复旦 物理化学 第一章 习题答案
复旦大学版物理化学实验第三版课后思考题答案教学教材
实验一凝固点降低法测定摩尔质量1、在冷却过程中,凝固点测定管内液体有哪些热交换存在?他们对凝固点的测定有和影响?答:主要热交换有液相变成固相时放出凝固热;固液与寒剂之间热传导。
对凝固点测定的影响是当凝固热放出速率小于冷却速率,会发出过冷现象,使凝固点测量偏低。
2、当溶质在溶液中解离、缔合、溶剂化和形成配合物时,测定的结果有何意义?加入溶剂中的溶质的量应如何确定?加入量过多或过少将会有和影响?答: 当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时,缔合和生成配合会使测量值偏大,离解会使测量值偏小,不适用上式计算,一般只适用强电解质稀溶液。
3、加入溶剂中的溶质的量应如何确定?加入量过多或过少将会有和影响?答:加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。
加入太多,会使溶液太快凝固;加入太少,会使溶液的凝固点降低不明显,测量误差会增大。
4、估算实验结果的误差,说明影响测量结果的主要因素?答:溶液过冷程度的控制,冰水浴温度控制在3℃左右,搅拌速度的控制,温度升高快速搅拌,溶剂溶质的精确测量,溶液浓度不能太高都对其有影响。
实验二纯液体饱和蒸气压的测定1、压力和温度的测量都有随机误差,试导出H的误差传递表达式.答:由 H=U+PV 可得,→ dH=dU+PdV+VdP→ dH=(au/aT)v dT+(au/aV)TdV+pdV+Vdp →ΔVHm=(au/aT)VΔT+VΔp2、用此装置,可以很方便地研究各种液体,如苯.二氯乙烯.四氯化碳.水.正丙醇.异丙醇.丙酮.和乙醇等,这些液体中很多是易燃的确,在加热时应该注意什么问题?答:加热时,应该缓慢加热,并且细心控制温度,使溶液的温度不能超过待测液的着火点,同时a,c管的液面上方不宜有空气(或氧气)存在,此外温度变化采用逐渐下降方式。
实验四燃烧热的测定的测定1、固体样品为什么要压成片状?答:压成片状有利于样品充分燃烧。
2、在量热测定中,还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?答:实际上,热量计与周围环境的热交换无法完全避免,它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。
复旦大学物化练习题第一章
C
状态函数组合时 如量纲一致 仍是一个状态函数 如 U pV 但若量纲不一致 就不构 成状态函数 如 p UV.
20 下面说到状态和状态函数 如以体积为例 A 体系同一状态不能有不同的体积 B 体系不同状态可以有相同体积 C 体系状态变了 体积一定变了 D 体系体积变了 状态一定变了
B 面积 ⋅时间 加速度
D 面积 ⋅ 质量
压强
其量纲应是
A
压力 力 质量 ⋅ 加速度 质量 ⋅ 速度
动量
面积面积ຫໍສະໝຸດ 面积 ⋅时间 面积 ⋅时间
15 体系处于热力学平衡态时 下面哪一个结论不对 A 体系内部温度相同 B 体系内部压力相同 C 体系内部各相中物质量相同 D 体系内部组成不再变化
C
热力学平衡体系必然有
复旦大学药学院物理化学教研室编写
系 并保持恒温恒压 则体系的分类如何 A 是封闭体系 界面固定不变 B 是封闭体系 界面不断扩大 C 是敞开体系 界面基本不变 D 是敞开体系 界面不断扩大
物化练习 1000 题
和与环境界面的情况如何
第一定律
C 无
6 见图 通电后 若以水为体系 则有
A Q<0 W=0 ∆U<0 B Q=0 W<0 ∆U>0
因此体积具加和性 是容量性质
B p 总 p1 p2
道尔顿分压定律 因此压力具加和性
C T 总≠T1 T2
不具加和性 不是容量性质
D Cp m≠ Cp m(1)+Cp m(2)+ 不具加和性 不是容量性质
为容量性质
B
压力不具加和性 道尔顿分压定律中的分压是指该组分气体单独占有整个空间时压力 这种 加和不是热力学平衡体系意义上的加和
物理化学(第一章)作业及答案
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。
物理化学第一章课后习题解答
1.12 CO2 气体在 40℃时的摩尔体积为 0.381dm3 .mol-1 。设 CO2 为范德华气体,试 求其压力,并比较与实验值 5066.3kPa 的相对误差。
解: ,Vm =0.381× 10-3 m3 .mol-1 ,T=313.15K CO2 的范德华常数 a=364× 10-3 /Pa.m3 .mol-2 , b =42.67× 10-6 m3 .mol-1 代入方程得: P=5187.674KPa 相对误差=(5187.674-5066.3)/ 5066.3=2.4% 1.13 今有 0℃, 40530kPa 的 N2 气体,分别用理想气体状态方程及范德华方程计算 其摩尔体积.实验值为 70.3cm.mol-1 。 解:T=273.15K ,p=40530kPa N2 的范德华常数 a=140.8× 10-3 /Pa.m3 .mol-2 , b =39.13× 10-6 m3 .mol-1 =0.05603 m3 .mol-1
