物理化學(xué)核心教程著課后習(xí)題答案科學(xué)

Amagat分體積定律的使用 Amagat分體積定律的使用前提4．了解真實氣體pVm圖的一般形狀，了解臨界狀態(tài)的特點及超臨界流體5．了解vanderWaals氣體方程中兩個修正項的意義，并能作簡單計算。掌握Dalton分壓定律和Amagat聽講，注意在PowerPoint動畫中真實氣體的pVm圖，掌握實際氣體在什么1。試問，這兩容器中氣體的溫度是否相等？273K293273K293（2）10K10K所占的比例比右邊的大，283/273303/293，所以膨脹46．Dalton分壓定律的適用條件是什么？Amagat壓力。Amagat7．有一種氣體的狀態(tài)方程為pVmRTbp（b為大于零的常數(shù)答：將氣體的狀態(tài)方程改寫為7．有一種氣體的狀態(tài)方程為pVmRTbp（b為大于零的常數(shù)答：將氣體的狀態(tài)方程改寫為8pVm圖上，當(dāng)氣-液兩相共存的線段縮成一個點時9．vanderWaalsVbRT答：不正確。根據(jù)vanderWaalspa V2mVm101．在溫度、容積恒定的容器中，含有A和B兩種理想氣體，這時A的分和分體積分pA和VA。若在容器中再加入一定量的理想C，問pA和VA)pA和VA都變變化為pA和VA 答：(C)。這種情況符合Dalton分壓定律，而不符合Amagat2．在溫度T、容積都恒定的容器中，含有A和B物質(zhì)的量、分壓和分體積分別nA,pAVAnB,pB,VB，容器中的總p() pAVnA pVB(nAnB)() pAVnA pVB(nAnB)答：(A)。題目所給的等溫、等容的條件是Dalton以只有(A)的計算式是正確的。其余的np,V,T3TC33.3K,pC1.297106Pa298K時瓶內(nèi)壓力為98.0106Pa（）(A)液(C)氣-液兩相平(B)氣(D)無法4373K101.325kPa（）（A）等于）5．真實氣體在如下哪個條件下，可以近似作為理想氣體處理（A）高溫、高（D）低溫、高（6．在298K時，地面上有一個直徑為1m的充了空氣的球，其中壓力為（）（A）33.3（C）3.14（B）9.43（D）28.3（n p 100kPap211（n p 100kPap2113.141r27（）（A）壓力大于（B）溫度低于（D）同時升高溫度和壓（C）體積等于（。TC是能使氣體液化的最高溫度，若高于臨界溫度，無論加多大8．在一個恒溫、容積為100kPa，2dm3的N（g）200kPa，1dm3的Ag) （）（A）100（C）200（B）150（D）300（ppApB=100kPa+100kPa=200kPa298K時，往容積都等于2dm3并預(yù)先抽空的容器A、B100g200g水，當(dāng)達(dá)到平衡時，兩容器中的壓力分別為pApB ）（A）pA<（B）pA>（D）無法確（C）pA=（知CCl4(l)154gmol1知CCl4(l)154gmol1的，則在該條件下，CCl4(l)（）（A）6.87g（C）6.42g（D）3.44gdm（A意物質(zhì)的氣體的體積等于22.4dm3m154 6.87gdm3 22.41/6，需要將容器加熱到的溫度為）（A）350（C）300（B）250（D）360n5n，T6T360（D2 16512．實際氣體的壓力（p）和體積（V）與理想相比，分別會發(fā)生的偏差）（（D）p負(fù)偏差，V正偏（1V的燒瓶中裝有氮氣，燒瓶之間有細(xì)管相通，細(xì)管的體若一只燒瓶浸在273K的冰水中，另外一只仍然浸在373K的開水中，達(dá)到平為T1,p1，后來的壓力為p2，273K為T2。系統(tǒng)中氮氣的物質(zhì)的量保持不變nn1n2。根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，p2V 2p1p12nn1n2。根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，p2V 2p1p12T 21p2p21T 260kPa50.72300K1800kPadm3的貯氣瓶中，使貯氣瓶壓力在300K時為100kPa設(shè)鋼瓶的體積為V，原有的氣體的物質(zhì)的量為n1，剩余氣體的物質(zhì)量為n2，放入貯氣瓶中的氣體物質(zhì)的量為n。根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程p1Vp2Vp1Vp2Vnnn(pp 100kPa20103mn0.80 8.314Jmol1K1300V0.80mol8.314Jmol1K13009.98dm(18001600)3298K條件下制得的飽和了水氣的氫氣通入283K128.5kPa爾分?jǐn)?shù)。已知在298K283K時，水的飽和蒸氣壓分別為3.167kPa1.227kPa。在冷凝器進(jìn)口處，T=298K，混合氣體中水氣的摩爾分?jǐn)?shù)x(HO,g)=p1(H2O)3.167 p128.5在冷凝器出口處，T=283K，在冷凝器進(jìn)口處，T=298K，混合氣體中水氣的摩爾分?jǐn)?shù)x(HO,g)=p1(H2O)3.167 p128.5在冷凝器出口處，T=283K，混合氣體中水氣的摩爾分?jǐn)?shù)p2(H2O)1.227x(HO,g) p128.5K100m362.5gmol-1npVmnMmV得m 62.5103kgmol11221038.314Jmol1K13003.06kgm33.06gdmmV3.06kgm3300m39181提用其中的 ，相當(dāng)于提用總的物質(zhì)的量的，則提用的物質(zhì)的量3n1 19184896總 62.5103kgmol3n11pV3或總3122103Pa300m14891 8.314Jmol1K13000.31420K9.95dm3總壓力和各組分的分壓。假定混合氣體遵守Dalton28gmol1和16gmol1m0.31420K9.95dm3總壓力和各組分的分壓。假定混合氣體遵守Dalton28gmol1和16gmol1m0.31100g1.11 28g (10.31)10016g4.31npV(1.114.31)mol8.314Jmol1K14209.95103m1902pNxNp p2 總2 1902kPa389.5pCH(1902389.5)kPa1512.546300K時，某一容器中含有H2(g)和N2(g)152kPa。將N2(g)分離后，只留下H2(g)50.714g。