物理化学 第一章作业
物理化学习题集(离线必做)
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浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)姓名:学 号:年级:2014春药学学习中心:杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水(101325Pa ,273.15K )在等温等压下凝结成冰(101325Pa ,273.15K )过程 的W 小于 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
二、简答题1. 什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究的对象,这一部分物质就称为系统; 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3: (1)自由膨胀; (2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答:(1)自由膨胀;0)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以:ΔU =ΔH =f (T )=0 (2)等温可逆膨胀;因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1,求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
材料物理化学作业-热力学第一定律
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材料物理化学作业第一章 热力学第一定律1.某体系在压力101.3kPa 下,恒压可逆膨胀,体积增大5L ,计算所做的功。
2. 在300K 的常压下,2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功为多少?3.2mol H 2在00C ,压力为101.3kPa 下恒压可逆膨胀至100L ,求W 、Q 、ΔU 、ΔH 。
4.计算1mol 铅由250C 加热到3000C 时所吸收的热。
已知铅的C p =23.55+9.74×10-3T/K J ·K -1·mol -15.1mol 单原子理想气体,温度为250C ,压力为101.3kPa ,经两种过程达到同一末态:Ⅰ、恒压加热,温度上升到12170C ,然后再经恒容降温到250C 。
Ⅱ、恒温可逆膨胀到20.26kPa 。
分别计算两个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
6.已知250C 时下列反应的热效应:2Pb+O 2=2PbO ΔH 1=-438.56kJ ·mol -1 S+O 2=SO 2 ΔH 2=-296.90kJ ·mol -1 2SO 2+ O 2=2SO 3 ΔH 3=-197.72kJ ·mol -1 Pb+S+2O 2=PbSO 4 ΔH 4=-918.39kJ ·mol -1 求反应PbO+SO 3= PbSO 4的热效应。
7.已知250C 时下列反应的热效应:Ag 2O+2HCl (g )=2Agl+H 2O (l ) ΔH 1=-324.71kJ ·mol -12 Ag+21O 2= Ag 2O ΔH 2=-30.57kJ ·mol -1 21H 2+21Cl 2=HCl (g ) ΔH 3=-92.31kJ ·mol -1 H 2+21O 2= H 2O (l ) ΔH 4=-285.84kJ ·mol -1 求AgCl 的生成热。
《物理化学》课程作业(必做).doc
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浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)学 号: 学习中心:第一章热力学第一定律一、 填空题1. 系统的性质分为广度性质和 _________2. 热力学第_定律的数学表达式是__________________________ o3. 水从25°C 加热到35°C,水的热力学能 增人 ° (填"增大〃、"减小"或“不变〃)4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀,气体的焙 不变 ° (填“增大"、“减小"或“不变〃)5. AU=Q V 的适用条件是_____________________________ o6. 02(g )的的标准摩尔燃烧焙 等于 零(填“小于〃、"大于〃或"等于〃)。
二、 简答题1. 什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究对象,这 一部分物质就称为系统;系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是等压过程?什么是可逆过程?答:等压过程是在环境压力恒定下,系统始,终态 压力相同且等于环境压力的过程。
某系统经过一•过程由状态1变为状态2 Z 后,如果能使系 统和环境都完全复原,则该过程称为可逆过程。
3. 什么是热力学第一定律?答:自然界的一切物质都具有能量,能量有多咱不同的形式, 能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量的总量在转化过程中保持不变。
4. 什么是标准摩尔生成焰?什么是标准摩尔燃烧焰?答:在标准压力和指定温度下,由最稳定的单质生成lmol 物质的焙变,称为该物质的标准摩尔 生成焙。
在标准压力和指定温度下,lmol 物质完全燃烧的焙变,称为该物质的标准摩尔燃 烧焙。
5. Zn 与稀硫酸发生放热置换反应,请问在开口瓶屮进行还是在闭口瓶屮进行放热更多?为 什么?答:锌与稀硫酸,在开口吋,先接触空气,在与硫酸反应,2Zn+02+2H2S04=2ZnS04+2H20 在闭口时,直接与氢离子反应,Zn+H2S04=ZnS04+H2姓名: 年级:H20生成H2的反应吸热,所以,在闭口吋比在开口吋放出的热量多。
物理化学(作业集)
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(1)可逆膨胀
根据熵判据,过程(1)是可逆过程
(2)真空膨胀
熵是状态函数,真空膨胀与过程1中可逆过程的始终态柑同,熵变也相同,因此
根据熵判据,过程(2)是不可逆过程。
2:在标准压力100 kPa和373 K时,把1.0 mol可逆压缩为液体,计算该过程的。已知该条件下水的蒸发热为,=,水蒸气可视为理想气体。
5:气体节流膨胀过程是恒_______过程。
答案
焓
6:“熵判据”的表达式是_______0。
答案
7:Gibbs函数在恒温条件下的压力系数=_______,恒压下的温度系数_______。
答案
V。一S
8:在绝热恒容容器中反应生成液态水,Q_______0,W_______0,_______0,_______0,_______0。(<,>,= )
答案
2:293K时,0. 50 kg水(A)中溶有甘露糖醇(B)该溶液的蒸汽压为2 322.4 Pa。已知这该温度时,纯水的蒸汽压为2 334. 5 Pa。求甘露糖醇的摩尔质量。
答案
代入数据,得
第四章测试题
一.填空题
1:封闭系统化学平衡的热力学条件为_______。
答案
2:的标准平衡常数为则的分解压p=_______。
先恒压加热
后恒温可逆膨胀
整个过程
2:1 mol水在及101 325 Pa下向真空蒸发变成及101 325 Pa的水蒸气,试计算此过程的,并判断此过程是否为自发过程。已知水在, 101 325 Pa下的。
答案
解该相变为不可逆相变,因为
经过分析知.,该不可逆相变与同条件下可逆相变的始终态相同,故可利用可逆相变计算该过程的熵变.