第一章
习题解答
1.1 物质的体膨胀系数α V 与等温压缩率κ T 的定义如下:
试导出理想气体的
、
与压力、温度的关系
解:对于理想气体: PV=nRT , V= nRT/P
求偏导:
1.2 气柜储存有 121.6kPa, 27℃的氯乙烯 (C2 H3 Cl) 气体 300m3 , 若以每小时 90kg 的流量输往使用车间,试问储存的气体能用多少小时? 解:将氯乙烯(Mw=62.5g/mol)看成理想气体: PV=nRT , n= PV/RT n=121600300/8.314300.13 (mol)=14618.6mol m=14618.662.5/1000(kg)=913.66 kg t=972.138/90(hr)=10.15hr 1.3 0℃,101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况,试求甲烷在标准状况下的密 度? 解:将甲烷(Mw=16g/mol)看成理想气体: PV=nRT , PV =mRT/ M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PMw/RT =101.32516/8.314273.15(kg/m3 ) =0.714 kg/m3 1.4 一抽成真空的球形容器,质量为 25.0000g。充以 4 ℃水之后,总质量为 125.0000g。 若改充以 25℃, 13.33kPa 的某碳氢化合物气体, 则总质量为 25.0163g。 -3 试估算该气体的摩尔质量。水的密度按 1 g.cm 计算。 解:球形容器的体积为 V=(125-25)g/1 g.cm-3 =100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体:PV=nRT , PV =mRT/ M w Mw= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)8.314300.15/(1333010010-6 ) Mw =30.51(g的空气。为进行实验时确保安全,采用同样温度 的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮直到 4 倍于空气的压力,尔后将釜内混 合气体排出直至恢复常压,重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含 氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之比为 1:4。 解: 根据题意未通氮之前 : ,操作 n 次后, , 操作 1 次后, ,重复三次, ,V,T 一定, 故
上海复旦实验中学高中化学必修一第一章《物质及其变化》测试题(含解析)
一、选择题1.Na 2Sx 在碱性条件下可被NaClO 氧化为Na 2SO 4,而NaClO 被还原为NaCl ,若反应中Na 2S x 与NaClO 的个数比为1:16,则x 值为A .2B .3C .4D .52.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3C1O -+4OH -=2RO n-4+3Cl -+5H 2O 。
则RO n-4中n 的数值是A .1B .2C .3D .43.下列说法中,正确的是( )A .液态HCl 、固态NaCl 均不导电,所以HCl 、NaCl 均是非电解质B .NH 3、CO 2的水溶液均能导电,所以NH 3、CO 2均是电解质C .蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质D .铜、石墨均导电,所以它们是电解质4.关于物质的类别,下列说法正确的是A .冰水属于混合物B .烧碱属于碱C .H 2O 属于酸D .溶液、胶体、浊液都属于纯净物 5.下列离子方程式正确的是A .向碳酸钙加入醋酸溶液:CaCO 3+2H +=Ca 2++CO 2↑+H 2OB .向氨水滴加盐酸:OH -+H +=H 2OC .钠与水反应:Na+H 2O=Na ++OH -+H 2↑D .Ba(OH)2溶液和NaHSO 4溶液混合呈中性:Ba 2++2OH -+2H ++SO 2-4=BaSO 4↓+2H 2O6.下列碱性透明溶液中,能大量共存的离子组是A .K +、Na +、4MnO -、Cl - B .K +、Ag +、3NO -、Cl -C .Ba 2+、Na +、Cl -、24SO -D .Na +、Cu 2+、3NO -、Cl - 7.下列有关离子方程式一定不正确的是 A .氯气被足量的纯碱溶液完全吸收:2-3223---2CO +Cl +H O=2HCO +Cl +ClO B .向一定量的NaOH 溶液中通入一定量的CO 2:-2-3=OH +CO HCOC .向3FeCl 溶液中加入过量的Na 2S 溶液:3+22+2Fe +S =2Fe +S ↓﹣D .