已知N2(g)和H2(g)28gmol12.0gmol1（2）容器中H2(g)（3）容器中最初的氣體混合物中，H2(g)和N2(g)的摩爾分分離后，容器中壓力和質(zhì)量的下降，計算N2(g)的物質(zhì)的量，借此來計算容器的pNp m(N2) 14 0.5mol 分離后，容器中壓力和質(zhì)量的下降，計算N2(g)的物質(zhì)的量，借此來計算容器的pNp m(N2) 14 0.5mol 28gMnN2V20.5mol8.314Jmol1K1300pN101.32pH50.72T，V不變的情況下，根據(jù)Dalton 50.7 2 nH0.5nN0.50.5mol0.25 m(H2)nHMH0.25mol2.0gmol10.5 0.5 2 xH10.672w(CO0.678w(N20.107w(CO20.140w(CH40.011670K152kPa100g，則各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)乘以總質(zhì)量即為各物m(H2)w(H2)100g 6.4（1）n(H)3.2022.0gM(HM(H2267.8n(COm(H2)w(H2)100g 6.4（1）n(H)3.2022.0gM(HM(H2267.8n(CO2.4228g10.7n(N)0.38228g14.0n(CO)0.32244gn(CH)0.07416g(3.202.420.380.320.07)mol6.39x(CO)2.42x(H20.500x(N20.059x(CO2)0.050x(CH4pVn總Vn總p6.39mol8.314Jmol1K1670234.2dmm100 0.427gdm3 （3）根據(jù)DaltonpBpxBp(H2)x(H2)p0.5152kPa76.0p(CO)57.6kPa，p(N2)8.97kPa，p(CO2)7.60p(CH4)1.678288K20dm310.13氧氣被使用一段時間以后，壓力表的讀數(shù)降為2.55MPa，試計算使用掉的氧)氧氣被使用一段時間以后，壓力表的讀數(shù)降為2.55MPa，試計算使用掉的氧)m1mnM110.13106Pa20103m3 321 2.718.314Jmol1K1288氧氣被使用后，鋼瓶中剩余氧氣的質(zhì)量m2p2Vm22.55106Pa20103m32gmol10.68mm1m2(2.710.68)kg2.03mM32gmol2.039．由氯乙烯（C2H3Cl，氯化氫（HCl）和乙烯（C2H4）混合物，各組分的摩爾分?jǐn)?shù)分別為x(C2H3Cl)0.89x(HCl)0.09x(C2H40.02。在恒定溫度和壓力為101.325kPa去除氯化氫，但是留下的水氣分壓為2.666kPap(101.3252.666)kPa98.659即p(CHCl)p298.659kPa0.8996.49p(CH)98.659kPa0.022.17 p(C2H即p(CHCl)p298.659kPa0.8996.49p(CH)98.659kPa0.022.17 p(C2H4)p或(98.65996.49)kPa2.1710273K40.53MPa時，測得氮氣的摩爾體積為7.03105m3molpVm8.314Jmol1K12733 5.60 40.53106111cm3，試計算其壓力（實MPa常數(shù)pnRT1mol8.314Jmol1K1273（70.3106mVpRTVmVm (70.338.6) 61043.9106Pa43.9從計算結(jié)果可知，因為壓力很高，氣體已偏離理想氣體的行為，用vanderWaals方程計算誤差更小一些。43.9106Pa43.9從計算結(jié)果可知，因為壓力很高，氣體已偏離理想氣體的行為，用vanderWaals方程計算誤差更小一些。（2）由vanderWaals方程。已知CH4(g)的vanderWaalsa0.228Pam6mol2b0.427104m3mol1CH(g)M(CH)16.0gmol144mn(CH) 16 1000mol解：4 16.0gmolpV8.3140.5pnRTVV 10008.314 0.228(1000)20.5010000.427(0.5)8.18的Q,W,U和H了解為什么要定義焓，記住公式的Q,W,U和H了解為什么要定義焓，記住公式UQV,HQpU,H,W,Q5．掌握等壓熱Qp與等容熱QV之間的關(guān)系，掌握使用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓計算化學(xué)反應(yīng)的摩爾焓變，掌握rUm與rHm之間的關(guān)系以Q0,W0,U0以Q0,W0,U0的數(shù)學(xué)表達(dá)式仍有兩種形式，即：UQW UQW，雖然已逐漸統(tǒng)具有一定的物理意義，即HQp,dUQWQWeWfQpedV要使dUQV或UQV，必須使HU0,Wf0，這就是該公式的限制條件dHdUpdV將上面dUdHQpedVWfpdV要使dHQp或HQppep和Wf0個不同的循環(huán)過程來求U和H，得到U0H0數(shù)的“周而復(fù)始，數(shù)值還原”的概念。例如H2(g)和O2數(shù)的“周而復(fù)始，數(shù)值還原”的概念。例如H2(g)和O2(g)可以通過燃燒、爆鳴和H的值也都相同，這樣可以加深“異途同歸，值變相等”的概念?；瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)度的概念是很重要的，必須牢牢掌握。以后只要涉及化學(xué)反應(yīng)因為UQV,HQp，所以QV,Qp這時HQp0（6）某一化學(xué)反應(yīng)在燒杯中進(jìn)行，熱效應(yīng)為Q1，焓變?yōu)镠1。若將化學(xué)這時熱效應(yīng)為Q2，焓變?yōu)镠2，則H1H2。：（1）對。因為狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù)，狀態(tài)固定后，所有的狀態(tài)函量。QV和Qp僅在特定條件下與狀態(tài)函數(shù)的變量相等，所以QV和Qp不可能是狀不符合H不符合HQp的使用條件。使用HQp這個公式，等壓和Wf0值變相等”。但是，兩個過程的熱效應(yīng)是不等的，即Q1Q2在裝有催化劑的合成氨反應(yīng)室中，N2(g)與H2(g)的物質(zhì)的量之比1:3，反應(yīng)方程式為N2(g)3H2(g)?2NH3(g)。分別在溫度為T1和T2下，實驗測定放出的熱量對應(yīng)為Qp(T1)和Qp(T2)。但是用Kirchhoff定律計算TH(T)H(T) Cd2 r rT1答：（1）逆熱機(jī)的效率雖高，但是可逆過程是一個無限緩慢的過程，每一用Kirchhoff1mol時的等壓熱效應(yīng)，即摩理想氣體的絕熱可逆和絕熱不可逆過程的功，都可用公式WCV計算，那兩種過程所做的功是否一理想氣體的絕熱可逆和絕熱不可逆過程的功，都可用公式WCV計算，那兩種過程所做的功是否一樣不可能到達(dá)同一個終態(tài)，兩個終態(tài)溫度不可能相同，即T不可能相同，所以做 指出如下所列3（3）WnRTln（1）H（2）UpVV2（2）式，適用于不做非膨脹功（Wf0）的等容過程（dV0（3）式，適用于理想氣體不做非膨脹功（Wf0）5．用熱力學(xué)的基本概念，判斷下列過程中，WQU和H00，還是0。