物理化学-第一章作业
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or
W
p1(V2
V1 )
p1
(
nRT p2
nRT p1
)
nRT (1
p1 ) p2
1mol 8.314J mol1 K 1 300K (1 0.1105 Pa ) 0.25105 Pa
1.5103 J
Q W 1.5103 J
(2)
T'
p2V1
p2
nRT p1
p2 T
nR
nR
p1
W nRT nR(T T ' ) nR(T p2 T ) nRT (1 p2 )
9. 在定容条件下,加热氦气,起始体积为100 dm3,温度为
273 K,压力为标准压力,加热后压力增加至2倍标准压力,
试计算ΔU和ΔH
解
氦气为理想气体,且是定容过程,则pv=nRT,
Cv,m
3R 2
T2
p2 p1
T1
2 273K
546K
U
nCv,mT
100 103 Pa 100 103 m3 8.314J mol1 K 1 273K
解 题目中的过程是不可逆相变过程,
H2O(s, 273.2K ) H1 H2O(l, 273.2K ) H2 H2O(l, 373.2K ) H3 H2O(g, 373.2K )
H1 nH fus 1mol 6.002kJ mol 1 6.002kJ
H2 nCp,mT 1mol 75.3J mol1 K 1 (373.2 273.2)K 7.53kJ
mol 1
K 1 (673.2 373.2)K
1.4105 J
U Q W 5.7 105 J 1.4105 J 4.3105 J
物理化学章节习题
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第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( )A.W =0,Q <0,∆U <0B.W <0,Q <0,∆U >0C.W <0,Q <0,∆U >0D. W <0,Q =0,∆U >02) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A.Q=0, W =0, ∆U =0B.Q=0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U =0, Q=W ≠03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A.Q >0, ∆H=0, ∆p < 0B.Q=0, ∆H <0, ∆p >0C.Q=0, ∆H =0, ∆p <0D.Q <0, ∆H =0, ∆p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)∆H=Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
《物理化学》第一章气体复习题.doc.docx
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第一章练习题一、单选题1.理想气体状态方程pV=nRT 表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系,与气体种类无关。
该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是( C)A 、波义尔定律、盖一吕萨克定律和分压定律B、波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律C、阿伏加德罗定律、盖一吕萨克定律和波义尔定律D、分压定律、分体积定律和波义尔定律2、在温度、容积恒定的容器中,含有A和 B 两种理想气体,这时A的分A A。
若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为:,分体积是 V C,V 是 P(C)A、P A和V A都变人B、P A和V A都变小C P A不变,V A变小D、P A变小, V A不变3、在温度 T、容积 V 都恒定的容器中,含有 A 和 B 两种理想气体,它的物质的量、分压和分体积分别为n A P A¥和1^ P B V B,容器中的总压为 P。
试判断&列公式屮哪个是正确的( A )A 、P A V= n A RTB、P A V= ( n A +n B)RT C、P A VA = n A RT D、P B V B= n B RT4、真实气体在如下哪个条件下,可以近似作为理想气体处理( C )A 、高温、高压B、低温、低压C、高温、低压D、低温、高压5、真实气体液化的必要条件是( B )A 、压力大于P cB、温度低于T cC、体积等于v c D、同时升高温度和压力6. 在 273 K,101.325 kPa时,CC14(1)的蒸气可以近似看作为理想气体。
已知CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的,则在该条件下,CC14(1)气体的密度为(A )A 、6.87 g.dm-3B、dm-3C、6.42 g.dm'D、3.44 g dm-34.52 g.37、理想气体模型的基本特征是( D ) A 、分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器屮B、各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等C、所有分子都可看作一个质点,并且它们具有相等的能量D、分子间无作用力,分子本身无体积8、理想气体的液化行为是:( A ) 。
物理化学 第1章作业答案
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Δ v a p U= Δ v a p H- Δ (pV)=n Δ v a p H m -p ( V g -V l ) ≈ n Δ v a p H m -nRT = 1×30770-1×8.314×353 =27835 J =27.84 kJ
所 以 Q= Δ v a p U-W= 27835-0 J =27.84 kJ
(4) 由 Gm H m T Sm 得
Sm
H m Gm (3.9 32.62) 1000 57.44 J K 1 mol 1 500 T
4. 苯 的 正 常 沸 点 为 353 K , 摩 尔 气 化 焓 是 Δ v a p H m = 30.77 kJ·mol - 1 , 在 353 K 和 p 下 , 将 1 mol 液 态 苯 向 真 空 定 温 蒸 发 为 同 温 同 压 的 苯 蒸 气 ( 设
4
H S V T V T V T p p T p T nRT V nb p nR V p T p H nR V V nb T V T p T p p T
环
=-Q =ΔS
实际
/T= -27835 /353=-78.9 J·K - 1
总
环
+ Δ v a p S =-78.9 + 87.2=8.3 J·K - 1 > 0
所以利用熵增原理可判断出原过程即液态苯向真空定温蒸发为同温同 压的苯蒸气是不可逆过程。
方法二: (1) 因 为 向 真 空 膨 胀 W =0
所 以 Sm 57.44 J K 1 mol 1 (4)因为等温
Gm H m T S m 3.9 500 57.44 103 32.62kJ mol 1
物理化学第一章 习题及答案
