物理化学计算题1知识分享
物理化学计算习题
湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题物理化学计算题例1:在两个中间由活塞连通的烧瓶中，开始时分别盛有0.2,0.2mol p θ⨯的氧气和0.8,0.8mol p θ⨯的氮气，置于25℃的恒温水浴里，然后打开活塞。
（1） 试计算混合后系统的压力2p =？（2） 计算该过程的1111,,W Q U S ∆∆∆1及及G 。
（3） 若设等温下可逆地使气体返回到原来状态，计算过程的22,W Q ，设氧气和氮气都可视为理想气体。
解：（1）25℃下[]2222222()()/[()()]/()()(0.20.8)/(2/)/2V O V N RT p p n O n N RT V O V N RT RT p p θθθ===++=+= （2）体积恒定10W =温度恒定0,UH ∆=∆=则10Q =212221111121222()ln ()ln ()()0.2ln 20.8ln 2ln 2 5.760298 5.761717.3(3) 5.76,298( 5.76)1717.3V V S n O R n N R V O V N R J K G H T S J S S J K Q W T S J--⎡⎤⎡⎤∆=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=+==⋅∆=∆-∆=-⨯=-∆=∆=⋅=-=-∆=-⨯-=例2：二乙醚的正常沸点为307.6K ，若将此二乙醚储存于可耐310kPa 压力的铝桶内，试估算此种桶装的二乙醚存放时可耐受的最高温度？ 解：这是Classius-Clapeyron 方程的应用，其中二乙醚的汽化热由特鲁德规则估算。
绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲()()13288307.627068.811ln 10101.327068.8/8.314307.6vap m H J mol T -∆=⨯=⋅⎛⎫⨯=-⨯- ⎪⎝⎭解得2392.7T K=例3:2mol 2O （g）分别经下列两个过程从300K 、10p θ变到p θ。
物理化学计算题(2003版本)
第一、二章：热力学1. 2mol 单原子理想气体在298.2K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00dm 3：1）等温可逆膨胀；2）等温对抗100kPa 外压；3）在气体压力与外压力相等并保持恒定下加热。
求三种过程的Q\W\ΔU 和ΔH 。
解：1） 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 =-2*8.314*298.2ln =-4863 JQ=-W=4863 J2） 同理，ΔU=ΔH=0W=-p e (V 2-V 1)=-100*103*（40.00-15.00）*10-3=-2500 JQ=-W=2500 J3） 气体压力为：P= = =330.56kPaW=-330560*(40.00-15.00) *10-3=-8264JT 2= = =795.2KΔH=Qp=nC p,m (T2-T1)=n* R(T2-T1)= 2* *8.314*(795.2-298.2)=20660 JΔU=nC v,m (T2-T1)= 2* *8.314*(795.2-298.2)=12396 J或 ΔU=Q+W=20660-8264=12396 J2. 3mol 单原子理想气体从300K ，400kPa 膨胀到最终压力为200kPa.若分别经1）绝热可逆膨胀；2）绝人等外压200kPa 膨胀至终态。
试计算两种过程的W/E/ΔU/ΔH.解：1) 此过程的始、终态如下：绝热可逆膨胀对于单原子理想气体，则：r=C p,m /C v,m =(5/2R)/(3/2R)=5/3=1.67据理想气体的绝热可逆过程方程求T2T 1r p 11- r = T 2r p 21- r 代入T 1\p 1\p 2求得：3001.67*4001-1.67=T 21.67*2001-1.67T 2=227K因为绝热过程，Q=0,则：W= ΔU=nC v,m (T 2-T 1)=3*3/2*8.314*(227-300)=-2731JΔH=nC p,m (T 2-T 1)=3*5/2*8.314*(227-300)=-4.552J2) 此过程为绝热不可逆过程，始、终态如下：绝热等膨胀因为绝热过程，Q=0,则：W= ΔU=nC v,m (T 2-T 1)W=-p e (V2-V1)=-p2(V2-V1)V2= V1=所以W= ΔU=nC v,m (T 2-T 1)=-p 2( )3*3/2*8.314*(T 2-300)=-3*8.314*T 2+200/400*3*8.314*300T2=240KW= ΔU=nC v,m (T 2-T 1)=3*3/2*8.314*(240-300)=-2245JΔH=nC p,m (T 2-T 1)=3*5/2*8.314*(240-300)=-3741J3. 试求100kPa 、1mol 的286K 过冷液体苯变为固体苯的ΔS ，并判断此凝固过程是否可能发生。
物理化学1
• 5. 求乙醇脱水制乙烯反应的rHΘm(298K)。已知 • εC－H=413 kJ· mol-1,εC－C=345.6 kJ· mol-1, εC－O =357.7 kJ· mol-1,εC=C=610.0 kJ· mol-1,εO－H=462.8 kJ· mol-1
四、问答题:
• 1. 凡是体系的温度有变化，则体系一定有吸热 或放热现象; 凡是温度不变，则体系就没有吸 热或放热现象; 绝热的封闭体系就是孤立体系。 这些结论对吗？为什么？
答： D
• 2. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电 冰箱，将冰箱门打开，并接通电源使其 工作，过一段时间之后，室内的平均气 温将如何变化？ • （A）升高 （B）降低 （C）不变 （D） 不一定
答：A
• 3. 某定组成均相的绝热封闭体系在接受 了环境所做的功之后，其温度： • （ A）一定升高（ B）一定降低（ C）一 定不变（D）不一定改变
T2
• 2. 某工程用黄色火药TNT（三硝基甲苯）爆破，所用 药柱直径为3cm,高为20cm，质量为200g，药柱紧塞石 眼底部，试估算此药柱在爆破瞬间所产生的最高压力 （ TNT 爆炸热为 69.87kJ· mol-1，爆炸所达最高温度为 3000℃） Reaction:
• C6H2(NO2)3CH3(s) = 0.52CO2(g) + 4.70CO(g) + 0.78H2O(g) + 1.72H2(g) + 1.50N2 (g) + 1.78C(s)
We Psyst .dV
p1
p2
• 6.焓可以写成温度和压力的函数，即H=H（T，p）。 因此： dH=（∂H/∂T）pdT+(∂H/∂p)Tdp, 在一定外压 下，单组分体系有一定沸点，若该条件下液体变为 气体，则按上式 dT=0，dp=0，所以 dH=0，但实际 上，液体汽化时须吸收热量，即dH0，为什么会出 现这种矛盾的结论？
物理化学题解1(13章)
化学热力学部分习题简解（第一章） 热力学基本定律练习题1-1 0.1kg C 6H 6(l)在O p ，沸点353.35K 下蒸发，已知m gl H ∆(C 6H 6) =30.80 kJ mol -1。
试计算此过程Q ，W ，ΔU 和ΔH 值。
解：等温等压相变 。