第一定律的數(shù)學(xué)表示式為UQW（1）（2）vanderWaals（3）反應(yīng)Zn(s2HCl(aq)ZnCl2(aq)H2(g)行（4）反應(yīng)H2(g)Cl2(g)2HCl(g)（5）273.15K，101.325kPa下，水結(jié)成冰（1）W=0因為是自由膨脹，外壓為零。Q U W0，Q0，所以U0H=HUpV，U0pV(nRTHUpV，U0pV(nRT0所以H0（2）W QUHHUpVUVp0（3）WQUH（4）W=Q=U=因為這是不做非膨脹功的等壓反應(yīng)，H=Qp?？紤]非膨脹功的情況下，只要是在絕熱剛性容器中發(fā)生的任何WQ和H HU(pV)Vp>H>HU(pV)T>H>或（5）WQUH因為這是等壓相變，HQp答：通常有四種相變可以近似看作是答：通常有四種相變可以近似看作是可逆（1）在飽和蒸氣壓下的氣-（3（298K，101.3kPa壓力下的水，等壓可逆升溫至373K(2)繞到飽和蒸氣壓；將298K，101.3kPaps298K—THO(l,373K,101.3HO(g,373K,101.3kPb22↓H2O(l,298K,101.3kPa)H2O(g,298↑—HO(l,298K,?HO(g,298K,2s2s () 答：(D)。熱力學(xué)能是狀態(tài)的單值函數(shù)，其絕對值無法測量(() 答：(D)。熱力學(xué)能是狀態(tài)的單值函數(shù)，其絕對值無法測量() 升（） 升 降41mol373K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水，分別經(jīng)歷：(1)等溫、等壓可逆蒸發(fā)(2)真空蒸發(fā)，變成373K() W1<WQ1>QQ1=QW1<WW1>WQ1<QQ1<QW1=WW2=0W1W2。過程(1)Q1Q2(降低)答：(A)。對冰箱做的電功，全轉(zhuǎn)化為熱釋放在房間內(nèi)6ΔU和ΔH)( ΔU>0，ΔH>ΔU=0，ΔH=ΔU0，ΔHΔU<0，ΔH<氣相反應(yīng)，如H2(g)Cl2(g)Hg)1O(g)HO(l)，雖然反應(yīng)也放熱，但是由于氣體分子數(shù)減少，鋼瓶2222的壓力下降，ΔH7．（） 升 Hg)1O(g)HO(l)，雖然反應(yīng)也放熱，但是由于氣體分子數(shù)減少，鋼瓶2222的壓力下降，ΔH7．（） 升 降 不一8pVmRTbp（b是大于零的常數(shù)（） 降 不一答：(C)p(Vmb)RT9．公式HQp（）273K,101.3kO(s)???(C)Cu2(aq)2e(D)理想氣體作等溫可逆膨答：(B)Qp的適用條件是等壓和Wf0，兩個條件缺一不可。(A)() 雙原子分度，所以 3R。因為理想氣體的R，所以 5R。同理Vp Vp22雙原子分子的 5R，則5RVpV2252 7Rp211．反應(yīng)的計量方程為H2(g)Cl2g2HCl(g)5H2(g)4Cl2(g)2molHCl(g。則該反應(yīng)進(jìn)度等于) 1 2 54答：(A)。根據(jù)反應(yīng)的計量方程，現(xiàn)在用生成物來表示反應(yīng)的進(jìn)度，21 1 2 54答：(A)。根據(jù)反應(yīng)的計量方程，現(xiàn)在用生成物來表示反應(yīng)的進(jìn)度，212顯然，反應(yīng)物H2(g)和Cl2(g)都是過量的效應(yīng)為QV。已知兩種熱效應(yīng)之間的關(guān)系為QpQVnRT，式中的Δn是指(13()H?(HO,l)H?H?(HO,g)H?(O H(HO,l)H?(H(D)H?(HO,g)H?(H? 答：(C)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義，只有(C)是正確的。因為O2(g)是助劑，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓規(guī)定為零。H2(g)的燃燒產(chǎn)物是H2O(l)，而不是H2O(g)14298K時，石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓? ( 小于15298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，已知H(C,石墨393.5kJmol H(C,金剛石395.3kJmol，則金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓H(C,金剛石?? ()(A)393.5kJ(B)395.3kJmol(C)1.8kJ(D)1.8kJ答：(D)。因為人為選定，將石墨作為碳的穩(wěn)定單質(zhì)，所以石墨的(C)1.8kJ(D)1.8kJ答：(D)。因為人為選定，將石墨作為碳的穩(wěn)定單質(zhì)，所以石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩燃燒焓就是二氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，即H(CO,g)393.5kJmol? C(金剛石,sO(g,p?CO(H?H(C,金剛石22 H?H(C,金剛石H(CO,g)??) H(C,金剛石H(COg)H(C, (393.5395.3)kJmol11.8kJmolC(s,石墨??C(s金剛石H(C,金剛石)H(298K) H? B BH(C,石墨H(C,金剛石 (393.5395.3)kJmol11.8kJmol16pVmRTbp，b()其焓H只是溫度T其熱力學(xué)能U只是溫度T的函其熱力學(xué)能和焓都只是溫度T的函其熱力學(xué)能和焓不僅與溫度T有關(guān)，還與氣體的體積Vm或壓力（HUUTppTVp(VbRT，求p，mVUTpUTppTVp(VbRT，求p，mVUTpp TVT ppp0(Vm或者，在公式UTpp的雙方，都乘以V pTVVVVUpTTVpppT V 等式左邊消去相同項，并因為pTV1TVpVpUTVpVTp TRTR （（2）20kJ20WUQ100kJ40kJ60即系統(tǒng)從環(huán)境得到了60kJ（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式UQUQW20kJ20kJ100kPa1dm3100kPa100kPa100kPa。（100kPa1dm3100kPa100kPa100kPa。（1） WpeV100kPa10m100nRTpWp(VV)22 ppp 1 （3）WnRTlnV1nRT(108.314300)J 373K的等溫條件下，1mol25dm3，分別按下100dm3。50dm3時氣體的平衡壓力下膨脹，當(dāng)膨脹50dm3100dm3W1（2）WnRTln2V2(18.314373)JWp(VV)p(VVWnRTln2V2(18.314373)JWp(VV)p(VV)nRT(VV3 V2(0.10.025)m32.330.1mW4pe,1(V2V1)pe,2(V3V2nRT(VV)nRT(VV VV23nRTV11V21nRT25 2 V nRT(18.314373)J3.10最大（指絕對值4．