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第一章 热力学第一定律一、 填空题1、一定温度、压力下,在容器中进行如下反应:Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律,则反应系统为 系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上,则反应系统为 系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的 。
而平衡态则是指系统的状态 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于 ;Q v =△U 适用于 ;Q p =△H 适用于 ; △U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于 ; △H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于 ; Q p =Q V +△n g RT 适用于 ;PV r=常数适用于 。
4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C (石墨)、CO (g )和CO 2(g)之间, 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是 。
标准摩尔燃烧焓为零的是 ,因为它是 。
5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有 的值不改变。
理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数μ= 。
这是因为它的焓 。
6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。
7、在 、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2,则此过程的焓变 零;若此反应在恒温(T 1)、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变 零。
10、实际气体的μ=0P T H〈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,经节流膨胀后该气体的温度将 。
11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。
12、若某化学反应,只做体积功且满足等容或等压条件,则反应的热效应只由 决定,而与 无关。
物理化学-第一章热力学第一定律及其应用练习题-140
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物理化学-第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题-140第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题⼀、热⼒学第⼀定律基础1、任⼀循环过程,若系统经历的变化有⼏步,则(C)Q+W=0 (D) Q=W>0请选择答案:A B C D2、⼀理想⽓体系统,压⼒由5p?⼀步等温膨胀⾄p?,做功W1,交换热Q1,再由p?⼀步压缩⾄5 p?,做功W2,交换热Q2,则不正确的是:A.Q1+Q2=-W1-W2B.|W1|>|W2|C.|W1|=|W2|D.|Q1|<|Q2|请选择答案:A B C D(提⽰:|? V|相同,反抗的外压不同。
?U1=0,?U2=0)3、?U=Q+W适⽤于:A.各种系统的热⼒学过程。
B.开放系统和封闭系统的热⼒学过程。
C.封闭系统和孤⽴系统的热⼒学过程。
D.孤⽴系统和开放系统的热⼒学过程。
4、第⼀个确定功和热相互转换的定量关系的科学家是:A ⽡特B 卡诺C 焦⽿D 迈尔5、在⼀绝热恒容容器中盛有⽔,⽔中放有电阻丝,由容器外的蓄电池给电阻丝供电,若以⽔为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q>0,?U>0 (B)W=0,Q>0,?U=0(C)W<0,Q>0,?U>0 (D)W=0,Q=0,?U=06、⽤电阻丝加热烧杯中的⽔,若以⽔中的电阻丝为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q<0,?U>0 (B)W=0,Q>0,?U>0(C)W=0,Q<0,?U<0 (D)W<0,Q>0,?U>07、⼀电冰箱的压缩机⼯作时,若冰箱为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q<0,?U>0 (B)W>0,Q<0,?U<0(C)W=0,Q<0,?U<0 (D)W<0,Q>0,?U>08、电解稀H2SO4⽔溶液时,若以此溶液及电解产物为系统则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q>0,?U>0 (B)W<0,Q>0,?U>0(C)W<0,Q>0,?U<0 (D)W>0,Q<0,?U>09、2 mol理想⽓体,在温度T时,由压⼒2p?⼀次膨胀到p?,系统所做的功为:A.W=-4RTB.W=-2RTC.W=-1/2(RT)D.W=-RT(提⽰:W=- p?(V2-V1)=- p?V1=- p?*nRT/(2p?) = -0.5nRT = -RT10、4 mol理想⽓体N2(g),由温度T绝热压缩⾄温度1.5T,则环境所做的功为:A.W=4RTB.W=3RTC.W=5RTD.W=10RT请选择答案:11、在温度T和压⼒p?下反应 CH3CH2OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)的反应进度为2mol,若⽓体作理想⽓体处理,则功A. W=2RTB. W=-2RTC. W=RTD. W=-RT请选择答案:12、54g H2O(g)在温度T和压⼒p?下凝结成H2O(l)时,则过程中的功为:A. W=3RTB. W=-3RTC. W=2RTD. W=-2RT请选择答案:13、2mol理想⽓体在温度T,由体积V可逆变⾄2V,则过程中的功为:A.W=nRTln2B.W=-nRTln2C.W=RTD.W=-RT(提⽰:W=-nRTln(V2/V1)=-nRTln2)14、⼀理想⽓体系统,由体积V1变为V2(V1>V2),温度不变,分别经历⼀步,两步,三步和⽆限多步四条途径,相应的功为W1,W2,W3和W n,则下⾯的关系中正确的是:A.W1B. W1=W2=W3=W n,C.W1>W2>W3>W n C. W115、2mol理想⽓体Ar由温度T经⽆限慢且⽆耗散效应的绝热过程达到体积1.5V,温度1.5T,该过程中的功约为:A. W=-3RTB. W=-2RTC. W=-RTD. W=-6RT请选择答案:16、n mol理想⽓体,经绝热过程由温度T1、体积V1和压⼒P1变⾄体积0.8V1,压⼒2.5P1,该⽓体的C p,m与C v,m之⽐为1.4,该过程中的功约为:A. W= nR(T1-T2)B. W= nR(T2-T1)C. W=5nR1 D. W=2.5nRT1请选择答案:17、44g⼲冰在压⼒p?和温度T下,全部变为⽓体,该过程中的功约为:A.W=-RTB.W=-2RTC.W=RTD.W=3RT(提⽰:W=- p?