n /mol =100/78 , ΔH = Q = n m gl H ∆= 39.5 kJ ,W = - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q +W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m 3，室温是290K ，气压为O 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29.29 J K -1 ·mol -1。
)解：理想气体等压升温（n 变）。
T nC Q p d m ,=δ,⎰=300290m ,d RTT pV C Q p =1.2×107 J1-3 2 mol 单原子理想气体，由600K ，1.0MPa 对抗恒外压O p 绝热膨胀到O p 。
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 (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1), 因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ，求出T 2=384K 。
ΔU ＝W ＝nC V ,m (T 2-T 1)＝-5.39kJ ，ΔH ＝nC p ,m (T 2-T 1)＝-8.98 kJ1-4 在298.15K ，6×101.3kPa 压力下，1 mol 单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为O p ，若为；(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压O 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 )。
物理化学题库及详解答案
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科，它通过物理原理来解释化学现象，是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一：理想气体状态方程的应用题目内容：某理想气体在标准状态下的体积为22.4L，压力为1atm，求该气体在3atm压力下，体积变为多少？详解答案：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。
在标准状态下，P1 = 1atm，V1 = 22.4L，T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变，仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程，得到：\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数，且T1 = T2（温度不变），我们可以简化方程为：\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值：\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以，在3atm的压力下，该气体的体积约为7.47L。
题目二：热力学第一定律的应用题目内容：1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量，如果该过程的效率为40%，求该过程中气体对外做的功。
详解答案：热力学第一定律表明能量守恒，即ΔU = Q - W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。
对于单原子理想气体，内能仅与温度有关，且ΔU = nCvΔT，其中Cv 是摩尔定容热容，对于单原子理想气体，Cv = 3R/2（R是理想气体常数）。
由于效率η = W/Q，我们有：\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的，我们可以利用盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）PV = nRT，由于n和R是常数，我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学考研题库计算题及答案
物理化学考研题库计算题及答案物理化学考研题库计算题及答案在物理化学的考研中，计算题占据了很大的比重。
掌握好计算题的解题方法和技巧，对于提高分数至关重要。
本文将介绍一些常见的物理化学考研计算题及其解答方法，希望对考生有所帮助。
一、热力学计算题1. 根据给定的反应热和反应物的摩尔数，计算反应物的标准摩尔焓变。
解答方法：根据反应热的定义，可以得到反应物的标准摩尔焓变公式为ΔH = ΔH反应/反应物的摩尔数。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出反应物的标准摩尔焓变。
2. 根据给定的物质的热容和温度变化，计算物质的热量变化。
解答方法：根据热容的定义，可以得到物质的热量变化公式为Q = mCΔT，其中Q为热量变化，m为物质的质量，C为物质的热容，ΔT为温度变化。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出物质的热量变化。
二、量子化学计算题1. 根据给定的波长和速度，计算光的频率。
解答方法：根据光的速度公式v = λf，其中v为光的速度，λ为光的波长，f为光的频率。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出光的频率。
2. 根据给定的电子的能级差和普朗克常数，计算电子的能量。
解答方法：根据能量和频率的关系E = hf，其中E为能量，h为普朗克常数，f 为频率。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出电子的能量。
三、动力学计算题1. 根据给定的反应速率常数和反应物的浓度，计算反应速率。
解答方法：根据反应速率的定义v = k[A]，其中v为反应速率，k为反应速率常数，[A]为反应物的浓度。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出反应速率。
2. 根据给定的反应速率和反应物的浓度，计算反应速率常数。
解答方法：根据反应速率的定义v = k[A]，可以得到反应速率常数公式为k = v/[A]。
根据题目给出的数据，代入公式中即可计算出反应速率常数。
以上是物理化学考研中常见的计算题及其解答方法。
在解题过程中，注意理清思路，将题目所给的数据代入相应的公式中，正确计算出结果。
物化练习题(1)
高材15级物理化学试题A一、分析及相图题1、真实气体的行为规则是什么？真实气体能否被液化？其条件是什么?答：分子之间有相互作用力，分子本身占有体积，分子不断作无规则热运动；能被液化，气体温度低于Tc（临界温度）。
2、质量作用定律对于复杂反应是否适应？答：否，质量作用定律只适用于基元反应，对于非基元反应，只能对其反应机理的每一步基元反应适用。
3、现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同，设计一种循环操作的机器，使海水的热力学能转换成有用的机械功。