向NH 4Al(SO 4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至2-4SO 恰好完全沉淀:+3+2--2+44NH +Al +2SO +2Ba +4OH =43322BaSO +Al(OH)+NH H O ↓↓⋅ 8.能正确表示下列反应的离子方程式是A .高锰酸钾溶液中滴入双氧水:24MnO -+3H 2O 2+6H +=2Mn 2++4O 2↑+6H 2OB .电解MgCl 2水溶液:2Cl -+2H 2O 电解2OH -+Cl 2↑+H 2↑C .溴乙烷与NaOH 水溶液共热:CH 3CH 2Br+OH -加热−−−−−→Br -+CH 3CH 2OHD .二氧化碳气体通入过量氨水:CO 2+NH 3·H 2O=43NH HCO +-+ 9.下列关于NaCl 的电离过程叙述正确的是A .在电流作用下电离出阴、阳离子B .不一定需要水C .在水分子作用下电离出钠离子和氯离子D .氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质10.下列离子方程式中,正确的是A .铁片投入稀盐酸中:2Fe+6H +=2Fe 3++3H 2↑B .醋酸除去水垢:2H + + CaCO 3=Ca 2+ + CO 2↑+ H 2OC .铜和硝酸银溶液反应:Cu+ Ag +=Cu 2+ + AgD .氯化钡溶液滴入硫酸钠溶液中:Ba 2+ + SO 2-4=BaSO 4↓ 二、填空题11.根据所学知识,回答下列问题。
物理化学(复旦大学药学院) 第一章习题答案
第一章 习题解答1. <1> Q =∆U -W =200-160=40 kJ <2> ∆U =Q +W =260-100=160 kJ2.()pR T T p nRp nRT p nRT V =-=-=∆1212∴W =-p ∆V =-R3. <1> W =-p ∆V =-p <V g –V l >≈-pV g =-nRT =-1⨯8.314⨯373.15=-3102 J<2> W =-p ∆V =-p <V s –V l >J 160100101801092001801013251133l s.....M p -=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ρρ4.在压力p 和房间容积V 恒定时,提高温度,部分空气溢出室外,因此室内气体量n 是温度的函数,T R pV n 1⋅=。
kJ7721288298ln 32960100000ln 12m m 2121.R .**T T C R pV T dT C R pV dT nC Q ,p T T m ,p T T ,p p =====⎰⎰5. <1>恒温可逆膨胀 J 429902501023********-=⨯-=-=..ln..V V ln RT W <2>真空膨胀 W = 0<3>恒外压膨胀 W =-p 外<V 2–V 3> = ()122V V V RT--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=211V V RT ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=100250123733148....= -2327 J<4>二次膨胀W =W 1 + W 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=322111V V RT V V RTJ 310310050105002501-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=..RT ..RT以上结果表明,功与具体过程有关,不是状态函数。
《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)(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 T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p=)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 =0W =-)(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 =261.9J Q =U ∆+W =632.6J H ∆=)(12,T T nC m p -=[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]=436.4J (2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nC m p -=463.4J U ∆=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。
物理化学第一章 习题及答案
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。
物理化学第一章答案
1.
kp .
p .