(V2-V1)≈ - p?V2=-RT)18、Carnot循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩4个连续的步骤构成,各步的功⽤W1,W2,W3和W4表⽰,则下⾯的关系中正确的是:(A)W1< W2< W3< W4 (B) W1< W2< W4< W3(C)W1> W2> W3> W4 (D)W1> W2> W4 > W319 n mol理想⽓体,由体积V1和压⼒P1⾃由膨胀致体积2V1,压⼒0.5P1,该过程中的功约为:A. W=-0.5nRTB.W=-nRTC. W=0D.W=-2nRT请选择答案:20、⼀理想⽓体,初态压⼒100kpa,体积10dm3,绝热指数为1.4,经绝热可逆膨胀⾄5dm3,终态压⼒为:(A)2.639P1(B)2P1(C)1.319P1(D)0.758P121、⼀理想⽓体,若由同⼀始态A(P1,V1)分别经可逆等温膨胀和绝热可逆膨胀⾄终态B(P2,V2)与C(P2',V2),前⼀过程的功W1,后⼀过程的功W2,再由B态和C态经可逆等温压缩和绝热可逆压缩⾄原态A, 前⼀过程的功W3,后⼀过程的功W4,则: (A)W1> W2> W3> W4 (B) W3< W4< W2< W1(C)W1> W3> W2> W4 (D)W3> W4> W2 > W122、1mol理想⽓体,由温度T和压⼒P1可逆等温膨胀⾄0.25P1,过程中的功为:(A)W=-3RT (B)W=-RTln4(C)W=-RT (D)W=RTln423、n mol理想⽓体,经绝热过程由P1,V1,T1变为P2,V2,T2,若P2=4P1,V2=0.5V1,则A.T1/T2=2B.T1/T2=0.25C.T1/T2=0.5D.T1/T2=4(提⽰:P1V1/T1=P2V2/T2,T1/T2=P1V1/P2V2=P1V1/4*0.5P1V1=0.5) 24、在温度T和压⼒P?下,反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的进度为1mol时,过程中的功为:(A)W=- RT (B)W=2RT(C)W= RT (D)W=-2RT25、在373.15K和压⼒p?下,36g H2O(g)变为H2O(l),若已知H2O(l)的⽓化热为40.66kJ/mol,则下⾯的关系中正确的是: (A) H= (81320+2RT)J (B)Q=(81320+2RT)J(C)?U=(-81320+2RT)J (D)?U=(-81320-2RT)J26、若反应H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(g)在孤⽴系统中进⾏,则下⾯的关系中不正确的是:(A)? U=0 (B)W=0(C)? H=0 (D)Q=0(提⽰:?H=?U+?(PV)=?U+V?P,?P≠0)27、2mol理想⽓体N2定容升温,T2=1.25T1,则下⾯关系中正确的是:(A)?U=(3/4)×T1R (B)?H=(5/4)×T1R (C)Q=(7/4)×T1R (D)H=(7/4)×T1R28、4mol理想⽓体K r,等压降温,T2=(4/5)×T1,则下⾯关系中正确的是:(A)? U=-(6/5)×T1R (B)=-2T1R(C)?H=-(14/5)×T1R (D)Q=-(5/6)×T1R29、若某化学反应A(s)+M2N(aq)=AN(aq)+M2(g)在等温等压下于电池中进⾏,做电功150kJ,体积功2.5kJ,放热120kJ,则下⾯关系中正确的是:(A)?r H m=-120kJ (B)W=152.5kJ(C)?U=-272.5kJ (D)Q=?r H m=-120kJ(提⽰:?U=Q+W=-120-152.5=-272.5)30、2mol双原⼦分⼦理想⽓体,在温度T下反抗压⼒p?由体积V1膨胀⾄2V1,下⾯的关系中正确的是:(A)?H m>0 (B)?U>0(C)?U=W (D)Q=RT31、2mol理想⽓体H2(g),经绝热压缩后,体积和压⼒由P1V1变为2P1V1,下⾯的关系中正确的是:(A)?H=5RT1(B)?U=2.5RT1(C)?U=5RT1 (D)?H=7RT132、当⽓体由节流膨胀⽽降温时,下⾯的说法中不正确的是:(A)等焓过程(B)绝热不可逆过程(C)多孔塞两边压⼒恒定不变(D)温度随压⼒的变化率⼩于零33、对节流膨胀,下⾯的说法中正确的是:A.节流系数⼤于零,发⽣加热效应。
物理化学(第一章)作业及答案
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每次物理化学作业及答案§1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。
”这话对吗?为什么?答:不对,应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。
系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等.2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境,而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
”这结论正确吗?举例说明之。
答:不正确。
系统的温度下降,内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功.而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
不对, 等温等压相变过程,温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下,373.15K 下,水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程,温度不变,但需要吸热。
3在一绝热容器中盛有水,其中浸有电热丝,通电加热。
将不同对象看作系统,则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零?⑴以电热丝为系统Q<0; W>0;⑵以水为系统; Q>0;W=0;⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0;⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。
Q=0;W=0.4在等压的条件下,将1mol理想气体加热使其温度升高1K,试证明所作功的数值为R。
证明:∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R51mol理想气体,初态体积为25dm3,温度为373.2K,试计算分别通过下列四个不同过程,等温膨胀到终态体积100dm3时,系统对环境作的体积功。
(1)向真空膨胀。
(2)可逆膨胀。
(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下,使气体膨胀到50dm3,然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。
(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。
物理化学-第一章-热力学第一定律-习题精选全文
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273.15K
Q p1T1 p2T2
T2
p1T1 p2
2101.325 273.15 4 101.325
136.6K
V2
nRT2 p2
2.80dm3
2. U nCVmT 1.70kJ
H nCpmT 2.84kJ
3. QT C
p
Q pV RT CR p
p2 CR V
p CR V
(2)
9.反响CO〔g〕+1/2O2〔g〕→CO2〔g〕的 △rHmθ,以下说法何者是不正确的?
