物理化學(xué)練習(xí)題詳細(xì)答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上11級(jí)物理化學(xué)練習(xí)題一、計(jì)算題2mol某雙原子理想氣體從始態(tài)300 K下，恒壓體積由5m3增至10m3 ，試計(jì)算該過(guò)程系統(tǒng)的W，Q，DU，DH，DS，DA及DG。已知始態(tài)S1100。解：由及代入數(shù)據(jù)可解得：T2=600K= 12.47kJ， Qp = DH = 17.46kJ， W = DU-Qp = 12.47 - 17.46= -4.99 kJ = 40.34 J.K-1 A= DU -D(TS)= DU - (T2S2T1S1) = DU - (T2(S1+)T1S1)= -41.73 kJ G= DH -D(TS)= DH - (T2S2T1S1) = DH

2、- (T2(S1+)T1S1)= -36.74 kJ 二、計(jì)算題2 mol某雙原子理想氣體從始態(tài)101.325kPa下，恒容溫度從300 K升至400K ，試計(jì)算該過(guò)程系統(tǒng)的W，Q，DU，DH，DS，DA及DG。已知始態(tài)S1100。解：恒容W = 0 kJ DU = Q = = 4.16 kJ， DH = 5.82 kJ， = 11.96 J.K-1 A= DU -D(TS)= DU - (T2S2T1S1) = DU - (T2(S1+)T1S1)= -10.62 kJ G=DH -D(TS)= DH - (T2S2T1S1) = DH - (T2(S1+)T1S1)= -8.96 kJ 三

3、、計(jì)算題5理想氣體始態(tài)為27、1013.25，經(jīng)恒溫可逆膨脹壓力降為101.325。求該過(guò)程系統(tǒng)的Q、W、U、H、S、A和G 。解：恒溫 四、計(jì)算題在25時(shí)1mol氬氣（設(shè)為理想氣體）從101.325kPa的始態(tài)自始至終用6×101.325kPa的外壓恒溫壓縮到6×101.325kPa，求此過(guò)程的Q、W、U、H、S、A和G。解：恒溫 五、計(jì)算題試分別計(jì)算以下三過(guò)程各個(gè)熱力學(xué)量：（1）1g水在100、101.325kPa下恒溫恒壓蒸發(fā)為水蒸汽，吸熱2259J，求此過(guò)程的Q、W、U、H、S、A和G。（2）始態(tài)同上，當(dāng)外壓恒為50.6625kPa時(shí)將水等溫蒸發(fā)為水蒸汽，然后將此5

4、0.6625kPa、100的1g水蒸汽緩慢可逆加壓變?yōu)?00，101.325kPa的水蒸汽，求此過(guò)程總的Q、W、U、H、S、A和G。（3）始態(tài)同上，將水恒溫真空蒸發(fā)成100、101.325kPa的水蒸汽，求此過(guò)程的Q、W、U、H、S、A和G。解：（1）過(guò)程恒壓且非體積功為零，所以Qp=H=2259J A=U-TS= 170.8 JG=H-TS=0（2）U、H、S、A和G同（1）。 Q=UW=2086.8（52.9） J =2139.7J（3）U、H、S、A和G同（1）。W=0，Q=UW=2086.8J 六、計(jì)算題已知H2O(l)在100 時(shí)的飽和蒸氣壓為101.325 kPa，此時(shí)的蒸發(fā)焓為4

5、0.67kJ·mol-1,現(xiàn)有2 mol H2O(l)在298K、101.325 kPa下變?yōu)橥瑴赝瑝旱乃魵狻Ｓ?jì)算此過(guò)程的DH，DS， DG。 設(shè)蒸氣可視為理想氣體。已知，。解： 七、計(jì)算題60時(shí)，純甲醇和純乙醇的飽和蒸氣壓分別為83.39和47.01，兩者可形成理想液態(tài)混合物。恒溫60下，甲醇與乙醇混合物氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，液相組成x（甲醇）=0.5898。試求平衡蒸氣的總壓及氣相的組成y（甲醇）。解： 八、計(jì)算題35.17時(shí)，丙酮（A）與氯仿（B）完全互溶，時(shí)，測(cè)得溶液的蒸氣總壓為44.32kPa。試求：（1）時(shí)的；（2）時(shí)的氣相組成及。假定該溶液為理想稀溶液。已知35.17時(shí)

6、。解：（1）對(duì)于理想稀溶液： ： 解得： ： （2），九、計(jì)算題乙醇?xì)庀嗝撍芍苽湟蚁?，其反?yīng)為：C2H5OH (g) = C2H4(g) + H2O(g)各物質(zhì)298 K時(shí)的DfH及S如下：物 質(zhì)C2H5OH (g)C2H4 (g)H2O (g)DfH / kJ·mol-1 235.0852.23 241.60S/ J·K- 1·mol-1281.73219.24188.56試計(jì)算298 K時(shí)該反應(yīng)的DrH(298 K)、 DrS (298 K) 、DrG (298 K)和K(298 K)。解：DrH(298 K)= 241.60+52.23( 235.08)

7、= 45.71 kJ·mol-1 DrS (298 K) = 188.56+219.24281.73 = 126.07 J·K- 1·mol-1 DrG (298 K) = 45 710298×126.07= 8141.14 J·mol-1 K(298 K) = exp = 0.0374 十、計(jì)算題求反應(yīng)在100時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K。已知298.15K、 100kPa下： Ag2CO3(s) 501.7 167.4 109.6Ag2O(s) 31.05 121.3 65.86CO2(g) 393.51 213.74 37.11解：反應(yīng)=(121.

8、3+213.74-167.4)=167.64=-31.05+(-393.51)-(-501.7) = 77.14 =(65.86+37.11-109.6)= -6.63 = 77.14 = 166.2 =15.14 K= 0.00759 十一、計(jì)算題對(duì)于反應(yīng)MgCO3（菱鎂礦）=MgO（方鎂石）+CO2(g) 物 質(zhì)MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)1112.9601.83393.565.727213.6（1）計(jì)算298K時(shí)，的值。（2）計(jì)算在298K時(shí)MgCO3的分解壓力。（3）設(shè)在298K時(shí)空氣中CO2(g)的分壓力為=32.04Pa，問(wèn)此時(shí)MgCO3能否自動(dòng)分解為MgO和CO2(g)？（4）當(dāng)溫度升高時(shí)MgCO3(s)的穩(wěn)定性如何（假設(shè)反應(yīng)的為常數(shù)）？解：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) （2） （3）由于MgCO3的分解壓力=3.38×10-7Pa<空氣中CO2的分壓=32.04Pa MgCO3不能自動(dòng)分解。（4） 由 隨溫度升高，K增大，分解壓力變大，MgCO3穩(wěn)定性降低。十二、計(jì)算題反應(yīng)C(s) + H2O(g) = H2(g) +CO(g) 在1000 K及1200 K時(shí)的K分別為2.472和37.58 ， 試計(jì)算在此溫度范圍內(nèi)反應(yīng)的平均標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓及1100 K時(shí)的K。解：ln K(T2) / K (T1)