物理化學(xué)第三章課后標(biāo)準(zhǔn)答案傅獻(xiàn)彩第五版

1、第三章熱力學(xué)第二定律L有5 mJ某雙原子理想氣體，已知其('“ £ 5 R,從始態(tài)UX) K.2U0 kl*經(jīng)絕熱可逆壓縮至NO kPa后.再亶空膨脹至200 Id、,求蒂個(gè)過(guò)程的QW.&兀3H和AS.解:雙原子理想氣體今-凡的,尸=了。耳一也心17400 K*5mot 第燕 SmoLTq耳空 pmJi |I200 kPa 忖期+00 kPa；顯目皂|絕熱可逆壓縮Q-0皿=%=心皿(羽一重)=5 molX9X& 314J muP1 * K 1 X (487. 5-400) K-9104.5TJiHL = nCfrbmCTE-T|) = 5 molX-XS. 3

2、11J mor1 * K-I(4S7.61-40O>K - 12746. &2J絕熱過(guò)程方程式R】r* = Pz：rrj4= (.)T丁 1=437.61色真空睢脹拉人=02任=0，W2=0，Q=。設(shè)計(jì)可逆腳麻計(jì)算3sM5,二(辛加=二 %5 * 國(guó)n一向力與 1IV=5 mix4 314J mor1 K-1 In 81J * K-1AS” =0(真空膨脹*系統(tǒng)不吸熱】IV 圈十 W二=91M.87J。=Q+Q=03=至、+Q? = 9104.8AH = A/f| +iH2 = 1274S. 82JAS-g+g-霏KT盤(pán)有5 mol H氟。,可看作理想氣體*已知其G-mL 5 K

3、,從始態(tài)273 K.10O kPa 變到終態(tài)2M K. 第0 kF陽(yáng)計(jì)算該過(guò)程的嫡變.解:單原子理想氣體.G川=二#,C lC- - R- 2.5 R等溫升壓可逆 W-0 Q-W3L(¥九=心=nRn 與=4 314 J mol 05 ux)lX Ln JP2=一如 72J K-: iJp21000等壓升溫可逆Q=dH=nC>im(T2-Ti)3S 2 三泮d丁 = 1”口 /：F)mN X 2k £ X 8, 3HJ , mol-1 > K-1 X In 柴萼= 9* 11J * K-LJ % iI t f 3K二=3$+、=一的61 K L3.在絕熱容器中，

4、將d Wkg、283 K的水可，.2Ukg.313 K的水混合，求混合過(guò)程的嫡除設(shè)水的平均比熱為4. 184 MK 1 -應(yīng)匕解Qk。k«X4. 1«4 k - K-1 kgJ1X(T-283. 2)KQ=0. 20kgX4,184>J - K-1 * kg1 X (313. 2-T)K在絕熱容器中Q+Q = 0 T-303, 2KJ 丁 =0. 01kgX4.1S4kJ 0一 Xln|啜=2.的X10-】kJ K 患 孕 dT=d 叫 X4,184 kJ* K kgXln 染笠= -2. 72X1O-H , K 1 j 11 i力j.4mAS«A$, +跖

5、=0. 14J * K'心在298 K的等溫情況下在一個(gè)中間有導(dǎo)熱隔板分開(kāi)的盒子中*一邊放0. 2 mol。（旦），壓力為現(xiàn) 以，另一邊放。，8 mdN2）,壓力為gkF區(qū)抽去隔板使兩押氣體混合，試求C）混合后，盒子中的壓力,混合過(guò)程的QM.&AAS和（3）如果假設(shè)在等溫情加3使混合后的氣體再可逆地回到始態(tài)，計(jì)算該過(guò)程的Q和W'的值，解式1）理想氣體狀態(tài)方程V< 7、+爐片%/ R7 w.v, R1松 口修mor1 " K-tX298K一0. 2 molX) 314J mol K 人窈眄，0.8 molX83 MJ .BOX 10s PfiSxi7 p-

6、49. 55X()7m，他0t +?t,v2 =0. 2 mol+0. 8 mol=l mol叮 " L molK 8. 314J - mnl-1 XK-1 X29SK49. 55Xl0mz（2）等溫過(guò)程0 Q-=-W分壓定律白、=lDXQJPa 融易?，?黑X力0=4。乂PaW =用小 +W*, =一坨2 RUn ： -itvzRTIn-& 3】4JmoL *K 1 X29BK(Ot 2 wlXln >+0,8 mol Xin ;?)= 717 32J1U40qj W=X77 32jAS= ¥=5. 76J * K 19= Vdp=l¥-1717.