〔1〕△rHmθ是CO2〔g〕的标准摩尔生成焓 〔2〕△rHmθ是CO〔g〕的标准摩尔燃烧焓 〔3〕△rHmθ是负值 〔4〕△rHmθ与△rUmθ值不等
(1)
三.填空
1.在一绝热箱中置一绝热隔板,将箱分成两 局部。分别装有温度压力都不同的两种气 体。将隔板抽走使气体混合,假设以气体 为系统,那么Q0=〔 〕;W0=〔 〕; △U=〔 0 〕。
四 计算
1.1mol单原子理想气体,始态 2×101.325kPa,11.2dm3,经pT=常数的 可逆过程,压缩到终态为4×101.325kPa, Cvm=3/2R,求:
〔1〕终态的体积和温度; 〔2〕△U和△H; 〔3〕所作的功。
1.
T1
p1V1 nR
2 101.325 11.2 1 8.314
〔1〕B→C过程的△U2; 〔2〕B→C过程的Q2。
U U1 U2 U3 0 U1 0
U2 U3 W3
(2) B→C过程的Q2
∵△U=0, Q=-W(ABC围起的面积) ∵Q=Q1+Q2+Q3, Q3=0 ∴Q2=Q-Q1 Q1 (AB线下面的面积)
物理化学 答案 第一章_习题解答
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解:题给过程可表示为: n=1mol,理想气体
⎧t3 = 97 C ⎧t1 = 27 C ⎧t2 = t1 ⎪ ⎪ ⎪ 恒温 , 恒外压 恒容 → ⎨ p2 = p (环) ⎯⎯⎯ → ⎨ p3 = 1013.25kPa ⎨ p1 = 101.325kPa ⎯⎯⎯⎯⎯ (1) (2) ⎪V ⎪V ⎪V = V 2 ⎩ 2 ⎩ 1 ⎩ 3
因为 P3V3 = P1V1, 所以 T3 = T1 ΔU = 0 ΔH = 0
n = 10mol , 理想气体
W = W1 + W2 = W2 = − P2 (V3 − V2 ) = −2 × 105 × (10 − 1) × 10−3 J = −1800J Q = ΔU − W = −W = 1800 J
∵ W2 = 0 ∴ W = W1+W2 = W1 = 17.74kJ
整个过程: ΔH = nC p , m (T3 − T1 ) = n(Cv , m + R )(T3 − T1 ) =1×(20.92+8.314)× (97-27)kJ = 2.046kJ
ΔU = nCv , m (T3 − T1 ) = 1 × 20.92 × (92 − 27)kJ = 1.46kJ
η = −Wr / Q1 = (T1 − T2 ) / T1 = (500 − 300) / 600 = 40%
第二个卡诺热机效率
η ′ = −Wr / Q1′ = (T1 − T2′) / T1 = (500 − 250) / 600 = 50%
∵
η =η′
∴两个热机的效率不相同
(2)第一个热机吸收的热量: Q1 =
−Wr = −2.5Wr η 0.4 −Wr −Wr 第二个热机吸收的热量: Q1′ = = = −2Wr η′ 0.5 =
物理化学第一章习题及答案
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物理化学第一章习题及答案15,测得的QV,当298K SO2(g)氧化为SO3(g)时,m =-141.75 kJ·mol,并计算了该反应的Qp,m16、由下列化合物?CHm会计算吗?FHM(1)(COOH)2(2)C6H 5NH 2(3)CS2(L)17,将20dm3高压釜填充290千帕、100千帕氢气,加热后,将H2压力升至500千帕。
假设H2为理想气体,计算过程的:(1)q;(2)H2最终状态的温度18,1摩尔单原子分子理想气体b,通过可逆过程从300千帕,100.0千帕达到最终状态,压力为200.0千帕,q = 1000.0 j为过程,δh = 2078.5j(1)计算最终状态的温度、体积和W,δU(2)假设气体首先经历等压可逆过程,然后通过等温可逆过程达到最终状态,这个过程的Q,W,δU,δH是什么?19.CV,m=3/2R,初始状态202.6千帕,1摩尔单原子分子的理想气体11.2立方米通过p/T = C(常数)的可逆过程压缩到最终状态,压力405.2千帕计算:(1)最终体积和温度;(2)δU和δh;(3)工作完成情况8,综合题1,工业用乙炔火焰切割金属,请计算乙炔与压缩空气混合燃烧时的最高火焰温度。
将环境温度设置为25℃,压力设置为100千帕。
空气中氮与氧的比例是4: 125C的数据如下:物质△ fhm (kj mol) CP,m(J mol K)CO2(g)-393.51 37.1 H2O(g)-241.82 33.58 C2 H2(g)226.7 43.93 N2(g)0 29.122,乙烯制冷压缩机的入口条件为-101℃,1.196×10Pa,出口压力为19.25×10Pa(1)等温可逆压缩;(2)绝热可逆压缩(γ = 1.3)计算在上述两个过程中每压缩1磅乙烯所消耗的功3.在298K时,1摩尔的一氧化碳与0.5摩尔的氧气按照下式反应:一氧化碳+1/2 O2 = =二氧化碳生成1摩尔二氧化碳。
《物理化学》课后习题第一章答案
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《物理化学》课后习题第⼀章答案习题解答第⼀章1. 1mol 理想⽓体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温⾄100℃,(2)绝热⾃由膨胀⾄⼆倍体积,(3)恒压下冷却⾄25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ?及H ?。