在一個絕熱的保溫瓶中，將100g0°C100g50°C（2）混合物中含水的質(zhì)量。已知：冰的熔化熱Qp333.46J等壓比熱容Cp4.184JK1g1全部融化需吸收的熱量Q1Q1100g333.46Jg133.346100g處于50°C0°C，所能提供的熱量Q2（2）x的冰融化變?yōu)樗?，所吸的熱剛好?00g處50°C0°C時所提供的，即x333.46Jg120.92x62.74(62.74100)g162.745．1mol122K等溫的情況下，反抗恒定外壓10.15kPa10100.0dm3和ΔH。UHWpe(V2QW913.5的可逆變化過程后，體積為初始狀態(tài)的2倍。請計算Q，W和ΔH解：因為U0，對于理想氣體的物理變化過程，熱力學(xué)能不變，則溫度也不變，所以H0。WnRTlnV1(18.314298)Jln11.722QW1.727．在以下各個過程中，分別判斷Q，W，ΔU和ΔH是大于零、小于零1mol)(1因為理想氣體的熱1mol)(1因為理想氣體的熱力學(xué)能和焓僅是溫度的函數(shù)，所以在等溫的p,V,U0,H0W0，要保持溫度不變則必須吸熱，所以Q0J-T0（2）H0。理想氣體的焦-經(jīng)過節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變，所以U0。節(jié)流過程是絕熱過程，Q0因為U0Q0，所以W0（3）因為是絕熱過程，Q0UWWpeV0，所以U0HUpVUnRT0（4）W0UQVU0QV0HUVp0Q0，W0U0HU(pV)UVp>HU(pV)UnRT>或8300K時，1mol理想氣體作等溫可逆膨脹，起始壓力為1500kPa10dm3Q，W，UH該過程是理想氣體的等溫過程，故UH0nRT11mol8.314Jmol1K13001.66dmV1p15001WnRTlnQW4.489300K時，有4gAr(g)（MAr39.95gmol1QW4.489300K時，有4gAr(g)（MAr39.95gmol1和ΔHp,VTUH04Ar(g)的物質(zhì)的量為4n0.10QWnRTRRp2(0.108.314300)J228.6雖為不可逆過程，但還是等溫過程，所以UH0QRWRp2(V2V1②nRTnRTp22ppp 1 10.108.3141202.6149.710573K1molNe（可視為理想氣體）1000kPa經(jīng)絕熱可逆膨脹到100kPa。求Q，W，ΔU和ΔH。解：因該過程為絕熱可逆過程，故Q0UWCV(T2T1。首先應(yīng) lnT2RlnVTV11因為是理想氣體，根據(jù)狀態(tài)方程有V2T2p1 lnT2RlnT2VTT112 R)lnT2RVT11因為惰性氣體是單原子分子氣體，根據(jù)能量均分原理， 3R所V2 5R lnT2RlnT2VTT112 R)lnT2RVT11因為惰性氣體是單原子分子氣體，根據(jù)能量均分原理， 3R所V2 5R Rpp V2 lnT2RpT11 RCp T2228WUnCV,m(T2T1HnCp,m(T2T111．有1.0m3273K，1000kPa100kPa。請分別計算終態(tài)溫度T2、終態(tài)體積V2和所做的功解：T2T1273KV2p10021000kPa1.0mn440.6 8.314JK1mol1273WnRTlnV1(440.68.314273)J2302.71V21 lnT2RlnVTV11因為是理想氣體，根據(jù)狀態(tài)方程有V2T2p1 lnT2RlnT2VTT112 R)lnT2RVT11因為惰性氣體是單原子分子氣體，根據(jù)能量均分原理，1 lnT2RlnVTV11因為是理想氣體，根據(jù)狀態(tài)方程有V2T2p1 lnT2RlnT2VTT112 R)lnT2RVT11因為惰性氣體是單原子分子氣體，根據(jù)能量均分原理， 3R所V2 5RRp Vp2 lnT2RpT11 RCp T2108.62：運用絕熱可逆過程方程式pVpVpV1 2Cp,m/CV,m2.5R/1.5R5/1p10003VV1.0m33.98m121p 2100kPa3.98mT108.62 440.6mol8.314JK1molW2U2nCV,m(T2U2nCV,m(T2T1)WnCV,m(T2T1)Wpep2100nCV,m(T2T1)pe(V2V1n3nCV,m(T2T1)Wpep2100nCV,m(T2T1)pe(V2V1n3R(T273K)1222pp 13(T273K)100273Kp2T 22p1T2174.7nRT2440.68.314174.7m36.40mV2p1002Wp(VV)100kPa(6.401.0)m35403 同終態(tài)壓力時，絕熱不可逆的T2,V2介于等溫可逆與絕熱可逆之間。可以推而之，若到達(dá)相同的終態(tài)體積，則絕熱不可逆的T2,p2也一定介于等溫可逆與絕1mol的H2O(g)，已知H2O(l)的摩爾汽化焓vapHm40.66kJmol1（1）試計算該過程的Q，W和vapUm，可以忽略液態(tài)水的體積（2）比較vapHm與vapUmQQpnvap1mol40.66kJmol140.66Wp(VgVl)pVgvapUvapHm(pV)/nvapHmnRT/(40.663.101)kJmol137.56kJmolQp(40.663.101)kJmol137.56kJmolQp(40.66137.56kJmol或vapn（2）vapHmvapUm力學(xué)能。而vapUm僅用于克服分子間引力，增加分子間距離，所以vapHm的要比vapUm13300K1.0mol的Zn(s)溶于過量的稀鹽酸中。若反應(yīng)分別在Zn(s)2HCl(aq)ZnCl2(aq)H在開口燒杯中進(jìn)行時，是個等壓過程，熱效應(yīng)為Qp應(yīng)為QV。后者因為不做膨脹功，所以放的熱較多。兩個熱效應(yīng)的差值為QpQV1mol8.314Jmol1K1300K249414373K101.325kPa的條件下，將1gH2O(l)373K的真空箱中突然汽化，都變?yōu)橥瑴?、同壓的H2O(g)別計算這兩種過程的Q、WU和H的值。已知水的汽化熱為2259Jg1HQp1g2259Jg12259W1pVgVlpVg8.314JK1mol1373K172.3UQW2087U的值與（1）中的相同。但是Q和WW2peVU208715298K(COOH)2(s)+2CH3OH(l)=(COOCH3)2(s)+2H2O(l)，計算酯化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反焓變H?H((COOH),s120.2kJmolU208715298K(COOH)2(s)+2CH3OH(l)=(COOCH3)2(s)+2H2O(l)，計算酯化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反焓變H?H((COOH),s120.2kJmol1 2H(CHOHl726.5kJmol1H((COOCH),s1678kJmol1 3H(298K) H B B120.22(726.5)1678mol1104.8kJ應(yīng)焓變298?。