12
1 8.3145×
(0 +
273.15) .
101.325 .
3 .1
=.
3 ..0.011075 ..m .
mol
1.
0.011075
101.325×10 .
10132.5 .
.53 .1
=
2.437×10 m
..
..
23 ..
16π
N 16π×
6.022 ×10
.
A ..
.
5. 解:(1) I,液-固;II,气-液;III,气-固。1,固;2,液;
3,气。
(2) 三相线,其压力为
610.5 Pa,温度为
273.16K。c点称临界点,其压力为
22.04MPa,温度
《物理化学》第
1章答案-1
第
1章物质的
pVT关系和热性质
基本概念
1. (1) (3)。
2. (1)分子无体积;
(2)分子间无相互作用。
3. 气。
4. 气液共存区的边界线;不稳定区的边界线。
cZ=
c
cc
RT
p V 0.375=
,得到普遍化的范德华方程
0)
22 11
.3
=[40.66 .1×8.3145×(100 +
273.15)×10 ]kJ =
37.56kJ
(忽略液体体积)
W=
0 ,
Q =ΔU .W =ΔU =
37.56kJ
3
物理化学(第一章)作业及答案
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。
上海兰生复旦高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试(答案解析)
一、选择题1.A、B两球沿一直线运动并发生正碰。
如图所示为两球碰撞前后的位移—时间图象。
a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图线,若A球质量是m=2 kg,则由图可知()A.A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s B.碰撞时A对B所施冲量为4 N·sC.碰撞前后A的动量变化为6 kg·m/s D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J2.如图所示,轻质弹簧下端悬挂一个小球,将小球下拉一定距离后由静止释放(并未超过弹簧的弹性限度),小球上下振动,不计空气阻力,则在连续两次经过平衡位置的过程中,小球()A.动量的变化量为零B.所受重力做的功不为零C.所受重力的冲量不为零D.所受弹簧弹力的冲量为零3.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)4.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg,速度为3m/s的A球跟质量为0.2kg的静止B球发生正碰,则碰撞后B球的速度可能为()A.3.6m/s B.2.4m/s C.1.2m/s D.0.6m/s5.如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度v0, B、C由静止释放。
三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )A .2次B .3次C .4次D .5次6.光滑绝缘水平桌面上存在与桌面垂直方向的匀强磁场,有一带电粒子在桌面上做匀速圆周运动,当它运动到M 点,突然与一不带电的静止粒子发生正碰合为一体(碰撞时间极短),则粒子的运动轨迹应是图中的哪一个(实线为原轨迹,虚线为碰后轨迹)( ) A . B . C . D . 7.如图所示,两质量均为m 的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。
物理化学第一章课后答案资料
物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题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,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,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)左边比右边大。
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。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、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。
[理学]物理化学答案——第一章-热力学第一定律
第一章 热力学第一定律一、基本公式和基本概念 基本公式1. 功 'W W W δδδ=+体积,W 体积:体积功;'W :非体积功 热力学中体积功为重要的概念: W p dV δ=-外体积 本书规定:系统对环境做功为负,相反为正。