7、 32J.Q）等溫可逆*尸0。W，要可逆回到蠟態(tài)，故4寸=一心”一5. 76J - K-15丁* iS/ =298 KXC-5. 76J * K*1 >=-1717, 32J印一一<?-1717. 32J,5,有堡熱箱子，中間用絕熱隔板杷箱子的容積一分為二._.邊放1 mol 300 K, 100 kPa的單原子理想 氣體3/G，另一個(gè)放2 mol 400 K,2W kHi的雙原子理想氣體、鵬外.若把絕然隔板抽去，讓兩種氣體混 合達(dá)平曲.求混合過(guò)程的嫡變.。2 moiX8314J * mL20XIO3 Pa-49.55 45n?Jt7 X298K 仇 g moixg, 3MJ mo

8、l 8OX1O5 Pa用起ftf ：. + 什.飛 0b 2 mol-i-0, 8 mol= 1 m<il_g + RT 1 molX8. 314J，lual 1 XK 1 X29BK rBIMI!一_她 55X10=5OX1O3 Pa.(2等溫過(guò)程“0 Q= WDalton分壓定律g =詈*戶(hù)總=10X103PaA=7x>«*OX10lRiW =W% +W、= -M* 及Tin 籌一足也KE口 守= 一8.3】如獷 K*1 XSSSKCO molXln +0. 8 mDlXln） = -lH7. 32Jq- -W = 1717, 3幻AS - = 5. 76J K 6=

9、 Vdp W l717i 32J,)等溫可逆W 叩Q化要可逆回到蠟態(tài),故AS'= AS 五76j -"Q=T* J.< = Z98 KX(-5t 76J K-1) = -I71 A 3ZJW-Q=1717. 32J,5.有 絕熱箱子,中間用絕然隔板把箝子的容積-分為二.邊放1 mol 300 K JOO kPa的單原子理 飛體AN晨，另一個(gè)放2 mo 400 K.200 k%的雙原子理想氣體、二百>.若把葩然隔板抽去，讓兩種氣體 合達(dá)平衡,求混合過(guò)程的螭變.解:將這,過(guò)程分為兩部分來(lái)考慮，首先抽掉絕勢(shì)隔板后，兩邊達(dá)到平衢溫度下;再在等溫下的條件下 進(jìn)行等溫墉變.已

10、知CcKAN = L 5R <?所(、)*215尺叫心飛(丁一丁)+打'Cv. (TTj)-01 malXl. 5(丁一300)+2X2. 5X(T-400)0丁=箝6.92 K 丁丁N伙小飛In冗十公3 G, hl工=tn£>lXL，5X8H 3HJ rwt_1，K-1 In2. 85+U7)=O.3Sj，K 】 等溫混合過(guò)程："鬻 +2mmX2. 5X& 311 K-1 mol Un 苫7（等容可逆過(guò)程）：>uJgT4】molM&31 期* ml'1 *K7X300K100 Xio1 Pa=0一%1飛經(jīng): 2 molXK

11、. 314J * mu! K 1 X400K- 33. 26XWsm3爐總=68. 20X 10-Jm2AS? -ErRhi 學(xué)十八 RhiVv* 1 vx2=1314J mor1 * K-1 In2+2314 mr* 占噎 t/T力£0= 7.O5J - K_1+9. 30J KT=】6. 35J 心二田+年=6 38J * K-i+1 軋 35J * K-J=16. 73J -K-6.有2 mM理想氣體,從始態(tài)300 K,20 dn3經(jīng)下列不同過(guò)程等溫舞賬至50 did,計(jì)算各過(guò)程的Q,W, W.AH 和 AS.cn可逆膨脹* 口)真空膨脹.(3)對(duì)抗恒外壓100 kPa膨脹.解

