华南理工大学物理化学(二)2001答案

华南理工大学

2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

(请在答题纸上做答，试后本卷与答题纸一同交回)

科目名称：物理化学(含物理化学实验)

适用专业：化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程

1. C6H6在100kPa时的熔点为5℃，摩尔熔化焓为9916J·mol-1，C p,m(l)=126.8J·K-1·mol-1，C p,m(s)=12

2.6J·K-1·mol-1。求100kPa、–5℃下1 mol过冷C6H6凝固成固态C6H6的Q、△U、△H、△S、△A、△G，假设凝固过程的体积功可以忽略不计。(12分)

解：涉及过程如下：

∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T'－T) +∆H2＋C p,m(s)(T－T')

＝9916 J·mol-1+(122.6－126.8)×(268－278) J·mol-1

= 9958 J·mol-1

恒压Q= ∆H= 9958 J·mol-1

∆U= ∆H－ ∆pV ≈∆H=9958 J·mol-1

∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T'/T) +∆H2/T'+C p,m(s)ln(T/T')

= ∆H2/T'+[C p,m(s)－C p,m(s)]ln(T/T')

＝9916 J·mol-1/278K+(122.6－126.8)ln(268/278) J·K-1·mol-1

= 35.8 J·K-1·mol-1