如果p 外的变化是连续的,在有限的变化区间可积分上式求体积功d W p V =-⎰外在可逆过程中,可用系统的压力p 代替外压p 外,即p p =外 d W p V =-⎰一些特定条件下,体积功计算如下: 恒外压过程 W p V =-∆外 定容过程 d 0W p V =-=⎰外 理想气体定温可逆过程 212112lnln V V V p W pdV nRT nRT V p =-=-=-⎰理想气体自由膨胀(向真空膨胀)过程 0W = 2. 热力学第一定律 U Q W ∆=+ 3. 焓 H U pV ≡+焓是状态函数,容量性质,绝对值无法确定。
理想气体的热力学能和焓只是温度的单值函数。
4. 热容 QC dTδ=(1)定压热容 ()pp p Q H C dTTδ∂==∂ 注意:()p p HC T∂=∂的适用条件为封闭系统,无非体积功的定压过程。
而对于理想气体无需定压条件。
(2) 定容热容 ()d VV V Q U C TTδ∂==∂ 同样,()V V UC T∂=∂的适用条件为封闭系统,无非体积功的定容过程。
对于理想气体来说,则无需定容条件。
任意系统:p V T pU V C C p V T ⎡⎤∂∂⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎢⎥∂∂⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 理想气体:p V C C nR -= 摩尔热容与温度的经验公式2,p m C a bT cT =++ 2,''p m C a b T c T -=++5. 热定容热: d ;V V Q U Q U δ==∆ 条件为封闭系统无其他功的定容过程 定压热: d ;p p Q H Q H δ==∆ 条件为封闭系统无其他功的定压过程相变热: p H Q ∆= 条件为定温定压条件下系统的相变过程 6. 热力学第一定律在理想气体中的应用 (1) 理想气体,U ∆ H ∆的计算定温过程:0,U ∆= 0,H ∆= 2112ln ln V p Q W nRT nRT V p -==-=- 无化学变化、无相变的任意定温过程21,d T V m T U nC T ∆=⎰,21,d T p m T H nC T ∆=⎰(2) 理想气体绝热可逆过程方程绝热可逆过程方程:11pV TVp T γγγγ--===常数;常数;常数 (p VC C γ=)理想气体绝热功: 1211221()()1V W C T T p V p V γ=--=--- 理想气体绝热可逆或不可逆过程:21,0,d d T V m T Q U W p V nC T =∆==-=⎰外理想气体绝热可逆过程:2212,,,1121lnln ,lnln V m p m V m V T V pR C C C V T V p =-= 7. 热力学第一定律在化学变化中的应用 反应进度:(0)B B Bn n ξν-=mol(1) 化学反应热效应化学反应摩尔焓变:,B r m p m BHH H Q n νξ∆∆∆===∆∆ 当1mol ξ∆=时的定压热 化学反应摩尔热力学能变化:,B r m V m BUU U Q n νξ∆∆∆===∆∆ 当1mol ξ∆=时的定容热 (2) 化学反应的r m H ∆与r m U ∆的关系无气相物质参与的化学反应系统:,,,r m T r m T r m T H U pV U ∆=∆+∆≈∆ 有气相物质(理想气体)参与的化学反应系统:,,,,r m T r m T r m T B g H U pV U RT ν∆=∆+∆=∆+∑(3) 化学反应定压热效应的几种计算方法 利用标准摩尔生成焓值:(298.5)()r m Bf m B H K H B θθν∆=∆∑利用标准摩尔燃烧焓值:(298.5)()r m Bc m BH K H B θθν∆=-∆∑(4) 化学反应焓变与温度的关系---基尔霍夫方程2121,()()()d T r m r m Bp m T BH T H T C B T ν∆=∆+∑⎰基本概念1. 系统和环境热力学中,将研究的对象称为系统,是由大量微观粒子构成的宏观系统。
物理化学第一章习题及答案
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
《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
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。
物理化学第一章和第二章课后习题详解
物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题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,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,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)左边比右边大。