12、“U等溫可逆膨假 山=0Q=審4H=0卬=一械丁In 詈=TmMX8.314j mo K=，X 300 Kx 1口 繪招二- 4570, 82JVL20 dmJg-WH4570 82J應(yīng)In 患= 15.24J * K I(2)等溫真空膨脹Q=0.W0*AUhO,AH=0由于AS是狀態(tài)畫(huà)數(shù)故S=15.27JK-(3)藩諭對(duì)抗恒外壓1Q0 kI，M0 + 3HHO.Q=-W卬工一乩(匕一%) =-100X10' PaX(50-20)X10-3ni3 = -3000JQ= 3000.同理 35=15. 24J 工有1 mol甲羊CH3GH在其沸點(diǎn)383 K時(shí)蒸發(fā)為氣，計(jì)算談過(guò)程的Q,卬.W

13、,3,網(wǎng) 和總書(shū)籍在該溫度睛，甲笨的汽化熱為362 kJ - kg-1 moL3&3K CHjQHsCg)md：383K叫 CaCl)因?yàn)樵诜悬c(diǎn)383 K的條件下的相變ArGra=0Qp=&H=l moiX92X10kg- moriX362 kJ kg''=33, 30kJ/><%1) = 一自匕= -hRT=-1 molX8.314j mor1 * K'1 X383 K=-4 18 kJ MJ=Q+Wh134 30+(-3* 18)kJ = 30. UkJM =J； Z>dV = W 3.18kJ,8.在一個(gè)絕熱容器中,裝有298 K

14、的HitXhL 0 kg,現(xiàn)投入0.15 kg冰RCKG,計(jì)算該過(guò)程的媾變，已 如mOs)的端化結(jié)為333.4 J *雇-1用。的平均比熱容為4.184k 七1gT.U：在絕熱容器內(nèi)，以雪和水作為系統(tǒng),整個(gè)融化的過(guò)程在絕熱等壓的條件下進(jìn)行3H=0riH(l>=CF , CT-298 K>*H*+J(T-273 K) 聯(lián)立兩式求解tL0X10JgX4, i&4J , FT1 身角(/一 298 K)+0. 15 X 1爐片X曾& 4J K-1+0. 15XO5X4, 181J * K1 g-,(T-273 K)=0T-=284. 35 K.iS=iS(!)+AS(3)

15、2M 35+ 150sX4"+網(wǎng)的熔化過(guò)程可以看作為以下曲步1 mol.H3(Xl)nCp.ni ( Hj 0( I) )In1 molX(-5, 90X】/JmplX 75. 3 Jmoil_1 nmol X 37mol-1 In1 moltHjO(b273 KAO kP上述過(guò)程為不可逆過(guò)程.1 md可看傕理想氣體,從始態(tài)29S KJW kPa,經(jīng)如下兩個(gè)等溫過(guò)程，分別到達(dá)終態(tài)壓力為1 moLHj(Kfl)263 K.101 kP;1 moLH?O(»)273 KU01 kBmo，G.m(H2O,學(xué))=37 5* 90 kJ mol -1._15*=i5加+48皿=-1可

16、 K-+13. 33J (<7=43可 K-J2>0所以此過(guò)程為不可逆過(guò)程.1ft,有1 mN過(guò)冷水.從始基林3 K JOI id*變成同溫.同壓的冰，求該過(guò)程的輛變,并用計(jì)算說(shuō)明這一 過(guò)程的可逆性.已知水和冰在該溫度范闈內(nèi)的平均摩爾定壓熱容分別為,Je(HeO)=75.3 J K t.28135 _ Q. 15 X10"X 333.4JAS &口1=江+夠=9壽*；*斗4(1。,辦1門(mén)門(mén) 1 L， IU / «JV 1 J rtiia / & lb1 IX了解這個(gè)過(guò)程，者得出在計(jì)算中的結(jié)果.9.實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)大恒溫槽的溫度為400 K,室溫為3

17、00 K,因恒溫槽量熱不良而有kJ的熱傳婚子 室內(nèi)的空氣.用計(jì)算說(shuō)明這一過(guò)程是否可逆.解：系統(tǒng)絕熱不良,是一個(gè)放熱過(guò)程,QU0.Q= - 4000J=TZ=-k=- 環(huán)境吸熱Q>Q.Q=4(X>。J 弟”二舁=:譬J = 13.知600 kF巴分別求過(guò)程的Q,卬，4和§、,.等溫可逆限縮：（力等外壓力600 H%時(shí)壓縮.解K1）等溫可逆壓潮過(guò)程，山=0.3=。,。4 一 WW-nRTin-1 molX8, 314X29S KXln 埋一酢= 4439. 21J PiSOO kPa一印三一4439. 21J&號(hào)邛=弓需夢(mèng)=7* 90 J * ”1 心A口 r“=W=

