物理化学 第二版答案
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第一章气体1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273K,右边球的温度为 293K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问: (1) 若将左边球的温度升高 10K,中间汞滴向哪边移动? (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K,中间汞滴向哪边移动?答:(1)左边球的温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两个球的温度同时都升高10K,汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低,升高 10K所占的比例比右边的大,283/273大于 303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边的比右边的大。
4.在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。
5.当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物质的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学实验第二版罗士平思考题及参考答案
1、开机的顺序是什么?
答案:打开电源---热量计数据处理仪—计算机。
(关机则相反)
2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?
答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使
体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
3、萘的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品萘时,内筒水是否要更换和重新调温?
答案:用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。
在实验界面上,分别输入实验编号、实验内容(发热值)、测试公式(国标)、试样重量、点火丝热值(80J),按开始实验键。
其他同热容量的测定。
内筒水当然要更换和重新调温。
4、燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?
答案:应清洗干净并檫干。
5、氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?
答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
6、测定量热计热容量与测定萘的条件可以不一致吗?为什么?
答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是2.6升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
第一章 练习题一.思考题1. 宏观流动性。
压缩性微观分子间作用力,分子自由运动性(热运动)2. 不存在;高温低压3. 严格意义上是;高温低压下近似适用4. 真实气体分子间引力作用,真实气体具有体积5. T >T c 不可能液化 T=T C P >P C T <T C P >P S6. 处于同一对比状态的不同真实气体,Z 数值不同 二.选择题 1. ρ=PM/RT ④2. T 真=PM M /ZR P r =P/P C <1 T r =T/T C 由压缩因子图知Z <1 ∴T 真>PV M /R PV M /R=T 理 T 真>T 理3. ②4.Z=V 真/V 理<15. ③ 临界温度下可液化6. ③ 钢瓶颜色,字体颜色 三.计算题1. 解:ρ=PM/RTρ1/ρ2=(P 1/T 1)/(P 2/T 2)ρ2=ρ1*(P 2/T 2)/(P 1/T 1)=ρ1*( P 2* T 1)/( P 1* T 2) ρ1=1.96㎏/m 3 P 2=86.66*103Pa P 1=101.325*103Pa T 1=273.15K T 2298.15Kρ2=1.96*(86.66/101.325)*( 273.15/298.15)=1.54㎏/m 3 2.解: PV=nRT V 同 n 同P 1/T 1=P 2/T 2T 1=500K T 2=300K P 1=101.325KPaP 2= P 1* T 2/ T 1=101.325*500/300=60.795 kPa 3.