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。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、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。
复旦大学物理化学笔记(附例题)
物理化学笔记(附例题)第一章溶液和胶体溶液和胶体是物质的不同存在形式,在自然界中普遍存在,与工农业生产以及人类生命活动过程有着密切的联系。
广大的江河湖海就是最大的水溶液,生物体和土壤中的液态部分大都为溶液或胶体。
溶液和胶体是物质在不同条件下所形成的两种不同状态。
例如NaCl溶于水就成为溶液,把它溶于酒精则成为胶体。
那么,溶液和胶体有什么不同呢?它们各自又有什么样的特点呢?要了解上述问题,需要了解有关分散系的概念。
1.1分散系及其分类1.1.1 分散系的概念一种或几种物质分散在另一种物质里所形成的系统称为分散系统,简称分散系。
例如粘土分散在水中成为泥浆,水滴分散在空气中成为云雾,奶油、蛋白质和乳糖分散在水中成为牛奶等都是分散系。
在分散系中,被分散的物质叫做分散质(或分散相),而容纳分散质的物质称为分散剂(或分散介质)。
在上述例子中,粘土、水滴、奶油、蛋白质、乳糖等是分散质,水、空气就是分散剂。
分散质和分散剂的聚集状态不同,分散质粒子大小不同,分散系的性质也不同。
我们可以按照物质的聚集状态或分散质颗粒的大小将分散系进行分类。
1.1.2分散系的分类物质一般有气态、液态、固态三种聚集状态,若按分散质和分散剂的聚集状态进行分类,可以把分散系分为九类,见表1-1。
表1-1 分散系分类(一)若按分散质粒子直径大小进行分类,则可以将分散系分为三类,见表1-2。
表1-2 分散系分类(二)分子与离子分散系统中,分散质粒子直径<1nm,它们是一般的分子或离子,与分散剂的亲和力极强,均匀、无界面,是高度分散、高度稳定的单相系统。
这种分散系统即通常所说的溶液,如蔗糖溶液、食盐溶液。
胶体分散系中,分散质粒子直径为1~100nm ,它包括溶胶和高分子化合物溶液两种类型。
一类是溶胶,其分散质粒子是由许多一般的分子组成的聚集体,这类难溶于分散剂的固体分散质高度分散在液体分散剂中,所形成的胶体分散系称为溶胶。
例如氢氧化铁溶胶、硫化砷溶胶、碘化银溶胶、金溶胶等。
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复旦物理化学第一章习题答案第一章习题解答1. 体系为隔离体系, ∆U=0 W=Q=02. (1)W=p ∆V=p(V g -V l )≈pV g =nRT=1⨯8.314⨯373.15=3102 J (2) W=p ∆V=p(V s –V l )J 16.0018.0100.111092.01101325M 11p 33ls=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ρ-ρ=3. (1)恒温可逆膨胀J 4299025.01.0ln 2.373314.8V V lnRT W 12=⨯==(2)真空膨胀 W = 0(3)恒外压膨胀 W = p外(V 2–V 3) =()122V V VRT-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21V V 1RT ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=1.0025.012.373314.8= 2327 J(4)二次膨胀 W=W 1 + W 2 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3221V V 1RT V V 1RTJ31031.005.01RT 05.0025.01RT =⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=4. ∆H=n ⋅∆H m,汽化=40670 J∆U=∆H –∆(pV)=∆H –p (V g -V l )=40670–101325(30200–1880)⨯10–6=40670–3058=37611 J5. C p,m =29.07–0.836⨯103T+2.01⨯10–6T 2(1) Q p =∆H 10003003623T T m ,p T 1001.231T 10836.02107.29dT C n 21⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯-==--⎰=20349–380+625=20.62 kJ(2) Q V =∆U=∆H –∆(pV)=∆H –(p 2V 1–p 1V 1)⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-∆=1122nRT V VnRT H V 2=V 1 ∴ Q V =∆H –nR(T 2–T 1)=20.62–R(1000-300)⨯10–3=14.80 kJ(3) 1-1-m,p m,p mol K J 46.29300100020621T Q C ⋅⋅=-=∆=6.