18、44 的.21 J（2）等外壓為600 kPa時(shí)壓縮.因?yàn)樵谙嗤嘉磻B(tài)下,則各個(gè)狀態(tài)函數(shù)的值不變，故MJ = 0,AH=0qS = 14.90j K-M = 4439.21 J,資=4139, 26 J,Q-Wpt(等-等: - 600 kPa ( 赳 戶(hù)1X&HEJ KT 抽0r X29S K&00 kPa) = 1239X10s J1X8.314 K-* * 制t 29? K100 kP*Q-12. 39X10J J,則環(huán)境 Q-12. 39X103 J(吸熱)5b品id = 一4, 90 J K-t+=67 j ' K.6yo A1工將1 mZQg從29s K,1

19、8 kPa的始態(tài),絕熱可逆壓縮到600 kPa,試求設(shè)過(guò)程的Q. 獷1，屈，本?和33%設(shè)6（用為理想氣體，已例6（耳）的4.10=3.5乩定（。通 加5. 14 J - K- mci 1.解：此壓縮過(guò)程為絕熱可逆壓縮,故5=0.3%, =0.0為理想氣體,口曲=& 5K G,m-C,m-RZ5R尸梟al,4絕黑過(guò)程方程式在叮二用1一叮T；=唱丹丁產(chǎn)(黔7 X29B K=49?.22 KJ=wGr,n(T?-Ti)= l molX2. 5X8.314 J - moL * f 49 工 22 298) K- 4140. 79 JAH=HC,hh,(T3-Ti> = l molX 工

20、 5X&314 J nujK1 K 1 X(497. 22-298J K=579工 10J獷=M7=4140. 79 JM = M7一打0&T=414Q. 79一%5. MJ K-1 molX (49A 22-2&8>K- 36727. 20 J必=AH AT =5797. 107-205.14 J * K-1 moL X 1 mlX (497. 22-298)K-35070. 89 J*陷 q = Se + 3Sm=613.將1 mN雙原子理想包體從始態(tài)298 Kt10& kPa,絕熱可逆壓縮到體枳為5 dm'試求終態(tài)的溫度、 甌力和過(guò)程的Q,

21、W.GUMH和§,印雙原子理想氣體.-=和8分 片處T5符合理想氣體狀態(tài)方程加7西周=24.78X10,riRT. _ i 3M J 京廠1 K. X298 K的 一100X10" Pa談壓箍過(guò)程為絕熱可逆壓縮.故QvO.SSf八巧1 二心匕l(fā)i不=Ti(誓)L |=565. 29 K4=W=rtCysTt-T)Nl molX2, 5X8. 314 J mol-1 - K-1 X(565. 29-298) K = 5555. 62 J嗚molX3t 5X8.314 J mL * K-1 X(565.29-298) K=777ZS7J= 189. 66 kPa乳 78X1Wn

22、fiK l molX & 3M J moJ1 K-1X565. 29 K14.# 1 mol笨口凡在正常沸點(diǎn)353 K和101.3 kPa壓力下，向真空蒸發(fā)為同溫，同壓的蒸氣，已知 該條件下，荒的摩爾汽化增為配.77 Umo【T ,設(shè)氣體為理想氣體.試求（。該過(guò)程的Q和£2）第的廉爾汽化編&11st.和摩爾汽化GibM自由能W環(huán)境的炳變“（4根據(jù)計(jì)算結(jié)果,判斷上述過(guò)程的可逆性.解:Q）向真空等溫蒸發(fā)出=。,亞-一角印八=0,*5=（5設(shè)計(jì)可逆過(guò)程求解NJ1 ntol.Cf H6 （I）f -二10'31 moiqHfifg* '西3 KJ0L3 kPa