解: Y NH3=V NH3/V 总=(0.1-0.086)/0.1=0.14 n 总=P 总V 总/R 总T 总P=100 KPa T=273.15+27=300.15K V=0.1*10-3 m 3 R=8.314J/(mol*k )n 总=(100*103*10-4)/(8.314*300.15) n 总=0.004moln NH3= n 总* Y NH3=0.004*0.14=5.6*10-4 P NH3=P 总* Y NH3=100*0.14=14 KPa 4.解:n=m/Mn co2=0.1mol n N2=0.5MOL n o2=0.6mol y co2=0.1/0.2 y N2=0.5/1.2 y o2=0.5 P co2=P 总* y co2=2.026*1/12*105=1.69*104Pa P N2= P 总* y N2=2.026*5/12*105=8.44*104Pa P o2= P 总* y o2=2.026*0.5*105=1.103*1055.解:(P+an2/v2)(v-nb)=nRTa=6.57*10-1 b=5.62*10-5T=350K V=5.00*10-3m3n=m/M=0.142*103/71=2molP=nRT/(v-nb)-an2/v2P=11.907*105-1.501*105=1.086*1066.解:TC =190.7K PC=4.596MPaTr =T/TC=291.2/190.7=1.527Pr =P/PC=15/4.596=3.264由压缩因子图得:Z=0.83ρ=PM/ZRT=15*106*16*10-3/8.314*291.2*0.83=119㎏/m3第二章练习题一、思考题1、(1)加热烧杯中水水位系统则环境为大气、烧杯。
物理化学第二版习题答案【篇一:物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)】ss=txt>二、概念题1. 答:(d)热力学能是状态的单值函数,其绝对值无法测量。
2. 答:(c)气体膨胀对外作功,热力学能下降。
3. 答:(b)大气对系统作功,热力学能升高。
4. 答:(a)过程(1)中,系统要对外作功,相变所吸的热较多。
5. 答:(a)对冰箱作的电功全转化为热了。
7. 答:(c)对于理想气体而言,内能仅仅是温度的单值函数,经真空绝热膨胀后,内能不变,因此体系温度不变。
8. 答:(c)由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数,经真空绝热膨胀后,内能不变,因此体系温度不变(状态方程中无压力校正项,说明该气体膨胀时,不需克服分子间引力,所以恒温膨胀时,热力学能不变)。
9. 答:(b)式适用于不作非膨胀功的等压过程。
757,cv =rcp=r ,这是双原子分子的特征。
522?n2molv210. (b)1.40=??16. 答:由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关,则此实际气体的内能只是温度的函数。
三、习题1. (1)一系统的热力学能增加了100kj,从环境吸收了40kj的热,计算系统与环境的功的交换量;(2)如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kj的功,同时吸收了20kj的热,计算系统热力学能的变化值。
2. 在300 k时,有 10 mol理想气体,始态压力为 1000 kpa。
计算在等温下,下列三个过程做膨胀功:(1)在100 kpa压力下体积胀大1 dm3 ;p?nrtvp2 (?p2?nrtnrt?-) = - nrt?1??? p2p1p1??100)= -22.45 kj 1000= -nrtln(3)∵ w = -?pdv =-?v1nrtdvvv2p1= -nrtln v1p21000= -57.43 kj 1003. 在373 k恒温条件下,计算1 mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。
第一章 气体2.将温度为300 K ,压力为1800 kPa 的钢瓶中的氮气,放一部分到体积为20 3dm 的贮气瓶中,使贮气瓶压力在300 K 时为100 kPa ,这时原来钢瓶中的压力降为1600kPa (假设温度未变)。
试求原钢瓶的体积。
仍假设气体可作为理想气体处理。
解: 设钢瓶的体积为V ,原有的气体的物质的量为1n ,剩余气体的物质的量为2n ,放入贮气瓶中的气体物质的量为n 。
根据理想气体的状态方程,11pV n RT =22p V n RT = 121212()p V p V V n n n p p RT RT RT=-=-=- 333311100 kPa 2010 m 0.80 mol 8.314 J mol K 300 Kp V n RT ---⨯⨯===⋅⋅⨯ 12nRT V p p =- 1130.80 mol 8.314 J mol K 300 K 9.98 dm (1 800 1 600) kPa--⨯⋅⋅⨯==-5.有氮气和甲烷(均为气体)的气体混合物100 g ,已知含氮气的质量分数为0.31。
在420 K 和一定压力下,混合气体的体积为9.95 3dm 。
求混合气体的总压力和各组分的分压。
