物化练习题+答案.doc

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1、一、2mol理想气体在300K下，恒温可逆膨胀体积由5m3增至10m3，试计算该过程系统的W，Q，DU，DH，DS，DA及DG。解：DU=0，DH=0W=-nRTln（V2/V1）=-2´8.314´300´ln=-3.458kJQ=-W=3.458kJ=0+2´8.314´ln=11.53J.K-1或DS=Qr/T=3458J/300K=11.53J.K-1ΔA=ΔU-TΔS=-TΔS=-300´11.53=-3.458kJΔG=ΔH-TΔS=-TΔS=-300´11.53=-3.458kJ二、5理想气体始态为27、1013.25，经

2、恒温可逆膨胀压力降为101.325。求该过程系统的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。解：三、在25℃时1mol氧气（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：四、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

3、.6625kPa、100℃的1g水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=-172.2JΔG=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，

4、Q=ΔU―W=2086.8J五、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：六、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44.32kPa。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），七、乙醇气相脱水可制备乙烯，其反应为：C2H5OH(g)==C2H4(

5、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(298K)=－241.60+52.23－(－235.08)=45.71kJ·mol-1DrS(298K)=188.56+219.24－281.73=126.07J·K-1·mol-1DrG(298K)=45

6、710－298×126.07=8141.14J·mol-1K(298K)=exp=0.0374八、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+213.74-167.4)=167.3=[-31.05+(-393.51)-(-501.7)]=77.19=(65.86+37.11-109.6)=6.63=76.63=165.6=14.84K=0.00

7、838九、反应C（石墨）+2H2（g）=CH4(g)在600℃时=－88.05，各物质的标准摩尔熵值分别为：C（石墨）H2（g）CH4(g)14.9161.6225.9（1）计算600℃时的标准平衡常数K。（2）若要获得其它温度下的平衡常数，还需要什么数据？进行什么近似处理，试计算750℃时的标准平衡常数K。（3）为了获得更大CH4（g）的平衡产率，温度和压力应如何控制？解：（1）反应C（石墨）+2H2（g）=CH4(g)在600℃下=0.255(2)若求其它温度下的Kθ，需确定与T之间的关系，假设=0，可看作常数（3）由于而<0，因此

8、，<0，即随着温度的升高，标准平衡常数减小，反应向左移动。随着温度的降低，标准平衡常数增大，反应向右移动。所以应当降低温度。由于，因此随着压力的增加，经验平衡常数增大，反应向右移动。所以应当升高压力。十、对