23、j1353 KJ01.3 kPa在等壓可逆過(guò)程中 MA =。十W=rtHm+ -/<%匕Jliwr Hm 一 & VffJlf TtRT=1 molX30;77X10J J - moL1 mol X 氏 314 J mcL K "X353 K=27835, 16 J因?yàn)槭炝W(xué)能為狀態(tài)函數(shù)，故iL/-27835.16 J而Q=4/被Q= 27835. 16人心.3077乂1臚J rnoT】&="1% 一& - T±02產(chǎn)等=一綴5,6 J = _78, BE J , KT。=-& 二 -27835,16 J（4）ia =

24、63;SBJ11+ASM=n &+AS=l molX07, 17 J * moJJl JC1 +（一7& 85 J K l）=& 駕JK >0則該過(guò)程為不可逆.II某一化學(xué)反應(yīng).在298 K和在氣壓力下進(jìn)行當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為1 mol時(shí)，放熱40. 0 kJ.若使反應(yīng)通過(guò) 可逆電池來(lái)完成1反應(yīng)程度相同，則吸熱4. 0 kJ.門(mén)）計(jì)算反應(yīng)進(jìn)度為1 mol時(shí)的煙變d&*（2）當(dāng)反應(yīng)不通過(guò)可逆電池完成時(shí).求環(huán)境的螭變和隔離系統(tǒng)的總病變，從隔崗系統(tǒng)的感調(diào)變值說(shuō)明了 什么問(wèn)題】（3）計(jì)算系統(tǒng)可能域的最大功的值.解:（1）反應(yīng)通過(guò)可逆電池來(lái)完成,Q=4.OX1> J&

25、amp;$ =(¥LTZ聚%la* J * moT，- K-1(幻反應(yīng)不通過(guò)可逆電池來(lái)完成.則環(huán)境吸熱40X1J. JE區(qū)予。JilSZLS + ASWX必/叉+應(yīng)叫K1 mol X13. 42 J mor1 C1 +13< 23 J - K-l = 147, 65 J *故這一化學(xué)反應(yīng)組成的隔離系統(tǒng)是不可逆的過(guò)程.(3)M；=AH-TN=-40X10* j4000 J =-44000 JWz=2=f $4000 J.瓜1 mol單原子理想氣體.從始態(tài)273 KJOO kPa,分別經(jīng)下列可逆變化到達(dá)各自的終想，試計(jì)算告過(guò) 慳的QW,從/QH,aS，d4和已知該氣體在273 K,

26、100 kPa的摩爾燧5rli =100 J * K"mJZU)恒溫下壓力加倍；(2)恒壓下悻積加倍心)恒容下壓力加倍t(4)絕熱對(duì)逆膨眠至壓力減少一半,(5)絕熱不可逆反抗5。kPa恒外壓膨脹至平衡.解:恒溫下用力加倍4：=0巾=<?=一印理想氣體狀態(tài)方程四=小丁,煙烏=栗=2中hW=-nRT In-nRTln-l mcdX8.314 J - mo! 3 K- lX273 K xln(4)= 157& 25 JVIJP22Q=-157X 25 JiS=宙】n 色=1 molX8F 314 J mol! K1 Xin1 = -5, 76J * K1Pi2M=M；=W=1

27、573.25 .(2)恒壓下體積加倍髀至=2,iH=Q單原子理想氣體4皿=1. 5R,Cm=2. 5K升k 一人(丫“ =九(2Vi -Vi) = 一力 u hRTk 1 molX8. 314 J moL K-1 X273 K= 一 那g. 72 J刈rtCvgCn- )- 1 glXL5X&314 J mo|T , K ':(273X2-273) K = 3404. 5E JQ=&J-W=3404, 58 J-(-2269. 72 J)-5674. 30 JiH=5674. 30 J達(dá)=k心±卜零=1 molX2. 5X8, 314 J moL 1<一

28、”成=14. 4? J - K-1 * ig wiSi +2=肛41d"AS=1 glXHX) J K-】，mL+14,41 J* KT=1M. 41 J * IT*M 一山一(573 = 3404. 58 J-(114. 41X273X2-100X273) J-3.18X104 J前h&H-5。= 567機(jī)30 J-(lit 41X273X2-100X273) J = -195X1(/ J.恒容下壓力加倍 卬=0 ?=事=2p li曄54(丁£-1) = 1 TnoJXl, 5X& 314 J * 0»1"273 K=34Q4.58 J