解:将三个过程中Q 、U ?及W 的变化值列表如下:过程 QU ?W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)0 0(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T TQ =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nCmp=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ?=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0 W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR -=-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ?=02. 0.1mol 单原⼦理想⽓体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温⾄610K ; (2) 绝热⾃由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热⾄610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ?及H ?。
若只知始态和终态,能否求出两途径的U ?及H ??解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/101325)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J=370.7JU ?=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-]J =261.9JQ =U ?+W =632.6J H ?=)(12,T T nCmp -=[)400610(314.8251.0-]=436.4J(2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nCmp -=463.4JU ?=恒压绝热U U ?+?=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ?=恒压绝热H H ?+?=0+绝热Q =463.4J W =U ?-Q =174.5J 若只知始态和终态也可以求出两途径的U ?及H ?,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径⽆关。
物理化学第一、二章习题+答案
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第一章 气 体1 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接细管中气体。
解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。
2 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。
但容器于300 K 条件下大平衡时,容器内压力为101.325 kPa 。
若把该容器移至373.15 K 的沸水中,试求容器中到达新的平衡时应有的压力。
设容器中始终有水存在,且可忽略水的任何体积变化。
300 K 时水的饱和蒸气压为3.567 kPa 。
解:将气相看作理想气体,在300 K 时空气的分压为由于体积不变(忽略水的任何体积变化),373.15 K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在,在373.15 K 时,水的饱和蒸气压为101.325 kPa ,系统中水蒸气的分压为101.325 kPa ,所以系统的总压 ()()K 15.373,O H P air P P 2+==(121.595 + 101.325)KPa =222.92KPa第二章 热力学第一定律1. 1mol 理想气体经如下变化过程到末态,求整个过程的W 、Q 、△U 、△H.解:KnR V P T K nR V P T KnR V P T 7.243314.81101105.20262437314.811010105.20267.243314.8110101065.202333333322233111=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==--- 恒容升温过程:W 1= 0 J恒容1 mol 理想气体 P 2=2026.5 KPa V 2=10dm 3 T 2=?1 mol 理想气体P 1=202.65 KPa V 1=10 dm 3 T 1=?1 mol 理想气体 P 3=2026.5 KPa V 3=1 dm 3 T 3=?恒压恒压压缩过程:W 2= -P 外(V 3-V 1) = -2026.5×103×(1-10)×10-3=18.24 kJJ W W W k 24.1821=+=T 3=T 1, ()()J 0T T C n H J 0T T C n U 13m .P 13m .v =-⋅⋅=∆=-⋅⋅=∆, 根据热力学第一定律J W U Q 8.24k 1-24.18-0==-∆=2. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。
物化第一章习题
![物化第一章习题](https://img.taocdn.com/s3/m/658eb012964bcf84b9d57bc8.png)
M RT / p 8.315J K 1mol 1 273.15K 22.237 10 6 kg m 3 Pa 1 50.5 10 3 kg mol 1 50.5g mol 1
22.8 22.7
1.7 今有 20℃的乙烷-丁烷混合气体,充入一 抽成真空的 200cm3 容器中,直至压力达 101.325kPa, 测得容器中混合气体的质量为 0.3897g。试求该混合气 体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解:已知 T=293.15K V=0.2dm3=2.0×10-4m3 p=101.325kPa m=0.3897g=3.897×10-4kg
《物理化学》