已知下列反應(yīng) (1)870.3kJ?mol (2)393.5kJ?H2(g)+12 解：所求反應(yīng)是由2(2)2(3)1)HessH(298K)2(393.5)2285.8)(870.3)kJ( 488.3kJmol298K時，C2H5OHl)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為1367kJmol1和H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為393.5kJmol1和285.8kJmol1K時，C2H5OHl)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。解：C2H5OH(l)的燃燒反應(yīng)為C2H5OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H由于在燃燒反應(yīng)式中O2(g)是助燃劑CO2(g)和H2O(l)是指定的燃燒最終產(chǎn)物它們的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓都等于零，所以C2H5OHH(CHOH,lr 2成焓計算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變的公式，式中C2H5OH2 (CO,g)3H(HO,l)H(C成焓計算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變的公式，式中C2H5OH2 (CO,g)3H(HO,l)H(C 2 2 H(CHOH,l)2(393.5)3(285.8)(1367)kJ 2277.4kJmol18．已知29874.8kJmol1393.5kJmol1和285.8kJmol1298KCH4(g)解：CH4(g)的燃燒反應(yīng)為CH4(g)2O2(g)2H2O(lCO2(g)，CH4(g)的(CH,g) 2H(HO,l)H(CO,g) 890.3kJmol19．使用彈式量熱計，測定正庚烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。準(zhǔn)確稱取正庚烷樣0.50g298K的彈式量熱計中，充入氧氣，并用電阻絲引均熱容為CV8.177kJK1298K時，正庚烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓100.2gmol18.177kJK12.94K24.04QCVVC7H16(l)11O2(g)7CO2(g)8H1mol24.04U4818kJc0.50g/100.2gmol cBB4818kJmol1[(711)24.04U4818kJc0.50g/100.2gmol cBB4818kJmol1[(711)8.314298]Jmol4828kJmol20298KH2(g)與O2(g)Hg)1Og)HO(g)。設(shè)參與反應(yīng)的物質(zhì)均可以作為理想氣體處理，已2222H(HO,g)241.82kJ ，它們的標(biāo)準(zhǔn)等壓摩爾熱容（設(shè)與溫度無關(guān) 2分別為C(H,g)28.82JK1mol1C(O,g)29.36JK1p p (HO,g)33.58JK1molp H(298K)（1）298K時，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變 U；r（2）498K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變H(498K) H(298K) H B BH(HO,g)241.82kJ U(298K)H(298K)(r H(298K) BB240.58kJ（2）Bp(B)(33.5828.820.529.36)JK1B9.92JK1 Bp(T)9.92JK1 Bp(T)(T)(B)(TT 2 BH(498K)H(298K) C(B)(T Bp B243.80kJmol2．掌握Carnot循環(huán)中，各步驟的功和熱的計算，了解如何從Carnot5．理解為什么要定義Helmholtz自由能和Gibbs有什么用處？熟練掌握一些簡單過程的H,S,A和G的計算算化學(xué)變化的rHmrSm和rGm，理解如何利用熵判據(jù)和Gibbs自由能會利用dG的表示式計算溫度和壓力對Gibbs通過學(xué)習(xí)Carnot通過學(xué)習(xí)Carnot循環(huán)，一方面要熟練不同過程中功和熱的計算，另一方面1的原因。了解如何從Carnot循環(huán)導(dǎo)出熵函數(shù)，以及了解Carnot定理及其推論與熱力學(xué)第二定律的聯(lián)系。熵判據(jù)，并從熵判據(jù)衍生出Helmholtz自由能判據(jù)和Gibbs自由能判據(jù)，原則上從Carnot定理引入了一個不等號，IR，通過熵增加原理引出了熵判據(jù)蒸汽壓點）HS和G蒸汽壓點）HS和GHA和G用這些函數(shù)時，都要加上”的符號，即UHA和G。原則上熵的絕本身的性質(zhì)作為判據(jù)，顯然，Gibbs自由能的用處更廣。既然是定義的函數(shù)根本的，而Helmholtz自由能和Gibbs的。今后Gibbs,,四個基本公式中，公式dGSdTVdp,,把實驗可測量（p,V,T）去替代實驗不可測量（如熵46．相變過程的熵變，可以用公式SHT答：不對，至少不完整。6．相變過程的熵變，可以用公式SHT答：不對，至少不完整。一定要強(qiáng)調(diào)是等溫、等壓可逆相變，H是可逆變時焓的變化值（HQp,RT7．是否Cp,m恒大于CV,m于CV,m8101.3kPa268.2K278.7KC6H6(l,268.2K,101.3kPa)C6H6(s,268.2K,101.3(1)↓等壓可逆?(2??CH(s,278.7K,101.3 1（23H2(g)和O2(g)在絕熱鋼瓶中生成H2(g)Cl2(g)?答：（1）QWH2(g)Cl2(g)?答：（1）QWUH0G（2）QRS0,U（3）G0,HQP,A（4）UH0,Q=We,G（5）UQV=We（6）rrH0，rAmWmax0，rUkPa298K答：設(shè)想隔板可以活動，平衡時隔板兩邊氣體的壓力均為150kPa。在等溫SnRB1002molRln2001.41J1molR11 1molN2(g,1V)1molN2(g,1V)2molN2(g,1V 1molN2(g,1V)1molN2(g,1V)2molN2(g,2V答：(1) 2(2)mixS0mixS012是可逆過程。