假定混合气体遵守Dalton 分压定律。
已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为128 g mol -⋅和116 g mol -⋅。
解: 混合气体中,含氮气和甲烷气的物质的量分别为2N 10.31100 g 1.11 mol 28 g mol m n M -⨯===⋅ 4CH 1(10.31)100 g 4.31 mol 16 g mol n --⨯==⋅ 混合气体的总压力为nRT p V= 1133(1.11 4.31) mol 8.314 J mol K 420 K 9.9510 m---+⨯⋅⋅⨯=⨯ 1 902 kPa =混合气体中,氮气和甲烷气的分压分别为22224N N N N CH n p x p p n n ==⨯+总总 1.11 1 902 kPa 389.5 kPa 1.11 4.31=⨯=+ 4CH (1902389.5) kPa 1 512.5 kPa p =-=12.在一个容积为0.5.3m 的钢瓶内,放有16 kg 温度为500 K 的4CH (g),试计算容器内的压力。
物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案详细讲解....课后习题答案第一章气体一.基本要求1.了解低压下气体的几个经验定律;2.掌握理想气体的微观模型,能熟练使用理想气体的状态方程;3.掌握理想气体混合物组成的几种表示方法,注意Dalton分压定律和Amagat分体积定律的使用前提;4.了解真实气体pVm图的一般形状,了解临界状态的特点及超临界流体的应用;5.了解vanderWaal气体方程中两个修正项的意义,并能作简单计算。
二.把握学习要点的建议本章是为今后用到气体时作铺垫的,几个经验定律在先行课中已有介绍,这里仅是复习一下而已。
重要的是要理解理想气体的微观模型,掌握理想气体的状态方程。
因为了解了理想气体的微观模型,就可以知道在什么情况下,可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。
通过例题和习题,能熟练地使用理想气体的状态方程,掌握p,V,T和物质的量n几个物理量之间的运算。
物理量的运算既要进行数字运算,也要进行单位运算,一开始就要规范解题方法,为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。
掌握Dalton分压定律和Amagat分体积定律的使用前提,以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。
在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时,要认真听讲,注意在PowerPoint动画中真实气体的pVm图,掌握实际气体在什么条件下才能液化,临界点是什么含义等,为以后学习相平衡打下基础。
三.思考题参考答案1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
专注专业....2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
第一章1-1 10mol 理想气体从Pa 1000.26⨯,3dm 00.1等容降温使压力降到Pa 1000.25⨯,在等压膨胀到3dm 0.10,求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:1-2 1mol 理想气体从25 K ,Pa 1000.15⨯经等容过程和等压过程分别升温到100K ,此气体的1,K J 10.29-⋅=m p C ,求过程的容降温使压力降到Pa 1000.25⨯,在等压膨胀到3dm 0.10,求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:等容过程R C C m V m p =-,, 11,,mol K J 786.20314.818.29--⋅⋅=-=-=R C C m p m V()()J 95.155825100786.20112,=-⨯⨯=-=∆T T nC U m V()()J 5.21822510010.29112,=-⨯⨯=-=∆T T nC H m p等容过程J 0=W J 95.1558=∆=U Q 等压过程J 95.1558=∆U J 5.2182=∆HJ 5.2182=∆=H Q p J 55.6235.218295.1558-=-=-∆=Q U W1-5 2mol 理想气体由从25℃,Pa 1000.16⨯膨胀到25℃,Pa 1000.15⨯,设过程为(1)自由膨胀;(2)反应恒定外压Pa 1000.15⨯等温膨胀;(3)等温可逆膨胀。