第一章 气体的 pVT 关系
第 4 页
因为 pV=(m/Mg)RT 所以 Mg =mRT/pV=8.315Pam3mol-1K-1×298.15K×0.0163g/13330Pa×0.0001m3 =30.31 gmol-1 1.5 两个容积均为 V 的玻璃球泡之间用细管连接, 泡内密封着标准状况下的空气。 若将其中一个球加热到 100℃,另一个球则维持 0℃,忽略连接细管中气体体积,试求该 容器内空气的压力。
25.331 0.56660
2.3074 1.5263 1.1401 /g.dm 解:当气体符合理想气体的行为时 p mRT /(VM ) 所以 M RT / p
对于实际气体,只有当压力 p 趋近于零时上述关系才成立,即 由题所给数据计算出在不同压力下的/p 值。列表如下: p/kPa
n
A A
A
yB 表示气体;xB 表示液体
B y BVm ,B / y AVm,A
(ii)混合物摩尔质量
M mix y B M B m / n m B / n B
物理化学(周鲁)第一章作业参考答案
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代入上题得,
Cp CV dS = dp + dV p V 积分得
∆S = nCV ,m ln
p2 V + nC p ,m ln 2 。 。 p1 V1 (本题可参考教材 29 页)
书上得来终觉浅,绝知此事须躬行
1-25 证明 (1) dU = TdS − pdV
定容条件下 定容下两边除δT
dU = TdS
dT
V
∂ U ∂ V ⎞ ⎟ ⎠
⎞ ⎟ ⎠
dV
T
dT
V
dV
T
⎛ ∂ T ⎞ = ⎜ ⎟ ∂ V ⎝ ⎠ U dU = TdS ⎛ ∂ U ⎜ ⎝ ∂ V ⎛ ∂ T ⎜ ⎝ ∂ V ⎛ ∂ S ⎜ ⎝ ∂ V ⎛ ∂ T ⎜ ⎝ ∂ V ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ∂ U ⎢ − ⎜ ⎝ ∂ V ⎣ pdV ⎞ ⎟ ⎠ −
书上得来终觉浅,绝知此事须躬行
ΔU1=0, Q1=-W1 W2=0, Q2=ΔU2=nCv,m ΔT=1×20.92×(273.15+97-273.15-27)=1.46kJ W=W1+W2=17.75+0=17.75KJ Q=Q1+Q2=-17.75+1.46=-16.29KJ. ΔU=nCv,m ΔT=1.46kJ ΔH=nCp,mΔT=(20.92+R)×70=2.05KJ. 1-5 解:分析: 理想气体,n=2mol, T1=298.15k, p1=1.00×106Pa, V1=? n=2mol, T2=298.15k, p2=1.00×105Pa, V2=? V1=nRT1/p1=2×8.314×298.15/1.00×106=4.96×10-3m3 V2=nRT1/p2=2×8.314×298.15/1.00×105=4.96×10-2m3 计算: (1)自由膨胀, 温度不变,W=Q=ΔH=ΔU=0 . (2)恒外压等温膨胀,ΔH=ΔU=0 , W=-1.00×105(V2-V1)=4.46KJ, 1-9 解:分析: 理想气体,V1=200×10-3m3, T1=293.15K, p1=2.5331×105Pa, γ=1.4, n=?mol 等容加热 V2=V1,T2=353.15K, p2=? 计算: Q=-W (3)等温可逆膨胀,ΔH=ΔU=0,Q=-W=nRTlnV2/V1=11.4KJ.
物化第一章作业答案课件
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3. 物化的应用实例包括:炼 油、制药、食品加工、材料合
成等。
练习题二及答案
练习题二 1. 解释物化的基本原理。
2. 说明物化过程中的能量变化。
练习题二及答案
• 列举物化过程中的几个重要反应类型。
练习题二及答案
01
答案
02
1. 物化的基本原理是通过物理或化学手段改变物质的性质,通常涉及 到分子结构和性质的改变。
题目三解析
问题
请解释为什么在等温、等容条件下,理想气体的内能只与分子数有关?
解答
在等温、等容条件下,理想气体的内能可以用分子数表示。根据热力学第一定律 $U = Q + W$,由于等容条件下体积不变,所以 $W = 0$。因此,内能 $U = Q$。由 于温度不变,分子平均动能也不变,所以内能只与分子数有关。
答案
化学反应达到平衡状态时,正反应 速率等于逆反应速率,反应物的浓 度和产物的浓度不再发生变化。
题目三答案
问题
什么是催化剂?
答案
催化剂是一种能够加速化学反应的物质,本身 不参与化学反应。
问题
催化剂的作用是什么?
答案
催化剂的作用是降低化学反应的活化能,从而加速 化学反应的速率。
催化剂有哪些种类?
问题
3. 优化这些参数的方法包括:通过实验确定最佳 参数组合、采用先进的工艺技术和设备、加强过 程控制和监测等。
05
重点与难点总结
重点总结
重点1
物化的基本概念和意义。
重点3
热力学第一定律和第二定律的应用。
重点2
物质的状态和相变。
重点4
化学反应的动力学和热力学。
难点总结
难点1
难点2
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W ? W1 ? W2 ? 3.1? 103 J
(4) W ? ? p2? V ? 3.10? 104 Pa ? (100dm3 ? 10?3 ? 25dm3 ? 10?3 ) ? 2.33? 103 J
5. 1 mol 单原子分子理想气体,由0.1×105 Pa,300 K按下面两 种不同过程压缩到0.25×105 Pa,300 K,试计算并比较两过程 的W,Q, ΔU及ΔH。
5 CV,m ? 2 R
? ? 1.40
(1)
V1
?
nRT p1
?
1mol ? 8.314J ?mol?1 ?K ?1 ? 298.2 K 101.325kPa
?
0.0245m3
?
24.5dm3
T1V1? ?1 ? T2V2? ?1
T2
?
T1
(
V1 V2
)? ?1
?
298.2K ?
