物理化学热力学练习

物理化学热力学练习

一、填空题

1、物理量Q (热量)、V (系统体积)、W(功)、P (系统压力)、U (热力学能)、T (热力学温度)，其中属于

状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于强度性质的是 ；属于容量性质是 。

2、物质的量为10mol 的理想混合气体，其中组分A 的物质的量为3mol ，已知该混合气体的体积V =20dm 3，温度T=240.56K ，则混合气体的总压力p = kPa ，则组分A 的分压力p A = kPa ，分体积V A = dm 3

3、在可逆过程中，热温商之和（∑T Q δ） 体系的熵变（∆S ）；不可逆过程热温商之和（∑T Q δ） 体系的熵变（∆S ）。（选填：>, =, <）

4、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流，若以水为体系，其余为环境，则Q 0，ΔU 0。（选填：>, =, <，不确定）

5、系统经过不可逆循环过程∆H 0，∆G 0。（选填：>, =, <，不确定）

6、比较水的化学势的大小（此处p =101.325kPa ）：

μ(l ,100℃, 2p θ) _ _μ(g ,100℃, 2p θ)。（选填：>, =, <，不确定）

7、吉布斯自由能与温度的关系=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p

T G 。 8、在一定T,p 下，由纯A(l ) 与B(l )混合而成理想液态混合物，此过程的Q m 0；∆mix V m 0；∆mix H m 0；∆mix U m 0；∆mix S m 0；∆mix G m 0。（选填：>, =, <）

9、冰的熔点随外压的变化率d T (熔点)/d p (外压) 0。（选填：>, =, <，不确定）

10、在一真空容器中放入适量的H 2O(l )、I 2(g)和CCl 4 (l )。水与四氯化碳在液态完全不互溶，I 2可分别溶于水和四氯化碳中，上部的气体中三者皆存在，达到平衡后此系统的相数P= ；组分数C= ；自由度数F= 。（选择填入：0,1,2,3,4）

二、计算题

1、求101.3kPa 及263.15K 下，1mol 液态水转变为冰时的ΔS 、ΔH 、ΔU 和ΔG ，已知101.3kPa 及273.15K 下，1mol 液态水转变为冰时的ΔH 凝＝-6020J·mol －1，C P,水＝75.31 J·mol －1·K －1, C P,冰＝37.6 J·mol －1·K －1（水转变为冰时体积变化忽略不计）

2、已知I -和I 3-在298K 时的Δf G m θ分别为-51.67kJ·mol -1和-51.50kJ·mol -1，I 2（S ）在水中的饱和溶解度为0.00132mol·dm -3，求反应I -+I 2=I 3-在298K 时的标准平衡常数。

3、反应C(s ) + H 2O(g ) =H 2(g ) +CO(g )若在1000K 及1200K 时K θ

分别为2.472和37.58，试计算在此温度内的平均反应热Δr H m θ及在1100K 时的标准平衡常数K θ。

4、已知：298.15K 时， SO 2（g ） + 1/2 O 2（g ） = SO 3（g ）

Δf H m θ（ kJ·mol -1） -296.830 - -395.72

S m θ（J· K -1·mol -1） 248.22 205.138 256.76

C p,m （J· K -1·mol -1） 39.87 29.355 50.67

1) 假设C p,m 随温度的变化可以忽略不计，试求850.15K 时该反应的Δr H m θ、Δr S m θ、Δr G m θ、K θ； 2) 假设SO 2（g ）与O 2（g ）的初始含量（物质的量分数）分别为6%与12%，其它成分为惰性

气体，反应前后的压力均为p θ，试求反应达到平衡时SO 2（g ）的转化率为80%的反应温度。