分别计算以上各过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:(1)自由膨胀J 0=W理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆H J 0=Q (2)恒外压理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆HJ6.44591000.1298314.821000.1298314.821000.1655-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=∆-=V p W 外J 6.4459=-=W Q(3)理想气体 等温过程J 0=∆U J 0=∆H可逆过程J 6.114091000.11000.1ln298314.82ln ln d d 651212-=⨯⨯⨯⨯==-=-=-=⎰⎰p pnRT V V nRT V V nRT V p W 外J 6.11409=-=W Q1-7 2mol 单原子理想气体由从600K ,MPa 000.1反抗恒定外压100kPa 绝热膨胀到100kPa ,求该过程的U Q W ∆,,和H ∆。
物理化学第2版万洪⽂詹正坤主编练习题答案万洪⽂教材习题全解第⼀编化学热⼒学化学热⼒学第⼀章热⼒学基本定律第⼀章热⼒学基本定律练题O g1-40.1kgC6H6(l)在p,沸点353.35K 下蒸发,已知?l H m(C6H6)=30.80kJmol-1。
试计算此过程Q,W,ΔU和ΔH值。
解:等温等压相变。
n/mol=100/78,gH = Q = n?l H m=39.5kJ,W=- nRT=-3.77kJ, U =Q+W=35.7kJO1-5 设⼀礼堂的体积是1000m3,室温是290K,⽓压为p,今欲将温度升⾄300K,需吸收热量多少?(若将空⽓视为理想⽓体,并已知其C p,m 为29.29JK-1· mol-1。
)T300= ∫nCd TQpV解:理想⽓体等压升温(n变)。
δ=p m d, 290m,RTO=1.2×107J1-6 单原⼦理想⽓体,由600K,1.0MPa 对抗恒外压p绝热膨胀到p O。
计算该过程的Q、W、ΔU和ΔH。
(C p,m=2.5 R)解:理想⽓体绝热不可逆膨胀Q=0 。
ΔU=W,即nC V,m(T2-T1)=- p2 (V2-V1),因V2= nRT2/ p2 , V1= nRT1/ p1 ,求出T2=384K。
ΔU=W=nC V,m(T2-T1)=-5.39kJ ,ΔH=nC p,m(T2-T1)=-8.98kJOp,1-7 在298.15K,6×101.3kPa 压⼒下,1mol 单原⼦理想⽓体进⾏绝热膨胀,最后压⼒为O若为;(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压p膨胀,求上述⼆绝热膨胀过程的⽓体的最终温度;⽓体对外界所作的功;⽓体的热⼒学能变化及焓变。
(已知C p,m=2.5 R)。
解:(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3,过程⽅程p11-γT1γ=p21-γT2γ,T2=145.6K,ΔU=W=nC V,m(T2-T1)=-1.9kJ,ΔH=nC p,m(T2-T1)=-3.17kJO(2)对抗恒外压p膨胀 ,利⽤ΔU=W,即nC V,m(T2-T1)=- p2 (V2-V1) ,求出T2=198.8K。
四.概念题参考答案1.在等温、等压且不做非膨胀功的条件下,当反应的1r m 5 kJ mol G -∆=⋅时,该反应自发进行的方向为 ( )(A) 正向自发进行 (B) 逆向自发进行(C) 无法判断 (D) 反应不能进行答:(C)。
判断反应能否自发进行,要用等温、等压且不做非膨胀功的条件下r m G ∆的变化值,而不能用r m G ∆的值。
除非该反应是在标准压力下进行,则r m 0G ∆>,反应能逆向自发进行。
或者r m G ∆是一个绝对值很大的负值,改变压力商也不可能改变r m G ∆的符号,则r m G ∆也小于零,这时可以估计反应能自发正向进行。
2.理想气体混合物在化学反应达平衡时,应该使用下列哪个关系式 ( )(A )r m ln p G RT K ∆=- (B )r m ln p G RT K ∆=-(C )r m ln x G RT K ∆=- (D )r m ln c G RT K ∆=-答:(B )。
根据理想气体化学势的表示式,对数项中用B /p p 表示,在化学反应等温式中,对数项中是压力商p Q ,达平衡时,是平衡时的压力商,所以标准平衡常数是p K ,相应的Gibbs 自由能的变化值为r m G ∆。
3.理想气体反应23CO(g)2H (g)CH OH(g)+=的r m G ∆与温度T 的关系为:1r m /(J mol )21 66052.92/K G T -∆⋅=-+。
若要使反应的平衡常数大于1,则应控制的反应温度为 ( )(A) 必须低于℃ (B) 必须高于409.3 K(C) 必须低于409.3 K (D) 必须等于409.3 K答:(C)。
r m G ∆与标准平衡常数p K 的关系式为r m ln p G RT K ∆=-,要使1p K =,则r m 0G ∆=。
从已知的关系式,解得409.3 K T =。
要使反应在标准压力下能自发正向进行,r m G ∆必须小于零,所以,根据已知的关系式,反应温度必须低于409.3 K 。