29、C(Tt-Tj> = 5674* 30 J至=心,11 望=1 molXI. 5X8, 314 J K-1Xln2a 64 J - K'1AS3 = AS)*i-AS=08. 64 J * K-1MST) = 3404* 58 J-<10& 64 J * K-| X273X2 K-100 J KlX273 K) = -2, 86X101 J*16=iH- ii(Sn 5674,30 - (108. 64 J , KX273 K-100 J - K 1 X273 K) = -2, 63X10* J (。始熱可逆膨脹至壓力減少一半Q=0. W=卬.尸梟5 V 5,山 ，

30、AS.孝=0絕熱過(guò)程方程式力:，71達(dá)一，11方(色)寧H=2d X273 K = 2O6. 90 K 6W=Q.(K )= 1 nwlXLSKS. 314 J mo廠i K1 X (206. 90273) K=-824T 33 JW-824. 33 J77=><“<丁:一)=1 molX2, 5X8, ：S14(206. 90-273) K= 1371 89 JM = iL；-SAT=-fi21 33 J-100X (206. 9-273) J=5785. 67 JG= AH-SAT= -1373. 89 J-100X(206.9-273) J>5236,11 J(5

31、)絕熱不可逆反抗恒外壓膨脹Q=0, W=W杵，仁.屋/一用)土-自(匕一匕1,強(qiáng)(八一T1 = -R(T*-Ti=2電 4 KW=flG.(戛 一7 )=1 molML5X&314 J n» T t K-1 X (21&t -273) K=-68G.9J AH=nC>F(Tt-T>) = l molX2,5X8.314 J moP1 - K-1 X(218. 4-273> K= -1134.m J AS -器+成In卷(分兩步可逆過(guò)程求解) / 3 y rrrlhhdh 3A戶(hù)=2. 5XB.314 J - mor1 - K_1 Xin314 J m

32、oL * K-*X1 molXln2華一4 64 J KT+5.76 J*KT = 1.12J KTASI = AS+AS=1OL 12 J - K-1M = iL/*MST) = -680.90-(10L 12X218. 4-10OX273)-4534. 49 J.2iC=iW-A(ST) = -lW.S6-(lQL 12X218,-100X273)4080, 53 J,17.將1 mol HAM就從373 K.lOOm F,小心等溫壓縮，在沒(méi)有灰塵等凝聚中心存在時(shí)，煙到了 373 K.20O kPa的介穩(wěn)水蒸氣.但不久介穩(wěn)水蒸氣全變成了液態(tài)水.即H：0(Ki373 K.2QC kPa)&g

33、t;H?O(L373 K,200 kPa)求詼過(guò)程的AH.3G和巳知在該條件下.水的摩爾汽化均為46. 02 kJ moL,水的密度為1000 kg設(shè)氣體為理想氣體,液體體積強(qiáng)壓力的彩哨可忽略不計(jì).1 moLHi 0(g)373 Ki200 kPfi1 mul.H式 XI)373 Kt200 kPn1 moLH3t)(s>373 K*10O kPa1 moLH 式 XI)373 K,1QO kPa4M + M jRTIn 與十。十型止一的）二一 2M7. 73 J 向 pAH=nXW* =1 rwlX（-46. 02X10J J * moL ）=一 小比02X1" JM?= T

34、AC 4H一屆 一46.0號(hào)><1 爐 J-C-2M7. 73 J）： 一口了 門(mén)【gr 3 T 一373 K川sj m ,18,用合適的判據(jù)證明；（D在373 K和200 kPa壓下力，H?O4t）比HtCKg）更穩(wěn)定t （2）在263 K和100 kPa壓下力.HeO（s）比H式KD更穩(wěn)定.H口 口«).373 K,20Q kPa 竭瓦FT.；.；江TdkEI解：（1） |HG.373 K,gOO融* * JGi同臉）就 KJOg 畫(huà)33GA M+ AlG +人為設(shè)打?yàn)? mol閑Tin 盤(pán)=1 molXK 3H J - K - moL X373 Kxm ="