因為在公式推導(dǎo)時，雖然用了QTdS的關(guān)系式，12是可逆過程。因為在公式推導(dǎo)時，雖然用了QTdS的關(guān)系式，這公式只有對（）及環(huán)境的熵變SsurSsys>0，SsurSsys<0，SsurSsys>0，SsurSsys<0，Ssur（2 小于)3H2(g)和O2(g)在絕熱鋼瓶中反應(yīng)生成水的過程 ΔH= ΔS=(B)ΔU= ΔG=ΔU0() 答：(D)。等溫、等壓、不作非膨脹功的可逆相變，Gibbs自由能等于零5．一定量的理想氣體向真空作絕熱膨脹，體積從V1變到V2，則熵變的計（）（B）SnRln（A）S（C）SnR（D），（B）SnRln（A）S（C）SnR（D），6．在對N2(g)和O2(g)的混合氣體進(jìn)行絕熱可逆壓縮，系統(tǒng)的熱力學(xué)函數(shù)( ΔA= ΔG=) ΔU= ΔS=答：(C)QR0，所以ΔS071molT1T2統(tǒng)的熵變?yōu)镾p，等容可逆過程，系統(tǒng)的熵變?yōu)镾V，兩著之比Sp∶SV()答：(D)。等壓、變溫可逆過程，S lnT2，等容、變溫可逆過程pT1S lnT2。現(xiàn)在溫度區(qū)間相同，單原子分子理想氣體的3R2VVVT1 p 28．1g純的H2O(l)373K，101.3kPaΔU1，ΔH1ΔG1；現(xiàn)把1g純的H2O(l)（溫度H2O(g)，熱力學(xué)函數(shù)的變量壓力同上，放在373K101.3()ΔU1<ΔU2，ΔH1<ΔH2，ΔG1<ΔG2ΔU1=ΔU2，ΔH1=ΔH2，ΔG1=ΔG2ΔU1=ΔU2，ΔH1>ΔH2，ΔG1=ΔG2，9．298K1mol1000kPa變到100系統(tǒng)的Gibbs)12.40.045.705.70答：(D)。理想氣體等溫可逆膨脹pG VdpnRT25.705.70答：(D)。理想氣體等溫可逆膨脹pG VdpnRT218.314298100010)(（A）(dS)T,U（B）(dS)p,U（C）(dS)T,p（D）(dS)U,V11．甲苯在101.3kPa110℃，現(xiàn)在將1mol（）（B）vapH（C）vapS（D）vapG答：(D)。甲苯的始、終態(tài)與等溫、等壓可逆蒸發(fā)的始終態(tài)完全相同，所vapG012pVmRTp，其中( 增答：(A)。可以將該實際氣體的狀態(tài)方程改寫為p(Vm)RT，與理想氣13．在封閉系統(tǒng)中，若某過程的AWmax，應(yīng)滿足的條件是）（A）等溫、可逆過（D）等溫、等容、可逆程在定義Helmholtz自由能時，只引入了等溫的條件。()14．熱力學(xué)第三定律也可以表示為0K在定義Helmholtz自由能時，只引入了等溫的條件。()14．熱力學(xué)第三定律也可以表示為0K在0℃時，任何晶體的熵等于零答：(B)。完整晶體通常只有一種排列方式，根據(jù)描述熵的本質(zhì)的公式，SkBlnΩ，可得到，在0K時，完整晶體的Ω1，則熵等于零)15．純H2O(l)在標(biāo)準(zhǔn)壓力和正常沸點時，等溫、等壓可逆汽化，則 00 時，ΔvapG?=0，液體等壓變?yōu)闅怏w時，要對環(huán)境做功，所以ΔvapU?<ΔvapH?（）(A)?U=(C)?H=T?S+SHT?GT,p=答：(B)。過冷水結(jié)冰是一個不可逆過程，但是溫度保持不變，根據(jù)GibbsH和S的數(shù)值要通過設(shè)計可逆過程進(jìn)行計算。么狀態(tài)？已知水的臨界溫度為647K。解：根據(jù)理想的CarnotTh60%Th293Th733就是有這樣的高溫?zé)嵩?，實用熱機(jī)的效率也遠(yuǎn)低于60%。Th60%Th293Th733就是有這樣的高溫?zé)嵩?，實用熱機(jī)的效率也遠(yuǎn)低于60%。3mol300K600K，試計算這解：①該過程系等容、變溫過程，雙原子分子理想氣體的 5R，所V2S VT1558.314ln298JK142.4JK2②該過程系等壓、變溫過程，單原子分子理想氣體的 5p2S pT1358.314ln600JK143.2JK23323K時變性，并達(dá)到平衡狀態(tài)，即：天然蛋白質(zhì)??蛋白質(zhì)，已知該變性過程的摩爾焓變rHm29.288kJmol1，熵變rSmQRr29.288kJmol90.67JK14．1molSnRln1V18.314 J 1以該過程的熵變與①的相同，即S219.14JK1。52mol500kPa，323K1000kPa，373K。試計算此氣體的熵變。SnRln1V18.314 J 1以該過程的熵變與①的相同，即S219.14JK1。52mol500kPa，323K1000kPa，373K。試計算此氣體的熵變。SnR pT21 T2nR p12ln373 J28.314ln100025.54J6300Kn100122dm350kPa50kPa（2）如果過程是不可逆過程的熱QI和功WI（3） ，sy 和i。p 100kPa122n4.891 (8.314300)J1(4.898.314300)pm30.244mV2502QWnRTRR24.898.314300ln100103J8.45（2）QI4.898.314300ln100103J8.45（2）QIWIpe(V26.10 103 28.17JKT300Q6.1010320.33JST300Sis Ssy Ssu(28.1720.33)JK17.84JK同溫度的N2(g)和O2(g)，如圖所示。N2(g)和O2(g)皆可視為理想氣體。達(dá)到熱平衡后，將隔板抽去，求系統(tǒng)的混合熵變ΔmixS解：(1)T又是絕熱容器，所以W0Q0，則U0N2(g)的溫度為T1293KO2(g)的溫度為T2283KUn1CV,m(N2)(TT1)n2CV,m(O2)(TT2)(T293K)(T283K)T288熱平衡時的溫度就等于兩者溫度的平均值，TT1T22288KSn lnTn12T12 lnTp,mTT 2 288Sn lnTn12T12 lnTp,mTT 2 288 0.006J(2)達(dá)熱平衡后抽去隔板，兩種氣體的體積都擴(kuò)大一倍 SRnlnxnRln1ln12 2B18.314ln1JK111.534298KH(CHO)2808kJmol1，S?(CHO)212.0JK1mol1? 612 612S?(CO)213.74JK1mol S?(HO,l)69.91JK1mol1S?(O,g)205.14JK1mol GibbsC6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6HH?(CO)H?(CO)2808kJ 612 612r 612 BS?(CO) SB6213.74669.916205.14212.0JK1mol259.06JK1G(CHO)H?(CHO)TS?