第一章 练习题一.思考题1. 宏观流动性。
压缩性微观分子间作用力,分子自由运动性(热运动)2. 不存在;高温低压3. 严格意义上是;高温低压下近似适用4. 真实气体分子间引力作用,真实气体具有体积5. T >T c 不可能液化 T=T C P >P C T <T C P >P S6. 处于同一对比状态的不同真实气体,Z 数值不同 二.选择题 1. ρ=PM/RT ④2. T 真=PM M /ZR P r =P/P C <1 T r =T/T C 由压缩因子图知Z <1 ∴T 真>PV M /R PV M /R=T 理 T 真>T 理3. ②4.Z=V 真/V 理<15. ③ 临界温度下可液化6. ③ 钢瓶颜色,字体颜色 三.计算题1. 解:ρ=PM/RTρ1/ρ2=(P 1/T 1)/(P 2/T 2)ρ2=ρ1*(P 2/T 2)/(P 1/T 1)=ρ1*( P 2* T 1)/( P 1* T 2) ρ1=1.96㎏/m 3 P 2=86.66*103Pa P 1=101.325*103Pa T 1=273.15K T 2298.15Kρ2=1.96*(86.66/101.325)*( 273.15/298.15)=1.54㎏/m 3 2.解: PV=nRT V 同 n 同P 1/T 1=P 2/T 2T 1=500K T 2=300K P 1=101.325KPaP 2= P 1* T 2/ T 1=101.325*500/300=60.795 kPa 3.解: Y NH3=V NH3/V 总=(0.1-0.086)/0.1=0.14 n 总=P 总V 总/R 总T 总P=100 KPa T=273.15+27=300.15K V=0.1*10-3 m 3 R=8.314J/(mol*k )n 总=(100*103*10-4)/(8.314*300.15) n 总=0.004moln NH3= n 总* Y NH3=0.004*0.14=5.6*10-4 P NH3=P 总* Y NH3=100*0.14=14 KPa 4.解:n=m/Mn co2=0.1mol n N2=0.5MOL n o2=0.6mol y co2=0.1/0.2 y N2=0.5/1.2 y o2=0.5 P co2=P 总* y co2=2.026*1/12*105=1.69*104Pa P N2= P 总* y N2=2.026*5/12*105=8.44*104Pa P o2= P 总* y o2=2.026*0.5*105=1.103*1055.解:(P+an2/v2)(v-nb)=nRTa=6.57*10-1 b=5.62*10-5T=350K V=5.00*10-3m3n=m/M=0.142*103/71=2molP=nRT/(v-nb)-an2/v2P=11.907*105-1.501*105=1.086*1066.解:TC =190.7K PC=4.596MPaTr =T/TC=291.2/190.7=1.527Pr =P/PC=15/4.596=3.264由压缩因子图得:Z=0.83ρ=PM/ZRT=15*106*16*10-3/8.314*291.2*0.83=119㎏/m3第二章练习题一、思考题1、(1)加热烧杯中水水位系统则环境为大气、烧杯。
系统为人为选定环境与之有能量物质交换。
(2) n T v p 综合体现就是气体的状态;他们就是气体的状态函数。
(3)都是能量递过程中能量存在的形式;摩擦、热源。
(4)热:途径函数;温度状态函数;温度变化与吸放热无必要关系。
(5)H=U+PV(6) △rHm ⊙=△rUm⊙+∑VBRT(g)△rHm⊙:恒压热效应数值。
△rUm⊙:恒容热效应数值。
(7)二种标准摩尔焓定义不同优势数值不同。
H2(g)+O2(g)→H2O(l)+△rHm⊙(9)标准状态 Standard state标准状况 Standard condition数据相差不大{273.15k 101.325kpa 工程上有时293k 2、T、σ强度P、v、m、n广延3、数值、对WR=△U-QR W2R=△U-Q2RWR< W2R(膨胀做功)-QR<-Q2R QR>Q2R4、(1)错稳定单位(2)对 H2+1/2O2→H2O(L)(3)错仅仅数值相同(4)错二、选择题1、(4)广延:加和强度:不加和2、(3)除循环可逆过程始末状态均不相同3、(1)温度与热无必然联系4、(3)焓只是与恒热数值相等,意义不同理想气体焓只是温度函数放热反应△H<05、(3)对温度无要求6、(2)△U=Nv。