这是不是违反热力学第二定律？为什么？答：不违反，海洋深层的温度低于表面，由于相对密度的原因，温度低的水总在海洋的下层，因为不是从单一的热源吸热做功，所以不违反热力学第二定律。
4、任一封闭系统在任意指定的始末状态之间可设计出无数多个具体的途径，各具体途径的热和功皆不相等，但每个途径的热和功的代数和皆相等，原因何在？答：封闭系统在指定的始末状态之间，任一指定途径的Qi+Wi=Δu，而Δu是状态函数的增量。
对于指定系统，Δu只取决于始末状态而与途径无关，故各途径的热和功…5、气相反应NO(g)＋1/2O2(g) → NO2(g)在298 K，101.325 kPa下进行。
若有关气体均可视为理想气体，则因理想气体的热力学能只是温度的函数，故上述反应的△U = 0，又因是等温等压过程，Q=nC p,m△T=0。
此种说法是否正确？为什么？答：不正确，对于一定质量一定组成的理想气体，其热力学能只是温度的函数，有相变化或化学变化时不满足上述条件，也就是得不到ΔU=0的结论，只适用于系统在无相变化及化学变化且ω′=0的等压过程下的的情况，而有化学变化时套用公式则不对。
6、知道了化学反应方程式，能否确定其反应级数和反应分子数？答：不能，反应级数由实验得到，可通过尝试法，半衰期法，初始速率法等加以确定，通常一个化学反应不是按其计量数所示个数分子直接碰撞，而是经过一系列分子直接碰撞发生的步骤7、一定量100℃，100 kPa的水，在等温等压条件下变成水蒸气。
物理化学习题及答案1
一：选择题1.对于只作体积功的封闭系统，正确表达热力学第一定律的式子是（ ）Vdp dH Q d dV p dU Q c W Q U b W Q U a amb -=-=+=+=∆δδδδ)()()(）（ 2.一封闭系统经两条不同途径从始态变化到终态，下列式子那些可以成立？（ ）11212121)()()(H Q d U U c W W b Q Q a ∆=∆=∆==）（3. 计算体积功的基本公式为（ ）)()()()()()(1122212112V p V p W d pdV W c dV p W b V V p W a amb --=-=-=--=⎰∑ 4.一个与环境完全绝热的寝室，室内有一电冰箱正在工作，打开冰箱门，冷气传向室内，试问室内温度将如何变化？（ ） （a ）不断升高 (b) 不断降低 (c) 保持不变 (d) 无法判断5.对于状态函数的描述，下列说法哪个是不恰当的？（ ）(a)是状态的单值函数。
(b) 其改变值只决定于始、终态，与变化途径无关。
(c) 其简单组合必也是状态函数。
(d) 其微分是全微分。
6.理想气体恒温膨胀由1000kPa 变化到100kPa ，试问： 0)()(0)()(0)(0)()(H d U c W b Q a ∆∆）（7.常温下气体物质的恒压摩尔热容与恒容摩尔热容相比（ ）：无法比较）（)()()(,,,,,,d C C c C C b C C a m V m p m V m p m V m p =<> 8.一绝热容器中间用一隔板隔开，一边抽成真空，另一边装有1000kPa 、298.15K 的理想气体，抽掉隔板后气体充满整个容器，达平衡后容器内的温度将（ ）：(a) 高于298.15K (b) 低于298.15K (c) 等于298.15K (d) 无法判断9.一真空绝热筒，有一活塞与大气相通，打开活塞后气体立即进入筒中，当筒内压力与大气压力相等时关闭活塞，则筒内温度（ ）(a) 高于大气T (b) 低于大气T (c) 等于大气T (d) 无法判断10一绝热筒内装有1000kPa 气体，其温度与大气相等，打开活塞气体喷出筒外，当筒内压力与大气压力相等时迅速关闭活塞，此时（）(a) 筒T >大气T (b) 筒T <大气T (c)筒T =大气T (d) 无法判断11.298.15K ，101.325kPa 下反应 )()(44aq ZnSO Cu aq CuSO Zn +=+可经途径（1）使反应在烧杯中进行，途径（2）使反应在可逆电池中进行，则下列那些式子成立？（ ）12112121)()(H Q c H Q c Q Q b H H a ∆=∆==∆=∆）（）（ 12.在封闭系统内当热从系统传向环境时，系统的热力学能和焓（ ）(a) 必降低 (b)必升高 (c) 保持不变 (d) 不一定降低13.一定量理想气体由同一始态出发，分别经恒温可逆膨胀和绝热可逆膨胀到相同终态压力时，终态体积哪个大？（ ）)()())(d V V c V V b V V a 绝热恒温绝热恒温绝热恒温（=<>无法判断14. 一定量理想气体由同一始态出发，分别经恒温可逆膨胀和绝热可逆膨胀到相同终态体积时，终态压力哪个大？（ ）)()())(d p p c p p b p p a 绝热恒温绝热恒温绝热恒温（=<>无法判断 15.下列那些式子可以用⎰=∆21dT C H p 计算过程的焓变？（ ）水在常压下由25℃升温到75℃；(b) 理想气体恒压下进行化学反应水在恒压下蒸发为水蒸气； (d) 恒容钢筒中理想气体由25℃升温到75℃。
物理化学计算题及问题详解
第一章例4 在100℃，p ψ下，1mol 水(1)可逆蒸发， (2)向真空蒸发为蒸气。
已知 ∆vap H m ψ = 40.7 kJ ⋅mol-1, 假设蒸气为理想气体，液体水的体积可忽略不计，求Q, W, ∆U, ∆H 。
解：(1) ∆H = Qp = 40.7kJW = -p ψ ∆V = -p ψV g =- RT = -3.1kJ∆U = Q-W =(40.7-3.1)kJ = 37.6kJ(2) 始终态同(1) 故∆H = 40.7kJ ∆U = 37.6kJ向真空蒸发W = 0Q = ∆U = 37.6kJ例5 将100g,40℃水和100g, 0℃的冰在杜瓦瓶中(恒压，绝热)混合，求平衡后的状态，及此过程的∆H 。
已知冰的熔化热 =335J ⋅g-1 ,Cp (水)= 4.18 J ⋅K-1⋅g-1解：设水和冰为系统。
因恒压，绝热所以∆H = Qp = 0又 ∆H =∆H (水) + ∆H (冰) = 0设终态温度为T∆H =∆H (水) + ∆H (冰)=100⨯4.18⨯(T – 313)+ 100⨯335=0T = 253K ？？？该结果是不可能的！100g 水全部降温至0℃，放热：∆H (水)= – 100⨯4.18⨯40 = –16.7kJ100g 冰全部融化吸热：∆H (冰)=33.5kJ说明冰不能全部融化，终态应是0℃的冰水混合物。
设 m 克冰融化,∆H =∆H (冰)+∆H (水)= m ⨯0.335-16.7=0m = 50g平衡后的状态为50g 冰和150g 水的0℃的冰水混合物。
例6 已知某气体的状态方程为： pV m = RT + bp （b >0常数） 请依据推导结果判断(1)在绝热自由膨胀过程中，该气体的温度如何变化?(2)在绝热节流膨胀过程中，该气体的温度如何变化? 解：(1) 绝热自由膨胀过程是等内能过程，∆U =0,则 所以本题要解的是μJ 的正负? 令U =f (T, V )，根据循环关系式:现在只要判断［ ］是>0, =0, 还是<0？其中的偏微商 与气体的状态方程有关。
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1．1mol 理想气体从298.15K,2P0经下列两条途径到达压力为1 P0的终态：(1)等温可逆膨胀；(2)自由膨胀，试求这两过程的ΔU 、ΔH 、Q 、W 、ΔS 、ΔG 和ΔA.2．试求1mol 理想气体从1000kPa,300K 等温可逆膨胀至100kPa 过程中的ΔU 、ΔH 、ΔS 、Q 、W 、ΔG 和ΔA 。