(CHO?r 612 612r 6122885kJ9298K4000kJ，若使該反400kJ。試該化學(xué)反應(yīng)的?。r解：(1)化學(xué)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，說明是一個不可逆過程，不能用它的熱效4.00kJS(系統(tǒng))13.42J9298K4000kJ，若使該反400kJ。試該化學(xué)反應(yīng)的?。r解：(1)化學(xué)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，說明是一個不可逆過程，不能用它的熱效4.00kJS(系統(tǒng))13.42JK1molrmT298(2)系統(tǒng)在化學(xué)反應(yīng)中的不可逆放熱，環(huán)境可以按可逆的方式來接收，以40.0kJ134.2JK1rT298rSm(隔離)rSm(系統(tǒng))rSm(環(huán)147.6JK1在可逆電池中，系統(tǒng)可能做的最大電功在數(shù)值上就等于rGm，所rGmrHmTr(40.04.00)kJmol144.0kJmol G44.0r10．在298K20kPa0.880kPaN2(g)混合過程的Q，WmixUmixS和mixG(1)首先計算旋塞兩邊容器的體積，然后得到兩個容器的總體積，就能n1RT0.28.314298m30.025V1p1n2RT0.88.314m30.025V2p2(n1n2)RT1.08.31429850p終V (2)理想氣(n1n2)RT1.08.31429850p終V (2)理想氣體的等溫混合過程mixU0mixH0Q0，所以W0事實上，將兩種氣體看作系統(tǒng)，沒有對環(huán)境做功，所以W0mixSRnBlnB8.3140.2ln10.8ln1JK15.76J22mixGmixHTmixSTmix298K5.76JK11716QRTmixS298K5.76JK117160，WQR1716111mol273K等溫可逆地從1000kPa膨脹到計算此過程的Q，W以及氣體的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG和ΔA。ΔU=0，ΔHWnRTlnp25.23100kPaQW5.235.23 S 19.16JKvapTGATSWmax5.23kPaQ，W，U，H，S，A和G。U0，HWnRT118.314300ln1000J5.74QWmax5.74AGWmax5.74 5.74103S1J19.1JKTTAGWmax5.74 5.74103S1J19.1JKTT分別計算其Gibbs自由能的變化值G273K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，該氣體的S100JK1mol1mpG VdpnRT218.31427321T22T1，根據(jù)GibbsGHHT2CdT5R(TTp 2T158.314273J5.674S pT1158.314ln2JK114.412S2S1S114.4JKGH(T2S2T1S1③恒容下壓力加倍，T2S VT1138.314ln2JK18.64K2S2S1S108.6J138.314ln2JK18.64K2S2S1S108.6JKGH(T2S2T1S114373K101325kPa條件下，將2molUH和SvapH40.68kJmol1QHnvapHm(240.68)kJ81.36WpeVpe(VgVl)peVg(28.314373103)kJ6.20UQW(81.366.20)kJ75.16H 81.3610Q 3J 218.1JKR 151molH2O(l)101.3kPa373K。將玻璃球放入一個真空容器中，真空容器恰好能容納1mol101.3kPa，373K的H2O(g)。設(shè)法將小球擊破，水全部汽化101.3kPa，373K時的摩爾汽化焓 H?(HO,l)40.68kJ。。 H2O(l)向真空汽化，W這是一個與可逆相變始終態(tài)相同的過程，所以GH H(HO,l)1mol40.68kJ? 40.68 QUH(pV)HS40.68 AUAWmaxnRT(18.314373)J3.10該過程是恒溫、恒容過程，故可用ΔA作判據(jù)，因為ΔA0，故該過程是自發(fā)的不可逆過程。當(dāng)然，也可以用Siso作為判據(jù)，或40.68kJ109.1AWmaxnRT(18.314373)J3.10該過程是恒溫、恒容過程，故可用ΔA作判據(jù)，因為ΔA0，故該過程是自發(fā)的不可逆過程。當(dāng)然，也可以用Siso作為判據(jù)，或40.68kJ109.1J QI37.58100.7JKTSsys16．1mol122K等溫的情況下反抗恒定外壓，從10dm3外壓pe，終態(tài)的體積V2，并計算：ΔU，ΔH，ΔA，ΔG，環(huán)境熵變Ssur和立系統(tǒng)熵變Siso解：因為是理想氣體的等溫物理變化，所以U0H0AGTS已知熵變的值可以解出終態(tài)的體積SnRlnK19.14J 8.3143V2100dmnRT18.314122p10.14 V2QsysTTT10.14kPa(10010)dm1227.48J1Ssys(19.147.48)JK111.66JK17-5℃和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol過冷液體苯凝固為同溫、同壓的固體苯，計算該過程的ΔS和ΔG。已知-5℃時，固態(tài)苯和液態(tài)苯的飽和蒸氣壓分別為2.25kPaSsys(19.147.48)JK111.66JK17-5℃和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol過冷液體苯凝固為同溫、同壓的固體苯，計算該過程的ΔS和ΔG。已知-5℃時，固態(tài)苯和液態(tài)苯的飽和蒸氣壓分別為2.25kPa和2.64kPaH(CHs)9.86kJmol1 6 (CH(l,p)CH(l, CH(g,666? CH(s,666GG1G2G3G4所以G2G40的摩爾體積差別不大，可近似認(rèn)為G1G50。所GGnRT3118.3142682.25SHG(9.8635.46JT268=353QW苯的摩爾氣化Gibbs自由能ΔvapGm和摩爾氣化熵ΔvapSm。(4)使用哪種判據(jù)可以判別上述過程可逆與否？并用計算結(jié)果進(jìn)行判別W解：QUH(pV)H30.77kJ1mol8.314Jmol1K1353K27.84(2)設(shè)液態(tài)苯在同溫、同壓下可逆蒸發(fā)為氣，這是可逆相變vapGmvapH30.77kJmol187.2JK1mol vapTT(3)系統(tǒng)的不可逆熱效應(yīng)，對環(huán)vapH30.77kJmol187.2JK1mol vapTT(3)系統(tǒng)的不可逆熱效應(yīng)，對環(huán)境來說可以看作是可逆Q127.84kJmol 78.9JKvapT(4)用熵判據(jù)來判斷過程的可逆>vapSmvapSsur8.3J19298K，101.3kPaZn(s)與CuSO4200kJ，放熱6kJ。