M(T2-T1)=WQ=0二、计算题1、W=-nR△T=-1*8.314*1=8.3142、W=-P环△V=-30.4*105 *(-1.2*10-3)=3.648KJ3、4、(1)W=-nRTlnV2/V1=-1*8.314*373.15*ln(100/25)=-4301J(2) W=0(3) w=-P环(V2-V1)=-nRT/V2(V2-V1)=-1*8.314*373.15/(100*10-3)*(100-25)*10-3=-2327J(4) W =W1+W2W 1=-P环(V2-V1)=-nRT/ V2(V2-V1)=-1*8.314*373.15/(50*10-3)*(50-25)* 10-3=-1551.18JW 2= P环(V3-V2)=-nRT/V3(V3-V2)=-1*8.314*373.15/(100*10-3)*(100-50)* 10-3=-1551.18JW= W1+W2=-3102.3691J4、解:∵P3 =10P1V3=(1/10)V1T3=T1∴△U=0 △H=0 W1=0W 2=-P系(V3-V2)=-10* P1*(V3-V2)=-10*202.65*(1-10)* 10-3*103=18.2385KJW= W1+W2=0+18.2385 =18.2385KJQ=△U-W=-W=-18.2385KJ 5、解:∵P2 = P1V2= 2V1∴T2 =2 T1=596.3KJC v m = Cp m–R=22.34-8.314+48.12* 10-3J=14.026+48.12* 10-3 J△U =n∫T1T2Cv mdT=2*∫298.15596.3*(14.026+48.12* 10-3T) dT=2*[(48.12/2)*10-3*(596.32-298.152)+14.026*298.15]=12832.65+8363.70=21196.35J=21. 20KJ△H=n∫T1T2Cv mdT=2*∫298.15596.3*(22.34+48.12*10-3T) dT=2*[1/2*48.12*10-3*(596.32-298.152)+22.34*298.15] =12832.65+13321.34=26153.99J=26.15KJ6、解:(1)W=-nRTln(p1/p2)n=m/M=1000/28W=(-1000/28)*8.314*(273.15-101)ln(1.196*105/19.25*105) W=142.03KJ(2)绝热可逆T 1r P11-r= T2r P21-rT 1 =273.15+(-101)=172.15KP 1 =1.196* 105P a P 2 =19.25* 105 P aT 2 = T 1 (P 1 / P 2 )1-r/r =172.15*[(1.196* 105)/(19.25* 105 )](1-1.3)/1.3=326.90K R= C p m /C v m =( C v m +R)/ C v m => C v m +R=1.3 C v mC v m =(1/0.3)RW=△U=n C v m (T 2 -T 1 )=(1000/28)*(8.314/0.3)*(326.90-172.15) 153.17KJ7、△rU m =△rH m -∑v B(g) *RT=49.03*103-(-1)8.314*298.15=51509 J=51.51KJ/mol8、△aβ=△f H m ⊙(g )-△f H m ⊙(l ) =82.93-49.03=33.90KJ/mol9、 解:C 6H 5C 2H 3 + 10 O 6(g)=8CO 2(g)+ H 2O(L)上述反应△r H m ⊙=△c H m ⊙(C 6H 5C 2H 3)= 8*△f H m ⊙(CO 2 g)+4*△f H m ⊙(H 2OL)- △f H m ⊙(C 6H 5C 2H 3) 所以△fH m ⊙(苯乙烯)=8*(-393.51)+4*(-285.83)-(-4.3328*103)=41.40kj/mol C 6H 5C 2H 5→C 6H 5C 2H 3(l )+H 2(g)上述反应△r H m ⊙=△f H m ⊙(苯乙烯)- △f H m ⊙(乙苯) =41.40-(-18.60)=60kj/mol10、△r H m ⊙(7270C )=△r H m ⊙(250C)+∫1000.15218.15△r C p m d T △r C p m =∑V B C P,m(B)=(-1)*66.5+1*35.309+1*37.11=5.919J/(mol*K)△ r H m ⊙(7270C )=-36.12+5.919*(1000.15-298.15) *103=-31.96KJ/mol11、解:C 2H 6→C 2H 4+ H 2△r H m =△H 2 - △H 1-△H 3=-1545-(-136.8)-(-241.8) =-1166.4KJ/mol第三章 练习题一、思考题1、“引起其它变化” 环境放热2、恒温可逆膨胀 不适用于熵增原理3、不对 熵增原理 △S>⎰21TQIRδQIR=04、对 △rCp,m=05、状态函数△U Q+W △G △A6、(1)错 化学反应动力:①能量降低②混乱度变大 (2)错 隔离系统才可用△S 判据 (3)错 状态函数 △SIR=△SR 二、选择题 1、②混乱度气>液>固2、③消化→粉碎3、④4、③△G=△A+△(PV)△(PV)=nR△T 恒温△T=05、③三、计算题1.