( 24.5dm3 )1.4?1 5dm3
p1
p2 ) p1
? 3.7 ? 103 J
Q ? ?W ? ? 3.7? 103 J
6. 1 mol 氢气在298.2 K及101.325 kPa下经绝热可逆过程压缩到 5 dm3,试计算: (1)氢气的最后温度; (2)氢气的最后压力 (3)需做的功
解 氢气为双原子分子,所以
7 C p ,m ? 2 R
nC
p
,mdT,相变过程
Q ? ? H相变热
1000 g n ? 64g ?mol?1
Q ? nC p,m(s)(1356K ? 298K) ? n ? 13.56 ? 103 J ?mol?1 ?K ?1 ? nC p,m(l)(1473K ? 1356K)
?
1000 g 64g ?mol?1
(24.28 J
2. 将1 kg铜从25 ℃加热到1200 ℃,需供热多少?已知铜的熔点 为1083 ℃,熔化热为13.56×103 J﹒mol-1,铜的 C p,m(l) ? 31.4J ?mol?1 ?K?1,
C p,m (s) ? 24.28J ?mol?1 ?K?1。
? 解 定压过程
Qp ? ? H ?
T2 T
通过下列四个过程定温膨胀,末态体积为100 dm3,求系统所做
的功。
(1)可逆过程;
(2)向真空膨胀;
(3)先在外压等于体积为50 dm3时气体的平衡压力下,使气
体定温膨胀到50 dm3,然后再在外压等于体积为100 dm3时气
体的平衡压力下进行定温膨胀;
(4)在外压等于末态压力下进行定温膨胀。
解 (1)可逆过程
(1)定压冷却后再定容加热 (2)定容加热后再定压冷却
解 理想气体,且始末状态的温度相等,所以
ΔU=0, ΔH=0
nRT V1 ? p1
nRT V2 ? p2
(1)
T'?Biblioteka p1V2 ?nRT p1 ? p2
?
p1 T
nR
nR
p2
W ? ? nR? T ? ? nR(T ' ? T) ? ? nR( p1 T ? T) ? nRT(1? p1 )
?mol?1 ?K?1 ? 1058K ?
13.56 ? 103 J
?mol?1 ?K ?1 ?
31.4 J
?mol?1 ?K ?1 ? 117 K)
? 6.71? 105 J
3. 在300 K时,5 mol氢气由5 dm3定温膨胀到50 dm3 ,试计算 其膨胀功。假定该气体为理想气体。
解 ?W ? ? pdV ? ? nRT dV
?
563.1K
(2)
p2
?
nRT2 V2
?
1mol ? 8.314J ?mol?1 ?K?1 ? 563.1K 5dm3 ? 10?3
?
936.32kPa
(3) 绝热可逆过程,Q=0
W
?
nCV,m (T2
?
T1 )
?
1mol ?
5 2
R?
(563.1K
?
298.2 K)
?
5.5 ? 103
J
7. 已知水蒸气的平均摩尔热容,C p,m ? 34.10J ?mol?1 ?K?1, 现将 1 kg,373.2 K的水蒸气在101.325 kPa下升温至673.2 K,求该 过程中的Q、W、 ΔU及ΔH。
V
? W ? ? V2 nRT lnV ? ? nRT ln V2 ? nRT ln V1
V1
V1
V2
?
5mol ?
8.314 J
?mol ? 1
?K ?1
?
300K
?
ln
5dm3 ? 10?3 50dm3 ? 10?3
? ? 2.87 ? 104 J
4. 1mol理想气体,始态体积为25 dm3,温度为373.3 K。分别
(2)
T'?
p2V1
?
p2
?
nRT p1
?
p2 T
nR
nR
p1
W ? ? nR? T ? ? nR(T ? T' ) ? ? nR(T ? p2 T) ? nRT (? 1? p2 )
p1
p1
or W ? ? p2 (V2 ? V1) ?
nRT ? p2 ( p2 ?
nRT ) ? nRT(? 1 ?
?
6.21? 104 Pa
p2
?
nRT V2
?
1mol ? 8.314J ?mol?1 ?K?1 ? 373.2K 100dm3 ? 10?3
?
3.10? 104 Pa
W1 ? ? p1? V ? 6.21? 104 Pa ? (50dm3 ? 10?3 ? 25dm3 ? 10?3) ? 1.55? 103 J W2 ? ? p2? V ? 3.10? 104 Pa ? (100dm3 ? 10?3 ? 50dm3 ? 10?3) ? 1.55? 103 J
解 恒压无非体积功的过程,则
Q
?
?
H
?
nC
p,m? T
?
1000 g 18g ?mol?1
?
34.10 J
p2
p2
or
W?
? p1(V2 ? V1) ?
?
p1
(
nRT p2
?
nRT ) ? nRT(1? p1
p1 ) p2
?
1mol ?
8.314 J
?mol ? 1
?K ?1 ?
300 K (1?
0.1? 105 Pa 0.25 ? 105 Pa
)
? 1.5? 103 J
Q ? ?W ? 1.5? 103 J
W ? nRT ln V1
V ?
1mol
?
8.314
2
J ?mol
?
1
?K
?1
?
373.2
K
ln
25dm3 ? 10?3 100dm3 ? 10?3
? ? 4.3 ? 103 J
(2)向真空碰撞
W=0
(3) 两次等外压且定温膨胀
pV ? nRT
p1
?
nRT V1
?
1mol ? 8.314 J ?mol ?1 ?K ?1 ? 373.2 K 50dm3 ? 10?3