=△U=3.118kJ2-102mol某理想气体，。由始态100kPa，50dm3，先恒容加热使压力升高至200kPa，再恒压泠却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W，Q，△H和△U。解：整个过程示意如下：2-17单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol，摩尔分数yB=0.4，始态温度T1=400K，压力p1=200kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100kPa膨胀到

2、平衡态。求末态温度T2及过程的W，△U，△H。解：先求双原子理想气体B的物质的量：n（B）=yB×n=0.4×5mol=2mol；则单原子理想气体A的物质的量：n（A）=（5-2）mol=3mol单原子理想气体A的，双原子理想气体B的过程绝热，Q=0，则△U=W于是有14.5T2=12T1=12×400K得T2=331.03K2-20已知水（H2O，l）在100℃的饱和蒸气压ps=101.325kPa，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓。求在100℃，101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q，W，△U及△H。设

3、水蒸气适用理想气体状态方程。解：过程为2-30（1）写出同一温度下下，一定聚集状态分子式为CnH2n的物质的与其之间的关系。（2）若25℃下环丙烷（g）的，求该温度下环丙烷的。解：（1）CnH2n的物质进行下述反应：故有（2）常压恒定温度25℃的条件下，环丙烷进行下述反应：2-31已知25℃甲酸乙酯（HCOOCH3，l）的标准摩尔摩尔燃烧焓为-979.5，甲酸乙酯（HCOOCH3，l）、甲醇（CH3OH，l）、水（H2O，l）及二氧化碳（CO2，g）的标准摩尔生成焓数据分别为-424.72，-238.66，-285.83及-

4、393.509。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。解：（1）先求+2×-=所以有=+2×-=｛2×（-393.509）+2×（-285.83）-（-979.5）｝kJ·mol-1=-379.178kJ·mol-1（2）+--=｛（-379.178）+（-285.83）-（-424.72）-（-238.66）｝kJ·mol-1=-1.628kJ·mol-12-33对于化学反应应用附录中各物质在25℃时标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热容与温度的函数关系式：（1）将表示成温度的函数关系式；（2）求该反应在1000K时的

5、。解：为求的温度函数关系式，查各物质的定压摩尔热容为H2：=26.88J·mol-1·K-1+4.374×10-3J·mol-1·K-2-0.3265×10-6J·mol-1·K-3CO：=26.537J·mol-1·K-1+7.6831×10-3J·mol-1·K-2-1.172×10-6J·mol-1·K-3H2O（l）：=29.16J·mol-1·K-1+14.49×10-3J·mol-1·K-2-2.022×10-6J·mol-1·K-3CH4（g）：=14.15J·mol-1·K-1+75.496×10-3J·mo

6、l-1·K-2-17.99×10-6J·mol-1·K-3=63.867J·mol-1·K-1;=-69.2619J·mol-1·K-1=-69262J·mol-1·K-1再查298.15K时的各物质的标准摩尔生成焓，求：=--=｛（-110.525）-（-74.81）-（-241.818）｝kJ·mol-1=206.103kJ·mol-1根据基希霍夫公式=+=+=+++将，，，的数据代入上式，并整理，可得={189982+63.867（T/K）-34.6310×10-3（T/K）2+5.9535×10-6（T/K）3}J·

7、mol-1（2）将1000K代入上式计算得=225.17kJ·mol-12-38某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四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）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（3）绝热可逆膨胀到50kPA；（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。解：（1）恒温可逆膨胀到50kPa：（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀:（3）绝热可逆膨胀到50kPa:绝热，Q=0，（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀绝热，Q=0，上式两边消去nR并

8、代入有关数据得3.5T2=2.75×350K故T2=275K2-43在带活塞的绝热容器中有4.25mol的某固态物质A及5mol某单原子理想气体B，物质A的。始态温度T1=400K，压力p1=200。今以气体B为系统，求经可逆膨胀到p2=100kPa时，系统的T2及过程的Q，W，△U及△H