、解:(1)△S系=nR㏑(P1/P2)=10×8.314×㏑(1013.25/101.325)=191.44J/K△S环=﹣Q/T=WR/T=﹣nR㏑(P1/P2)=﹣191.44J/K△S隔=△S系+△S环=0(2)△S系=△S(1)=191.44J/K△S环=﹣Q/T=0△S隔=△S系+△S环=191.44 J/K(3)△S系=△S(1)=191.44J/K△S环=﹣Q/T=W/T=﹣P外(V2-V1)/T=﹣P外(nRT/P2-nRT/P1)·1/T=﹣(nRT/1-nRT/10)·1/298.15=﹣10×8.314×9/10=﹣74.826J/K△S隔=△S系+△S环=191.44+(﹣74.826)=116.614J/K2、解:△S1=△H/T=40.46×10³/373.15=108.4282J/K△S2=nCp.m㏑(T2/T1) +nR㏑(P1/P2)=1×34.9×㏑(473.15/373.15 ) +1×8.314×㏑(101.325/50.66 )=14.05J/K△S=△S1+△S2=122.48J/k3、解:△S=△SO2+△SN2=﹣(nO2RlnyO2+nN2RlnyN2)=﹣[0.2×8.314×ln(0.2/1) +0.8×8.314×ln(0.8/1)]=2.6762+1.4842=4.1604J/K4、解:△S1=n△Hm/T=40.67×10³×1/373.15=108.99J/K△S2=nRln(P1/P2)=1×8.314×ln(101.325×103/4×104)=7.73J/K△S=△S1+△S2=116.72J/K△U1=△H1-△(PV)=△H-nRT△U1=40.67×103×1-1×8.314×373.15△U1=37.57KJ△U2=0△U=△U1+△U2=37.57kJW1=﹣nRT=﹣1×8.314×373.15=﹣3102.37 JW2=﹣nRT㏑(P1/P2)= ﹣1×8.314×373.15×ln(101.325×10 3/4×104)=﹣2883.51JW=W1+W2=﹣5985.88JQ=△U-W=37.57-﹙﹣5.99﹚=43.56KJH▪n+△H2=40.67×1+0=40.67 kJ△H=△βα5、解:P2=P1·1/10=P环=10.1325kPaW=﹣P环(V2-V1)=﹣P环(nRT/P2-nRT/P1)=﹣nRT(1-1/10)=﹣2×8.314×273.15×0.9=﹣4087.7 J恒温△U=0 Q=﹣W=4087.7J△H=0△G=﹣nRTln(V2/V1)= ﹣2×8.314×273.15×ln10=﹣10458.20J=﹣10.46kJ6、解:△G=﹣nRTln(P c*/P s*)=﹣1×8.314×[273.15+﹙﹣5]] ×ln﹙422/402﹚=﹣108.24J<0 自发νB△fHm△解:⑴△r H mΘ=∑B=(-2) ×△f H mΘ﹙石﹚+(-2)×△f H mΘ(H2)+1×△f H mΘ (C2H4,g) =52.28kJ/molνB S mΘ△r S mΘ=∑B=(-2) ×S mΘ (石)+(-2)×S mΘ (H2)+1×S mΘ (C2H4,g)=(-2) ×5.74+(-2) ×130.6+1×219.4=-11.48+(-261.2)+219.4=-53.28J/(mol·K)△r G mΘ=△r H mΘ-T△r S mΘ=52.28×10³-298.15×(-53.28)=68.165kJ/mol>0 逆反应方向自发⑵△r H mΘ=△f H mΘ (C2H6,g)=-84.67kJ/mol△r S mΘ=∑ν B S mΘ(B)=(-2) ×S mΘ (石) +﹙-3﹚×S mΘ (H2) +1×S mΘ(C2H6,g)=-2×5.74+(-3) ×130.6+229.5×1=-11.48+(-391.8)+229.5=﹣173.78J/(K·mol)△r G mΘ=△r H mΘ-T△r S mΘ=-84.67-298.15×(-173.78) ×103-=﹣32.86kJ/mol<0 正反应方向自发⑶△r H mΘ=∑νB△f H mΘ(B)=(-1)×△f H mΘ (C2H4,g)+(-1)×△f H mΘ (H2O,l)+1×△f H mΘ (C2H5OH,l)=-1×52.28+(-1)×(-285.84)+1×(-227.7)=5.86kJ/mol△r S mΘ=∑ν B S mΘ(B)=S mΘ (C2H5OH,l) -S mΘ (H2O,l) -S mΘ (C2H4.g)=160.7-69.96-219.4=﹣128.66J/(K·mol)△r G mΘ=△r H mΘ-T△r S mΘ=5.86-298.15×(﹣128.66) ×103-=44.22>0 逆反应方向自发8解:△r G mΘ=∑νB△f G mΘ=△f G mΘ (NH2CONH2,s)+△f G mΘ (H2O,l) -△f G mΘ (CO2,g) -2×△f G mΘ (NH3,g) =(-196.7)+(-273.13) -(-394.36) -2×(-16.5)=﹣6.47kJ/mol<0 可以自发第四章练习题一、思考题1、浓度、温度、压力均不变的大系统中加入1molB而引起系统广延性质状态函数的改变值相同:强度性质状态函数不相同:摩尔量是纯物质,一定是正值,大小只与T、P有关。