解：理想气体等温变化，因此：ΔU = ΔH =0； 设计同样始终状态的可逆过程，则：12114.191001000ln 314.81ln -⋅=⨯⨯===∆K J p p nR T Q S R kJ nRT p p nRT Vdp G 743.51000100ln 300314.811000100ln ln121001000-=⨯⨯⨯====∆⎰kJ p p nRT V V nRT pdV A 743.51000100ln 300314.81ln ln12121001000-=⨯⨯⨯==-=-=∆⎰或：()kJG nRT G pV G A 743.5)(-=∆=∆-∆=∆-∆=∆3.计算说明：-10℃、θp 下的过冷C6H6(l)变成定温定压的C6H6(s)，该过程是否为自发过程。
已知1mol 过冷C6H6(l)的蒸汽压为2632Pa ，C6H6(s)的蒸汽压为2280Pa ，Cp,m(l)=127J·mol-1·K-1， Cp,m(s)=123J·mol-1·K-1，凝固热为9940J·mol-1。
解：该过程为不可逆相变，需将其设计为可逆过程，p 1为液态C 6H 6的蒸汽压，p 2为固态C 6H 6的蒸汽压。
),(66θp l H C ),(66θp s H C),(166p l H C ),(266p s H C),(166p g H C ),(266p g H C54321G G G G G G ∆+∆+∆+∆+∆=∆其中，042=∆=∆G G 为两个可逆相变过程。
物理化学 计算题
物理化学 计算题1．1mol 单原子理想气体，由298K 、5p 的始态膨胀到压力为p 的终态，经过下列途径：⑴等温可逆膨胀；⑵外压恒为p 的等温膨胀；⑶绝热可逆膨胀；⑷外压恒为p 的绝热膨胀。
计算各途经的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆A 与∆G 。
巳知m S (298K) = 126 J·K -1·mol -1 。
解：(1)等温过程：ΔU = ΔH = 0，J5.3987K J 38.132985.3987J 5.3987J 5.39875ln 298314.81ln 1-R 21-=∆=∆⋅===∆-==⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=G A T Q S W p p nRT W Q ，；(2) ΔU = ΔH = 0，()()221118.31429810.21982J p Q W p V V RT p ⎛⎫=-=-=-=⨯⨯-= ⎪⎝⎭J 5.3987KJ 38.13ln 1-21-=∆=∆⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆A G p p nR S ， (3) K 8.1565298355212112=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==--γγγp p T T ， ()()()()()()()J129652988.1566.1122934J143182988.1566.1121761K J 6.1125ln 126ln 2980J1761J 29342988.15625J 17612988.1562312121-2121m ,m ,=-⨯--=--∆=∆=-⨯--=--∆=∆⋅=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===∆-=∆=-=-⨯=∆=∆=-=-⨯=∆=∆T T S H G T T S U A R p p R K S S S S U W R T nC H Q R T nC U p V ，，，(4) ()()12212230V V p T T R W U Q --=-=∆=，，()()()()()()()()()J76612986.1126.2021181983J84542986.1126.2021181190K J 11836.56.112K J 6.112K J 36.5ln ln J19832986.20225J 19902986.20223K 6.2025129829823112211221-121-11-2112m ,12m ,12m ,222=⨯-⨯--=--∆=∆=⨯-⨯--=--∆=∆⋅=+=∆+=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆-=-⨯=-=∆=-=-⨯=-=∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯--=-T S T S H G T S T S U A S S S S p p nR T T nC S R T T nC H WR T T nC U T T R T R p p V ，，2．10mol H 2(理想气体)，C V ,m = 5/2R J·K -1·mol -1，在298K 、p ө时绝热可逆地压缩到10p ө，计算该过程的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆F 和∆G 。
物理化学知识点及练习题(含答案)
第二章 热力学第一定律内容摘要⏹热力学第一定律表述⏹热力学第一定律在简单变化中的应用 ⏹热力学第一定律在相变化中的应用 ⏹热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件：封闭系统的任何热力学过程 说明：1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数，是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m － p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = －Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = －Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = －Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点： 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。
物理化学专题复习-计算题
杠杆规则（Lever rule）
物 系 点 n
l B
液相点
气相点
A mA mA ×
O
B mB
nl
ng
x
xB
l B
x
g B
l (
OA＝ mB × BO
g x ( xB － x ) × n ＝ B － xB ) × n g
例： A、B两组分系统的Tb－xB相图如右所示：
4 mol A和 6mol B混合，70℃时体 系的相数为 2 ， 气 相的量
y甲苯 1 y苯 1 0.90 0.10
例3－溶液热力学量的计算
4.在25℃，101325Pa下，将1mol苯从纯苯中转移 到x苯=0.2的大量苯和甲苯的理想液态混合物中去， 试计算此过程的△G。
G G2 G1 苯 RT ln x苯
* 苯
8.314J m ol K 298.15K ln 0.2 3990J m ol
r Sm (T ) lS m ( L) mSm (M ) aSm ( A) bSm ( B) B S m ( B, T )
B
• d、理想气体等温等压（或等容）混合过程。
ΔS 不同理气 相同理气 等 T，V Δ S= 0 Δ S≠0 等 T，P Δ S= -R