35、;一2】4仇 53 J 向£Atrs 0 r*» Vdp -一跖 力P眄I乂照用；gLcOOXlO1 %一加0黑 1/ Pft>=l, 8 J1000 kg tn 1X7= 卻47 73 J<0故自發(fā)變化總是朝Gibbs自由能喊少的方向進(jìn)行.HKNf）比比更穩(wěn)定.kASjFmdH?O(b；273 k/ j minQ即2曲叫” 哂修0鄧3 K| SbAS A$t + iS： +iSi彳然 +嚼沙 +高麗跺>0故自發(fā)變化總是朝輛增加的方向進(jìn)行*HeOG） 比周0（1）更穩(wěn)定.R(kg mF35131義在298 K和1M趾壓力F,已知。金剛石）和C（石墨）的摩爾

36、蜻摩爾燃燒博和卷度分別為:物質(zhì)C（金剛石）S,/(J K-1 - moL ), n«L)工 45-395. 40C（石景）5. 71393. 512260試求i在298 K及100 kPa下,CX石最l一C（金剛石）的心欠.1（幻在即8 K及100 kPa時(shí),哪個(gè)晶體更為穩(wěn)定？（3）增加壓力能否使不穩(wěn)定晶體向穩(wěn)定晶體轉(zhuǎn)化？如有可能.至少要加重大壓力,才能實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化？B疝k；m忸rk：詞解:|石墨|一I金剛百I(mǎi)K）=&H.（石制.293 K） - 金剛石.298 K）=-39X51 崛巾一（一加5,40 kJ mo7 ） = 1. 89X1/ J，眸尸】d5j（298 K）

37、= &（金剛石，298 K）-&（石墨,298 K）=2. 45J K' mol-1 -5* 71 K-1 mol_1 * J=_& 26 J mol-1 . K-13H:一Ar%“ T=1. 89X1 便 J , mo】T 一一4 26 J，mol-1 K-1 ）X258 K=2. S6X10* J gL.（2）因?yàn)樾泄饎偸倪^(guò)程MZ。,反應(yīng)過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，故29H K.1C0 kP自的條件下石墨比金剛 石棣定.（3）“1Gl.+（!哈 石Hnfi.）（如一10OX1G Pa）02. 8 X10J J * moP1 + 12X 1。塔*（證1宿- ）（由一

38、 I。7/）0 kg m 35】3 ddbO色1.5X10, Pa嬰想在298K的溫度下，石墨輕化為金剛石，壓力要增加至1.51X1。Pa以上才有可 能實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化.2a某實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為口以=/?丁+”，式中口為常數(shù).設(shè)有1 mol該氣體，在溫度為丁的等溫條 件下，由阿可逆地變到由.試寫(xiě)出:Q.W,JU,H,aS,d4及“；的計(jì)算表示式.解:等溫可逆過(guò)程，域M/=0,&H=Q,Qe一田.WrdV=-F1 畀 dV=_RTlnJVl r Jvt J.爐LBQ-RTln 受匚.Vm*1 Q砧=¥=Hh）*FM m=W= - RT In % L,21.在標(biāo)準(zhǔn)壓力和298 K時(shí)

39、,計(jì)算如下反應(yīng)的a&（298 K）,從所得數(shù)值判斷反應(yīng)的可能性. chkg+春 *CH3OH（D（2KX 石屣）+2H2（G+：a（g）CH）OH（l） «&1所需數(shù)據(jù)自己從熱力學(xué)氯敏據(jù)表上查閱.解:所需數(shù)據(jù)查表即得*方法一:CH/g） +/Q-CHRH（7（298 K）=aU（CHaOHJ.2g&.298 K）=( 1G64 27 kJ * mol 1 ) (5O» 72 kJ , mo L ) = -115» 55 kJ * mol-3.(2>。石序 l+2HNG+Q®fCHqHfG4耳=也齒(CHOH.1.298 K3

40、= 166. 27 kJ * mtiL自發(fā)變化息是朝向自由能或少的方向進(jìn)行,反應(yīng)(幻發(fā)生的可能性大即&&<&方法二：物質(zhì)&琢 g moP1)suj mi CCKI-74.81186.264Q0205,138CHaOH(e)-23& 66126.8C（石墨）0.740h20130,684(1 )CH + : QH g)f CH30H(Q&H5,=&M(CHiOH,l.2陽(yáng) K)一dHl(CHo曲8) = (-2瞅 66 kJ kJ mor1)- -163. 85 kJ mol rd異=S：(CHiOHJ,2$8 K)- St(CH4,