(1)等温可逆膨胀 ∆U =∆H = 0Q =W J 163115ln102106.506pplnV p p p ln nRT 33211121=⨯⨯⨯===-(2)等温恒外压膨胀 ∆U =∆H = 0Q = W = p 2 (V 2–V 1) = p 2V 2–p 2V 1= p 1V 1–p 2V 1= (p 1–p 2)V 1=(506.6-101.3)⨯103⨯2⨯10–3 = 810 J 7. K 2.273nRV p T111==(1) p 1T 1=p 2T 2 K 5.136p T p T 2112==3222m 0028.04R5.136p nRT V ===(2) ∆U=nC V ,m (T 2–T 1)=J 1702)2.2735.136(R 23-=- ∆H=nC p,m (T 2–T 1)=J 2837)2.2735.136(R 25-=-(3) 以T 为积分变量求算: pT=C(常数) TC p =CnRT T /c nRT p nRT V 2===TdT 2CnRdV ⋅=J 2270)T T (nR 2dT nR 2dT CnRT 2T C pdV W 12-=-==⋅⋅==⎰⎰⎰也可以用p 或V 为积分变量进行求算。
8. ∆U=nC V ,m (T 2–T 1)=20.92⨯(370–300)=1464 J∆H=nC p,m (T 2–T 1)=(20.92+R)⨯(370–300)=2046 J 始态体积 3111m 0246.0p RT V==体积变化:33332m 003026.0p RT V V ===压力Pa 821554V RT p 222==W=W 1+W 2=p 2(V 2–V 1)+0=821554⨯(0.003026–0.0246)=–17724 JQ=∆U+W=1464–17724=–16260 J9. 双原子分子 R 25C m,V = 4.1CCm.V m,p ==γ γγ-γγ-=122111p T p TK1.224p 5.0p2.273p p T T 4.14.1112112=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-γγ-W=–∆U=–nC V ,m (T 2–T 1)()J 10202.2731.224R 25=--=10. (1) 406.1R 8.288.28CC m.V m,p =-==γ mol 1755.0R298104.1p 3RT V p n 3111=⨯⨯==-γγ=2211V p V pkPa7.11486.243.1p 3VV p p 406.12112=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γK 9.224RT V p T 2122==(2) ∆U=nC V .m (T 2–T 1)=n (28.8–R)⋅(224.9–298)= –263 J ∆H=nC p.m (T 2–T 1)=n ⋅28.8⋅(224.9–298)=–369 J11. 证明 U =H –pV pp p p p T V p C T V p T H T U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂12. 证明 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-V V p V p V pT p V T H T H T U T H C C(1)H=f(T,p) dpp H dT T H dH T p⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=V 不变,对T 求导 V T p VT p p H T H T H ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 代入(1)⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=-V p H T p T p V T p p H C C T V V V T V p13. n Q V +C ∆T=005.817594.2Q 1005.0V=⨯+ Q V =–4807200 J C 7H 16(l) + 11O 2(g) = 8H 2O(l) + 7CO 2(g) ∆n =–4∆c H m = Q V + ∆nRT =–4807200–4R ⨯298 = –4817100 J ⋅mol –1 =–4817.1 kJ ⋅mol –114.(1) 2H2S(g)+SO2(g) = 8H2O(l) + 3S(斜方) ∆n =–3 Q V =–223.8 kJ∆r H m= Q V+ ∆nRT = –223.8 + (–3)RT⨯10–3 = –231.2 kJ(2) 2C(石墨) + O2(g) = 2CO2(g) ∆n = 1 Q V =–231.3 kJ∆r H m= Q V+ ∆nRT = –228.8 +RT⨯10–3 = –228.8 kJ(3) 2H2(g)+Cl2(g) = HCl (g) ∆n =0Q V =–184 kJ∆r H m = Q V =–184 kJ15.