n ln x
i i
n
i
Δ S= 0
非电解质溶液典型计算 ◆偏摩尔量的计算
◆ Raoult定律、Henry定律的计算 ◆稀溶液的依数性的计算
例1－偏摩尔量
1.有一水和乙醇形成的溶液，其中水的物质的量 分数为0.4，乙醇的偏摩尔体积为57.50cm3· mol-1， 溶液的密度为0.8494g· cm-3，计算此溶液中水的偏摩 尔体积。 解：取含有0.4mol水和0.6mol乙醇的溶液为系统，
物理化学复习题及答案
物理化学复习题及答案1. 描述理想气体状态方程，并解释其各部分的物理意义。
答案：理想气体状态方程为 PV = nRT，其中 P 代表压强，V 代表体积，n 代表物质的量（摩尔数），R 是理想气体常数，T 代表温度（开尔文）。
这个方程表明在固定温度和物质的量下，气体的压强与体积成反比。
2. 什么是热力学第一定律？请给出其数学表达式。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
其数学表达式为ΔU = Q - W，其中ΔU 是系统内能的变化，Q 是系统吸收的热量，W 是系统对外做的功。
3. 简述熵的概念及其在热力学中的重要性。
答案：熵是一个物理量，用来描述系统的无序程度。
在热力学中，熵的变化是衡量系统从一种状态到另一种状态过程中无序程度变化的量度。
熵的增加表示系统的无序程度增加，这是热力学第二定律的一个表现，即自然过程总是倾向于增加系统的总熵。
4. 什么是化学平衡？化学平衡常数如何计算？答案：化学平衡是指在一个可逆化学反应中，正向反应和反向反应的速率相等，各物质的浓度保持不变的状态。
化学平衡常数 K 可以通过反应物和生成物的浓度幂次方的比值来计算，表达式为 K =[C]^c[D]^d / ([A]^a[B]^b)，其中 [A]、[B]、[C]、[D] 分别代表反应物和生成物的浓度，a、b、c、d 是它们的化学计量数。
5. 解释什么是电化学电池，并给出一个常见的电化学电池的例子。
答案：电化学电池是一种能量转换装置，它通过化学反应来产生电能。
一个常见的电化学电池例子是铅酸电池，它由铅和二氧化铅作为电极材料，硫酸作为电解质，通过铅和二氧化铅之间的氧化还原反应来产生电能。
6. 描述布朗运动，并解释它如何证明分子的存在。
答案：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒所做的无规则运动。
这种运动是由于颗粒受到周围分子不断碰撞而产生的。
布朗运动的观察为分子动理论提供了实验证据，证明了分子的存在和分子运动的无规则性。
物理化学复习题及答案
物理化学复习题及答案一、选择题1. 热力学第一定律表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔS = Q/T2. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = nTC. P = nRT/VD. P = nV/RT3. 以下哪个是物理化学中的非自发过程？A. 扩散B. 蒸发C. 溶解D. 晶体析出二、填空题4. 根据吉布斯自由能变化公式，当ΔG ________ 0时，反应是自发的。
5. 阿伏伽德罗常数的数值是 ________ mol⁻¹。
6. 反应的平衡常数K可以表示为反应物浓度的幂次乘积与生成物浓度的幂次乘积的比值，即K = ________。
三、简答题7. 请简述什么是化学平衡，并解释Le Chatelier原理。
8. 描述熵的概念，并解释为什么熵总是倾向于增加。
四、计算题9. 已知某理想气体在298 K时的体积为1 L，压力为1 atm。
求该气体的摩尔数。
10. 假设一个化学反应的ΔH = -50 kJ/mol，ΔS = 0.2 kJ/(mol·K)，求在298 K时的ΔG，并判断反应是否自发。
五、论述题11. 论述温度对化学反应速率的影响，并给出一个具体的例子。
12. 解释什么是溶液的渗透压，并讨论渗透压在生物体中的重要性。
答案：一、选择题1. A2. A3. D二、填空题4. < 05. 6.022×10²³6. 反应物浓度幂次乘积 / 生成物浓度幂次乘积三、简答题7. 化学平衡是指在一个封闭系统中，正逆反应速率相等的状态。
LeChatelier原理指出，当系统处于平衡状态时，如果改变系统的压力、浓度或温度，系统会自动调整以减少这种变化的影响。
8. 熵是系统无序度的度量，根据热力学第二定律，自然界中的熵总是倾向于增加，表示系统趋向于更加无序的状态。
四、计算题9. 根据理想气体状态方程PV = nRT，可得n = PV/RT = (1 atm × 1 L) / (0.0821 L·atm/mol·K × 298 K) ≈ 0.0394 mol。
物理化学计算题
1、在一定温度下，向某固定容积的密闭容器中加入1mol N₂和3mol H₂，发生如下反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)。
当反应达到平衡时，测得N₂的转化率为60%，则此时容器中NH₃的体积分数为？A. 20%B. 40%C. 60%D. 80%（答案：B）2、某温度下，反应2A(s) + B(g) = 2C(g)的平衡常数为K，则在该温度下，反应C(g) = A(s) +0.5B(g)的平衡常数为？A. KB. 1/KC. √KD. 1/√K（答案：D）3、将0.1mol/L的醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是？A. 溶液中c(H⁺)和c(CH₃COO⁻)都增大B. 溶液中c(H⁺)增大，c(CH₃COO⁻)减小C. 醋酸的电离程度增大，c(H⁺)增大D. 醋酸的电离程度增大，但c(H⁺)减小（答案：D）4、对于反应A + B →C + D，如果A和B的初始浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L，反应进行到一半时，A的浓度为0.05mol/L，那么此时B的浓度为？A. 0.1mol/LB. 0.15mol/LC. 0.2mol/LD. 无法确定（答案：D）5、在一定条件下，某可逆反应的平衡常数为K，如果保持温度不变，增大反应物的浓度，则平衡常数K将？A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定（答案：C）6、对于反应2SO₂ + O₂⇌ 2SO₃，在平衡状态下，如果增大O₂的浓度，平衡将如何移动？A. 向左移动B. 向右移动C. 不移动D. 无法确定（答案：B）7、在25℃时，某弱酸的电离平衡常数为Ka，则该酸的共轭碱的电离平衡常数为？A. KaB. 1/KaC. 水的离子积常数Kw/KaD. 无法确定（答案：C）8、对于反应A + B → C，如果反应物和生成物的初始浓度分别为[A]₀、[B]₀和[C]₀，且反应进行到某一时刻时，各物质的浓度分别为[A]、[B]和[C]，则反应的转化率α(A)为？A. ([A]₀ - [A])/[A]B. ([A] - [A]₀)/[A]₀C. ([A]₀ - [A])/[A]₀D. ([A] - [A]₀)/[A]（答案：C）9、在一定温度下，某溶液的pH值为5，则该溶液中氢离子浓度为？A. 10⁻⁵ mol/LB. 10⁻⁹ mol/LC. 10⁻¹⁴ mol/LD. 10⁻¹⁰ mol/L（答案：A）10、对于反应A + 2B →3C，如果A的初始浓度为0.2mol/L，B的初始浓度为0.4mol/L，反应进行到某一时刻时，A的浓度减少了0.1mol/L，则此时B的浓度为？A. 0.3mol/LB. 0.2mol/LC. 0.1mol/LD. 无法确定（答案：A）。
