物理化學(xué) 第一章 熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律1-1.25℃，100g理想氣體N2從10103.25kPa經(jīng)下列過程變化到101.325kPa，求體系在變化過程中所做的功。反抗101.325kPa的外壓恒溫膨脹恒溫可逆膨脹自由膨脹解：1-7.0.02kg乙醇在其沸點時蒸發(fā)為蒸氣，已知乙醇的蒸發(fā)焓為857.7kJ·kg-1，蒸氣的比容為0.607m3·kg解：1-10.1mol單原子理想氣體從202.65kPa，0.0112m3的始態(tài)沿著p解：即絕熱可逆過程。1-14.一真空絕熱筒有一活塞與大氣相通，大氣的溫度為T0,打開活塞氣體迅速進入筒內(nèi)，當筒內(nèi)氣體壓力與大氣相等時關(guān)閉活塞，證明筒內(nèi)氣體的溫度T=γT0（為大氣的熱容商，大氣可視為理想氣體）。解：如圖所示，將進入筒內(nèi)的氣體視為體系，氣體進入筒內(nèi)是因為周圍大氣對其做功的結(jié)果。1-15.(1)利用熱力學(xué)關(guān)系式，證明對于理想氣體(2)證明純物質(zhì)均相封閉體系，并由此證明理想氣體。證明：(1)(2)1-17.在下,100g,-5℃的過冷水中加入少量冰屑，則過冷水將部分凝結(jié)為冰，最后形成0℃的冰水混合物，過程由于進行很快，可視為絕熱。已知熔化熱為333.46,0℃到-5℃的比熱容為4.238解：(1)設(shè)凝結(jié)出冰為g,水凝結(jié)過程放出的熱量使100g水從-5℃升至0℃，(2)水升溫過程的焓變?yōu)?水凝結(jié)過程的焓變?yōu)?或直接由恒壓絕熱無外體積功1-20.某理想氣體,始態(tài)溫度為25℃,壓力為1013.25kPa,求2mol該氣體絕熱可逆膨脹至101.325kPa過程的ΔU、ΔH、W。解：（絕熱可逆過程方程式）1-21.上題中若氣體反抗101.325kPa的恒外壓絕熱膨脹到終態(tài),求終態(tài)的溫度及過程的ΔU、ΔH、W。解：1-25.已知N2(g)服從vanderWavls氣體方程式，且,。解：(1)(2)由1-29.求25℃,下反應(yīng)的（298.15K）已知下列數(shù)據(jù):解:1-32.在298.15K及下環(huán)丙烷、石墨及氫的標準摩爾燃燒焓分別為-2092、-393.8及-285.84。已知丙烯(g)的標準摩爾生成焓，試求:(1)環(huán)丙烷的標準摩爾生成焓(2)環(huán)丙烷異構(gòu)化為丙烯(g)的標準摩爾反應(yīng)焓解:(1)環(huán)丙烷的生成反應(yīng)為:(2)1-36.已知25℃時下列數(shù)據(jù)物質(zhì)CH2=CHCN(l)C（石墨）H2（g）HCN（g）C2H2（g）-1761-393.51-285.8129.7226.832.8求反應(yīng)HCN（g）+C2H2（g）=CH2=CHCN(g)在25℃的標準摩爾反應(yīng)焓。解:先求CH2=CHCN(g)的生成焓，設(shè)計如下過程：1-43.求反應(yīng)C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）在25℃及1000物質(zhì)C（石墨）017.15+4.27×10-3T/K2CO（g）-110.5226.86+6.97×10-3T/KCO2（g）-393.5126.00+43.5×10-3T/K解:1-45.1molH2與過量50%的空氣在恒容密閉容器內(nèi)混合即發(fā)生爆炸。求爆炸所能達到的最高溫度和壓力。假定所有氣體均照理想氣體處理，且用平