(1) ξ=4 mol (2) ξ=2 mol (3) ξ=8 mol16.2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)∆f H︒m(kJ⋅mol–1) –411 –811.3 –1383–92.3∆r H︒m=∑(ν∆f H︒m)产物–∑(ν∆f H︒m)反应物= (–1383–2⨯92.3)–(–811.3–2⨯411) = 65.7 kJ∆r U︒m=∆r H︒m–∆nRT=65.7–2RT⨯10–3=60.7kJ17. ∆r H︒m=∑(ν∆c H︒m)反应物–∑(ν∆c H︒m)产物= (–2⨯283–4⨯285.8)–(0–1370)=339.2 kJ18.生成反应7C(s) + 3H2(g) + O2(g) = C6H5COOH(l)∆c H︒m(kJ⋅mol–1) –394 –286 –3230 ∆r H︒m=∑(ν∆c H︒m)反应物–∑(ν∆c H︒m)产物= [7⨯(–394) + 3⨯(–286)] – (–3230)= –386 kJ19. 反应C(石墨) → C(金刚石)∆c H︒m(kJ⋅mol–1) –393.5 –395.4∆r H︒m=∆c H︒m,石墨–∆c H︒m,金刚石=–393.5–(–395.4)=1.9 kJ20.反应CH4(g)+2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)∆f H︒m(kJ⋅mol–1) –74.8 –393.5 –285.8∆r H︒m=∑(ν∆f H︒m)产物–∑(ν∆f H︒m)反应物=[–393.5+2⨯(–285.5)]–(–74.8)=–890.3 kJ21. 反应(COOH)2(s)+2CH3OH(l) = (COOCH3)2(l) + 2H2O(l)∆c H︒m(kJ⋅mol–1) –251.5 –726.6 –1677.8 0∆r H︒m=∑(ν∆c H︒m)反应物–∑(ν∆c H︒m)产物=[–251.5+2⨯(–726.6)]–(–1677.8)=–26.9 kJ22.反应KCl(s) → K+(aq, ∞) + Cl–(aq, ∞) ∆f H︒m(kJ⋅mol–1) –435.87 ? –167.44∆r H︒m=17.18 kJ∆r H︒m=∑(ν∆f H︒m)产物–∑(ν∆f H︒m)反应物17.18=[∆f H︒m(K+,aq, ∞)–167.44]–(–435.87)∆f H︒m (K+,aq, ∞)=–251.25 kJ⋅mol–123. 生成反应H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(g)∆r H298=–285.8 kJ⋅mol–1C p,m(J⋅K–1⋅mol–1) 28.83 29.16 75.31∆C p=75.31–(28.83+0.5⨯29.16)=31.9J⋅K–1⎰∆+∆=∆dTCHH p298r373r=–285.8+31.9⨯(373–298)⨯10–3=–283.4 kJ⋅mol–124. 反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ∆r H298=–92.888 kJ⋅mol–1a b ⨯103 c ⨯107 N 2(g) 26.98 5.912 –3.376 H 2(g) 29.07 –0.837 20.12 NH 3(g) 25.89 33.00 –30.46 ∆–62.4162.599–117.904 ⎰∆+∆=∆dT C H H p298r398r()⎰∆+∆+∆+∆=dT cTbT a H 2298r39829832298r cT 31bT 21aT H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆+∆+∆+∆= 3982983723298r T )109.117(31T )106.62(21T )41.62(H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯+-+∆=--=–92880+[–6241+2178–144]=97086 J25.∆H H2=nC p,m ∆T=3.5R(473–291)=5296 J ∆H HI =nC p,m ∆T=2⨯3.5R(473–291)=10592 Jr 473∆H I2=∆H1(s,291→386.7K) + ∆H2(s→l) + ∆H3(l,1386.7→457.5K) + ∆H4(l→g)+ ∆H5(g,457.5→473K)=55.64⨯(386.7–291)+16736+62.76⨯(457.5–386.7)+42677+3.5R⨯(473–457.5)=69632 J∆H H2+∆H I2+∆r H473=∆r H291+∆H HI5296+69632+∆r H473=49455+10592∆r H473=–14881 J。