04 物理化学(一)计算题练习题
一、计算题 ( 共18题 190分 )1. 10 分 (0204)0204从如下数据，计算冰在-50 °C 的标准升华热。
冰的平均热容：1.975 J·K -1·g -1水的平均热容：4.185 J·K -1·g -1水蒸气的平均热容：1.860 J·K -1·g -1冰在0°C 时熔化热：333.5 J·g -1水在100 °C 时的蒸发热：2255 J·g -12. 5 分 (0467)0467已知 298K 时，CH 4(g)，CO 2(g)，H 2O(l) 的标准生成热分别为 -74.8，-393.5，-285.8kJ·mol -1，请求算298 K 时CH 4(g) 的标准燃烧热。
3. 10 分 (0312)0312某单原子分子理想气体从T 1=298 K ，15p p =的初态。
(a)经绝热可逆膨胀；(b)经绝热恒外压膨胀到达终态压力2p p = 。
计算各途径的终态温度T 2，及Q ,W , ΔU ，ΔH 。
4. 10 分 (0709)0709H 2–O 2燃料电池是用p 的气体进行补充的。
在298 K 时，该电池释放的功率为1 kW 。
已知燃料消耗的速度相同，估算363 K 时电池输出的功率。
（忽略体积功，在温度变化不大时，Δf H m [H 2O(l)]和Δf G m [H 2O(l)]可视作常数）Δf H m [298 K,H 2O(l)]=-285 kJ·mol -1Δf G m [298 K,H 2O(l)]=-237 kJ·mol -15. 15 分 (0957)09574 g Ar （可视为理想气体，其摩尔质量M (Ar)=39.95 g·mol -1）在300 K 时,压力为506.6kPa ，今在等温下反抗202.6 kPa 的恒定外压进行膨胀。
物理化学复习题(带答案)
物理化学复习题(带答案)第一章热力学第一定律（概念辨析）4．热力学第一定律的数学表达式△u=q+w适用于（b）（a）开放系统（b）封闭系统（c）边缘化系统（d）上述三种5．热力学第一定律的数学表达式△u=q+w中w代表（c）（a）收缩功（b）有用功（c）各种形式功之和（d）机械功6．热力学第一定律的数学表达式△u=q+w适用于什么途径（c）（a）同一过程的任何途径（b）同一过程的可逆途径（c）不同过程的任何途径（d）同一过程的不可逆途径10.公式h=u+pv中，p则表示什么含义（a）（a）系统总压（b）系统中各组分分压（c）1.01×102kpa（d）外压11.对于半封闭的热力学系统，下列答案中哪一个恰当（a）（a）h＞u（b）h=u（c）h＜u（d）h和u之间的大小无法确定12.下列答案中，哪一个就是公式h=u+pv的采用条件（b）（a）气体系统（b）封闭系统（c）开放系统（d）只做膨胀功的系统13.理想气体展开边界层民主自由收缩后，下列哪一个不恰当（都恰当）（a）q=0（b）w=0（c）△u=0（d）△h=0（备注：△s≠0）14.非理想气体进行绝热自由膨胀后，下述哪一个不正确（d）（a）q=0（b）w=0（c）△u=0（d）△h=015.下列观点中，那一种恰当？（d）（a）理想气体的焦耳-汤姆森系数不一定为零（b）非理想气体的焦耳-汤姆森系数一定不为零（c）SbCl理想气体的焦耳-汤姆森系数为零的p-t值只有一组（d）理想气体无法用做电冰箱的工作介质16.某理想气体进行等温自由膨胀，其热力学能的变化△u应（c）（a）△u＞0（b）△u＜0（c）△u=0（d）不一定17.某理想气体展开等温民主自由收缩，其焓变小△h应当（c）（a）△h＞0（b）△h ＜0（c）△h=0（d）不一定18.某理想气体进行绝热自由膨胀，其热力学能的变化△u应（c）（a）△u＞0（b）△u＜0（c）△u=0（d）不一定19.某理想气体展开边界层民主自由收缩，其焓变小△h应当（c）（a）△h＞0（b）△h＜0（c）△h=0（d）不一定120.某理想气体展开边界层恒外压收缩，其热力学能够的变化△u应当（b）（a）△u＞0（b）△u＜0（c）△u=0（d）不一定21.某理想气体进行绝热恒外压膨胀，其焓变△h应（b）（a）△h＞0（b）△h＜0（c）△h=0（d）不一定22.某理想气体的??cp,mcv,m?1.40，则该气体为何种气体（b）（a）单原子分子气体（b）双原子分子气体（c）三原子分子气体（d）四原子分子气体24.下面的说法中，不符合热力学第一定律的是（b）（a）在孤立体系中发生的任何过程中体系的内能不变（b）在任何等温过程中体系的内能不变（c）在任一循环过程中，w=-q（d）在理想气体民主自由收缩过程中，q=δu=025．关于热力学可逆过程，下列表述正确的是（a）a可逆过程中体系做最大功b可逆过程出现后，体系和环境不一定同时复原c可逆过程中不一定并无其他功d一般化学反应都是热力学可逆过程推论正误28.不可逆变化是指经过此变化后，体系不能复原的变化。
物理化学习题库(1)
物理化学习题库 (1)《物理化学》复习思考题(《物理化学》备课组，2006.10.)化学反应动力学一、判断题:1(反应速率系数k与反应物A的浓度有关。
( ) A2(反应级数不可能为负值。
( ) 3(一级反应肯定是单分子反应。
( )4(对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。
( ) 5(对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
( ) def,,dlnk26(Arrhenius活化能的定义是( ) ERTadT 7(对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。
( ) 8(设对行反应正方向是放热的，并假定正、逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数。
( ) 9(连串反应的速率由其中最慢的一步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。
( ) 10(鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。
( )11(过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。
( )12.催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。
( )13.光化学的量子效率不可能大于一。
( ) 14. 质量作用定律仅能用于元反应。
( ) 15.复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。
16.当某反应对物质A的反应级数为负值时，该反应的速率随物质A的浓度升高而减小。
17.破坏臭氧的反应机理，NO+O?NO+O，NO+O?NO+O中，NO是反应的中间体。
3222218.对于一个在定温、定压下，不做非膨胀功的化学反应来说，?G越负，反应速度越快，。
19.某一反应A?B，A的半衰期为30分钟，那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。
20.已知反应2A?P为零级反应，A的半衰期为30分钟，由此可知，A消耗3/4所需的时间为45分钟。
物理化学计算题分析讲解
3-4-7.