41、298K)£= 126.8 J gLK7-186.264j moL *K*l-yX205, 138 J - moT.” £r= -165, 033J maL K ld* =扉一丁，&鼻= 163,85 kJ *morJ-29S KX(-162. 033 J * W1 * K-1) = -H5. 564 kJ - mor N 石*+2H#等Q£g)m0HS)i Hl =A/H*(CHjOHJ,298 KJ-238. 66 kJ * moL4$(CHjOH11.298 K)一忠fC石墨298 K)7x£(H,gJ9& KL春出(R仔298 K

42、)-126. fl- 54 740-2 X130, 6M- X2O5.13fi-翻2. S77 J - mol-1 K-1&&卜=&"511T &SE,=一2疏.66 kJ - mor1-298 KX(- 212, 877 J mor1 - K_1) = -166- 28 kJ - mol-1自疫變化總是朝向自由能減少的方向進(jìn)行.即&d(L&GXZX&GmH),反應(yīng)(外發(fā)生的可能性大 一些.2丸計(jì)算下述催化加氫反應(yīng)在298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的媾變.G H/g+ 2H1G-Cs 耳(e>已知CzH“旦3H“G.QHM6在298

43、 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡分別為*200. 8 J - K1 - tnoT1. 耳0, 6 J * K- moT 和四軌 5 J K"】 moP1解 4 黑=*(02也)&。乩)一2定(修-=(229, 5-200. S'-2 X130. 6)J * K1 mo尸=232. 5 J * K -1 * mor1.區(qū)若令隔脹系數(shù)（券耳，國(guó)系數(shù)*=一卷h試證嗎證明:右邊=呼=叮/（券）：x內(nèi)第?。┮欢。▅弘嗡q=（需）.=（靜戶(hù)+M券）.5 丁v）=嚼加打斗 格）.兩邊同除以仃,在二的條件下嚅.嚅兀+喘方喘%&=（券"則c,a=（翡）t+M （券又,dL

44、THTdS - pdV兩邊同除以w,在力的條件卜骸=?。ú?介一。粉）（第4一戶(hù) 由Max well關(guān)系式推號(hào)出 :嚼M%f將結(jié)果代人上式.整理儲(chǔ)得GG = - 丁喘,（勃了左邊一右邊證明完畢.24.對(duì)van der Wads實(shí)際氣體，試征明4組H=言, ffv V證明：TdT=TdS-AdV嚼卜=丁磊）f5飄承）-。一丁需印豺一戶(hù)dT口 打、X券，鐳，7嵌H=-l和 ，嚅“5制一戶(hù)van der Waals 方程式 p -一滑Jva-& V/（需）一產(chǎn)筏證明成立明、,於、2s對(duì)理想氣體，試證明國(guó).嗯），證明：VdH= TdS+Vd在§的條件下.d5=0AdH-Vdp同理 &

45、amp;/=TdSpW在口勺條件下f患h 一丁在sj條件下得力一一聲則遂之薦上二謁*=一認(rèn)證明成立.%.在拍OKJOO kl%壓力下，生石青的脫水反應(yīng)為C19c立2HTH。一*CaS（X（s）+2H?tMg>試計(jì)鼻：液反應(yīng)進(jìn)度為1ml時(shí)的Q.W.WmJHH.g.Wk及 4.已知各物質(zhì)在398 KJOO kVa 的熱力學(xué)數(shù)據(jù)為物質(zhì) 稀/fkJ mo-1 >SV(J mL，KF展/U * QCaSOk - 2H含CXs)一 2021, 12193. 97186. 203b 1432. 681D6. 7099.60HsO(g)FL 82188.333& 58解：CaSC% 2H?O0>KSOaG + 2H?OfG&6=lmol,則參加反應(yīng)的Q22H：O為ImoLW=-pt(V,-Vi)-nRT= - 2mol X 8, 314 J moL K, X600K9976. 8 Jf忽略前后反應(yīng)的固體體積，只考慮生成的HtO(G)Q-HiHffl(600K) =298K)+j C* "dT=2(10) 4-H* (CaSC -iH* (CaSO, * 2H?O) + 2( H?O) + C, (CaSU ) -QrPl COSO,，2HaO)J(TI-T1)= 2X(-24