不可逆相变 △S（T）？
T=323.15K
1mol H2O(g) p= 101325Pa
△S1 恒压升温
Tb=373.15K 1mol H2O(l) p= 101325Pa
可逆相变 △S（Tb）
恒压降温 △S2
Tb =373.15K 1mol H2O(g) p= 101325Pa
S
nC p ,m ln
V1 V2
R
CV ,m
2020/3/3
祝大家学习愉快，天天进步！
简单PVT变化计算公式
U Q W Q 0
W U nCV ,m (T2 T2 )
R
R
T2 T1
p2 p1
C p ,m
V1 V2
CV ,m
2020/3/3
101.325kPa下液态水凝固成冰是可逆相变:
Δ S n( Δ fus Hm ) G H TS 0
T
2020/3/3
祝大家学习愉快，天天进步！
22/94
例3.6.2
（b）
液态
不可逆相变
固态
H2O(1mol,263.15K, 101.325kPa,l)
H1 S1
恒T、p下 1 G ?
V3 = nRT2/P2 = 100 dm3
T3 = 273.2 K
W3 p环 (V3 V0 ) 9.00103J
Q3 =ΔU3 - W3 = - W3 = 9.00×103J
例1
（4）绝热恒外压膨胀
始态
n = P0V0/RT0 = 4.403 mol p0 = 1000 kPa V0 = 10 dm3 T0 = 273.2 K
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一、1 mol 理想气体由1013.25 kPa ，5 dm 3，609.4 K 反抗恒外压101.325 kPa 膨胀至40 dm 3，压力等于外压，求此过程的W 、Q 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。
已知C V ,m =12.5 J ·mol －1·K －1；始态熵值S 1=200 J ·K －1。
解：K K T V p V p T 5.4874.609540101111222=⨯⨯==()()()()()()()()3332111,2111,21101.32510405 3.54610 3.546112.5487.5609.4 1.524112.58.314487.5609.4 2.5371.524 3.546 2.022amb V m p m W p V V Pa m J kJU nC T T mol J mol K K kJ H nC T T mol J mol KK kJQ U W kJ kJ ----=--=-⨯-=-⨯=-∆=-=⨯⋅⋅-=-∆=-=⨯+⋅⋅-=-=∆-=---=kJ()()1111122,111121487.51112.58.314ln 8.314ln 14.67609.41014.67200214.67p m T p S nC lnnRln mol J mol K J mol K J K T p S S S J K J K -------⎡⎤∆=-=+⋅⋅-⋅⋅=⋅⎢⎥⎣⎦=∆+=+⋅=⋅()()32211 2.53710487.5214.5609.420014.77G H T S T S J kJ ⎡⎤∆=∆--=-⨯-⨯--=⎣⎦二、始态为T 1=300 K ，p 1=200 kPa 的某双原子理想气体1 mol ，经先绝热可逆膨胀使压力降到100 kPa ，再恒压加热到T 2=300 K ，p 2=100 kPa 的终态，求整个过程的Q ，△U ，△H ，△S ，△G 。
JK J K S T H G K J molRln p p nRln S H U 1729762.53000762.51210;01121-=⋅⨯-=∆-∆=∆⋅===∆=∆=∆-- ()()()J K R mol T T nC H Q Q K K T p p T m p 15681.2463002711.246300223,224.14.1111212=-=-=∆===⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--γγ四、甲醇（CH 3OH ）在 101.325 kPa 下的沸点（正常沸点）为 64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓Δvap H m =35.32kJ ·mol-1。
求在上述温度压力条件下，1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q 、W 、ΔU 、ΔH ，ΔS 及ΔG 。
视甲醇蒸气为理想气体。
解：根据题意可知，此蒸发过程是在相变温度及其平衡压力下进行的可逆相变化过程，若视甲醇蒸气为理想气体，且忽略液态甲醇的体积，则有kJ kJ H M m H n H Q m vap m vap p 30.1102)32.35321000(=⨯=∆=∆=∆= kJ J RT g n l V g V p W 65.87)]15.27365.64(3145.8321000[)()]()([-=+⨯⨯-=-=--=kJ kJ W Q U 65.1014)65.8730.1102(=-=+=∆1263.3)15.27365.64/(30.1102/-⋅=+==∆K kJ K kJ T Q S r 0=∆G三、1 mol ，25 ℃、p Ө的过冷水蒸气在p Ө下变为同温同压下的水，求过程的W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG 。
已知25 ℃时水的饱和蒸汽压力为3167 Pa ；25 ℃时水的凝聚焓1m H 43.83kJ mol -∆=-⋅。
解：kJH H H kJ mol kJ mol H n H H Vap 83.43;083.4383.431;0211=∆=∆≈∆=⋅⨯=∆=∆=∆-相变相变121ln p p nRT G =∆ 0=∆相G （水的可逆相变过程） 02≈∆G (纯凝聚相物质的G 随压力变化很小) 21G G G G ∆+∆+∆=∆相J 855800ln 12-=++=p p nRT()118.17515.298855843830--⋅=⋅--=∆-∆=∆K J K J T G H S ()1298.152479g l g W p V p V V pV nRT mol R KJ =-∆=--≈-=-=⨯⨯=-()()43830247941351g U H pV H pV H nRT J J ∆=∆-∆≈∆-=-∆-=-=六、苯的正常沸点353 K 下的△vap H m =30.77 kJ ·mol －1，今将353 K 及101.325 kPa 下的1 mol 苯液体向真空蒸发为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。
（1）试求算在此过程中苯吸收的热Q 与做的功W ；（2）求苯的摩尔气化熵△vap S m 及摩尔气化吉布斯函数△vap G m ； （3）求环境的熵变△S amb ；（4）应用有关原理判断上述过程是否为可逆过程； （5）298K 时苯的饱和蒸汽压是多大。
解：（1）向真空蒸发，p=0, 所以W=0；130773077vap m H n H (.)kJ .kJ ∆∆==⨯=3077183143532783U H p V H p[V(g )V(l )]H n(g )RT .kJ .J .kJ ∆∆∆∆∆=-=--=-=-⨯⨯=（2） 1130773538717vap m vap m S H /T .kJ mol/K .J K ∆∆--==⋅=⋅ △vap G m =0（3）求环境的熵变△S amb11278335378874m sys m S Q /T U /T .kJ mol /K .J K ∆∆--=-=-=-⋅=-⋅ （4）0m vap m m S S S ∆∆∆=+>，所以上述过程不是可逆过程；（5）298K 时苯的饱和蒸汽压是多大。
212111ln()vap m H p p R T T ∆=-- 211307711ln ()1013258314298353p .kJ /mol .kPa .J mol K K K--=--⋅⋅ p 2=14.63kPa五、设在273.15 K 和1.0×106Pa 压力下，取10.0 dm 3单原子理想气体，用下列几种不同方式膨胀到末态压力为1.0×105Pa:(1)恒温可逆膨胀；(2)绝热可逆膨胀；(3)在外压恒定为1.000×105Pa 下绝热膨胀。
试计算上述各过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 。
(1). 解：该过程的始末状态如下： KT 15.2731= KT T 15.27312==MPa p 000.11= 等温可逆膨胀 Pa p 5210000.1⨯= 3100.10dm V = ?2=Vmol n 403.4= mol n 403.4= 根据理想气体性质， 在无化学变化、无相变化的等温过程中，011=∆=∆H U ，根据热一律211lnp p nRT W Q =-=Pa Pa K mol K J mol 561110000.110000.1ln 2.273314.8403.4⨯⨯⨯⨯⋅⋅⨯=-- = 23.03kJ ⎰==∆211lnp p nR T Q S rδPa Pa mol K J mol 561110000.110000.1ln 314.8403.4⨯⨯⨯⋅⋅⨯=-- =13.84-⋅K J (2) 绝热可逆过程始末态如下： 理想气体 理想气体 mol n 403.4= mol n 403.4= K T 15.2731= 0=r Q 2T =Pa p 6110000.1⨯= Pa p 5210000.1⨯=首先利用过程方程求出末态温度2T ，因为只要2T 确定了，则Q 、W 、△U 、△H 、△S 便可求出。
根据题给数据11,47.12--⋅⋅=mol K J C m v ，则 1111,,314.847.12----⋅⋅+⋅⋅=+=mol K J mol K J R C Cm V mp = 1178.20--⋅⋅mol KJ绝热指数 667.147.1278.201111,,=⋅⋅⋅⋅==----molK J mol K J C C mV m p γ 由绝热可逆方程 γγγγ--=122111p T p T 解出 111.66761 1.66721521.00010()()273.2108.71.00010p Pa T T K K p Paγγ--⨯=⋅=⋅=⨯112,21() 4.40312.47(108.7273.2)v m U nC T T mol J K mol K K --∆=-=⨯⋅⋅⨯-kJ032.9-=)(12,2T T nC H m p -=∆)2.2737.108(78.20403.411K K molKJ mol -⨯⋅⋅⨯=--kJ 05.15-=⎰==∆=-=∆=0,0032.92222TQ S Q kJ U W rδ（3）绝热恒外压过程 n=4.403mol 理想气体 绝热 Q=0 n=4.403mol 理想气体T 1=273.15K, V 1 T 2= ， V 2 p 1=1000000Pa 恒外压膨胀 p 2=100000Pa因为过程是一个绝热不可逆过程， 因此不能应用绝热可逆过程方程来确定系统的末态。
但W U Q =∆∴=,0Θ可适用。
且理想气体绝热恒外压过程中 )(12,T T nC U m V -=∆，)()(112212P nRT P nRT p V V p W --=--=外外故有： )()(111212,P T P T nRp T T nC m V --=-外代入题给数据解得K T 8.1742=)2.2738.174(403.447.12113K K mol mol K J U -⨯⨯⋅⋅=∆--kJ 403.5-= kJ H 003.93-=∆ kJ U W 403.533-=∆= 03=Q12,21lnln P m p T S nR nC p T ∆=+]2.2738.174ln)314.847.12(10000.110000.1ln314.8[403.4115611KK mol K J PaPa mol K J mol ⨯⋅⋅⋅++⨯⨯⨯⋅⋅⨯=---- 142.43-⋅=K J 七、 理想气体反应()()()g OH H C g O H g H C 52242→+在298K 时的热力学数据如下：物质 C 2H 4(g) H 2O(g) C 2H 5OH(g) J mol K mS --⋅⋅11$219.6 188.72 282.6kJ mol f mH -∆⋅1$ 52.26 －241.82 －235.1⑴.,,r p m C K K K K ∆=0298373设试求时的和时的；$$ ⑵.若已知：物质 C 2H 4(g) H 2O(g) C 2H 5OH(g)11,--⋅⋅K mol J C mp 43.56 33.58 65.44试求373K 时的$K 解：⑴.()1111282.6219.6188.72125.72J mol K J mol K ----==--⋅⋅=-⋅⋅∑θθr BB m 298K BΔS νS()()11(1)52.26(1)(241.82)1(235.1)45.54f kJ mol kJ mol --==-⨯+-⨯-+⨯-⋅=-⋅∑θθr B m 298K m 298K BΔΔH νH ()()()11145.54298(125.72)8.075T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-⋅-⨯-⋅=-⋅θθθr r r m 298K m 298K m 298K ΔΔΔG H S ()()ln RT =-θθr m298K 298K ΔG K ()()3exp(/)exp{[8.07510/(8.314298)}26.03RT =-=--⨯⨯=θθr 298K m 298K ΔK G ,,$r p mC K K ∆=0373时的 ,,r p m C ∆=0Q ()()()()373298373298;∴==θθθθr r r r m K m K m K m K ΔΔΔΔS S H H()()()11137337337345.54373(125.72) 1.35T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-⋅-⨯-⋅=⋅θθθr r r m K m K m K ΔΔΔG H S ()()3373373exp(/)exp[ 1.3510/(8.314373)] 1.54RT =-=-⨯⨯=θθr K mK ΔK G⑵1111(65.4443.5633.58)11.7J mol K J mol K ----==--⋅⋅=-⋅⋅∑θθr ,m B mBΔ(B)p p,C νC因为 θm r θΔ/d d Δp,m r C T H =，移相积分得()()11121373()45.54(11.7)(373298)46.42T TkJ mol K K J mol kJ mol ---=+⋅-=-⋅+-⨯-⋅=-⋅θθr r r m K m 298K ΔΔΔp,m H H C 由T C T S p,m r /Δ/d d Δθm r θ=移相积分得()()111123731373[125.72(11.7)]128.35298T J mol K J mol K T ----=+⋅=-+-⋅⋅=-⋅⋅θθr r r mK m 298K ΔΔΔlnln p,m S S C ()()()11137337337346.42373(128.35) 1.45T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-⋅-⨯-⋅=⋅θθθr r r mK m K m K ΔΔΔG H S ()()3373373exp(/)exp[ 1.4510/(8.314373)] 1.60RT =-=-⨯⨯=θθr K mK ΔK G八、某二元凝聚相图如下图所示，其中C 为不稳定化合物。