求該反應(yīng)的和ΔrG（設(shè)反應(yīng)前后的體積變化可忽略不計Gibbs自由200WeWf,max200由于反應(yīng)中無氣體物質(zhì)參與，所以We0rUQW(6200)kJ206SQR6000J20.13JKr 298rHrU206rArG20020．在溫度為298K的恒溫浴中，某2mol理想氣體發(fā)生不可逆膨脹過程。3.5kJ10倍。求此過程的Q，W及氣體的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG和ΔA。U0H0W3.5kJQW3.5QS nRlnRrTV228.314 J 38.3J1AGTS(29838.3)J11.41 40.68kJ。 解 HH(HO,l)1mol 40.68kJ。 解 HH(HO,l)1mol40.68kJ? 40.68 QH40.68WpeVpe(V1Vg)peVg(18.314373)J3.10UQW(40.683.10)kJ37.58 40.683J1109.1JKrmT這是處在可逆相變點上的等溫、等壓可逆相變，所以GAWmax3.1022298KSr32222298KS(CHOH,l)?126.80J S?(O,g)205.14JK1， S S?rBB(213.74269.91126.801.5205.14)JK180.95JK123600K，100kPaCaSO4i2H2O(s)CaSO4(s)2H1mol時的Q,W,,,和Gr r r r298.15K，100kPa設(shè)Cp,m298K—600KB 解：H(298.15K) H(B,298.15mB設(shè)Cp,m298K—600KB 解：H(298.15K) H(B,298.15mB104.80kJBS(298.15K)S(B,298.15rB290.39JK1molCpBCp,mB[233.5899.60186.20]JK1mol19.44JK1molH(600K)H(298K)C(TT S(600K)S(298K)ClnrrpT1K1molH/(kJ S/(JK1 Cp,m/(JK1CaSO4i2HCaSO QH(600K)98.93 WQH(600K)98.93 WpeVpeVgU(600K)Q(98.93188.95kJmolrA(600K)U(600K)TS(600rrr77.12kJG(600K)H(600K)TS(600r r 67.14kJ24．已知383K時的摩爾氣化焓為vapHm13.343kJmol1（1）1mol383K，可逆蒸發(fā)為同溫、同壓（101.325的氣，計算該過程的Q,WUHSA和GG（1）因為是在正常沸點時的兩相平衡，所以GQHnvapH1mol13.343kJmol113.343WpeVpeVgUQW(13.3433.184)kJ10.159QR13.34334.84JTAWmax3.184QR13.34334.84JTAWmax3.184或10.15926.52J TSsysSsur(34.8426.52)8.32JK因為Siso>0，所以真空蒸發(fā)是不可逆的過程，也是自發(fā)的過程Roult定律和Henry 規(guī)律（即Rault定律定的條件下，對任一物質(zhì)B在學(xué)習(xí)時一定要注意它們的區(qū)別。偏摩爾量的下標(biāo)是等溫、等壓和保持除B以外的其他組成不變（CB和保持除B以外的其他組成不變。唯獨偏摩爾ibbs自定的條件下，對任一物質(zhì)B在學(xué)習(xí)時一定要注意它們的區(qū)別。偏摩爾量的下標(biāo)是等溫、等壓和保持除B以外的其他組成不變（CB和保持除B以外的其他組成不變。唯獨偏摩爾ibbs自G力學(xué)函數(shù)值的改變。最后一項中化學(xué)勢B是常數(shù)，說明dnB的改變并不是隨意的在數(shù)量一定的系統(tǒng)中只發(fā)生了dnB的變化，或在數(shù)量很大的系統(tǒng)中改變了1(T,p)(T)RTp而還能作為理想氣體處理的那個狀態(tài)。第二項是RT ，p是理想氣體的略作修改即可。例如，混合理想氣體中Bp改為物質(zhì)的分壓pB即可；如果是非理想氣體，則將壓力p改為逸p也就行了。稀溶液與混合物不同，有溶劑和溶質(zhì)之分。溶劑服從Rault定律，由此可12答：化學(xué)勢的廣義定義是：保持某熱力學(xué)函數(shù)的兩個特征變量和除B其他組分不變時，該熱力學(xué)函數(shù)對BnBGB答：化學(xué)勢的廣義定義是：保持某熱力學(xué)函數(shù)的兩個特征變量和除B其他組分不變時，該熱力學(xué)函數(shù)對BnBGB T,p,n(CX隨組分B的物質(zhì)的量nB的變化率，稱為物質(zhì)B的偏摩爾量，用XB表示。也可以看作在一個等溫、等壓、保持組成不變的多分系統(tǒng)中，當(dāng)nB1mol時，物質(zhì)B所具有的廣度性質(zhì)XB，偏摩爾量的定義式defX BT,p,n(CCGibbs自由能的偏摩爾量和化學(xué)勢是一回事，狹意的化學(xué)勢就是偏摩爾Gibbs3．RoultHenry*pp答：Roult定律的表示式為： p*x。式 AA A pA ， x mkx,BxBkm,BHenry定律的表示式為：kc,B分別是物質(zhì)B用不同濃度表示時的Henry系數(shù)，Henry44 Gibbs自由能。溶液中可以分為溶劑的 對于純組分，它的化學(xué)勢就等于其Gibbs自由能，這樣說對不對7．在同一稀溶液中，溶質(zhì)BxBmBcB表示，則其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的關(guān)，而與粒子的性質(zhì)無關(guān)。食鹽水中，NaCl會離解成兩個離子，所以物質(zhì)的量這是由于H2O(l)成的。當(dāng)土壤中肥料或鹽類的濃度大于植物細(xì)胞內(nèi)的濃度時，H2O(l)在植物細(xì)11混合熵增加；混合Gibbsmix> 12該系統(tǒng)中AB11混合熵增加；混合Gibbsmix> 12該系統(tǒng)中AB1.79×10-5m3mol-1，2.15×10-5m3mol-1，( 答：(C)Vn1V121.7932.15105m31.003104m2（）（A）（B）HBT,p,n(CBS,p,nCC（C）G（D）Bp,V,n(CBT,H,n(CCC（A合等溫、等壓、除B以外的其他組成不變時，某容量性質(zhì)隨物質(zhì)B的物質(zhì)的量3（）（A）U（B）HBS,V,nBT,p,nCC（C）G（D）ABT,p,nBT,V,n(CCC（和除B以外的其他組分不變的情況下，該熱力學(xué)函數(shù)對nB求（C）G（D）ABT,p,nBT,V,n(CCC（和除B以外的其他組分不變的情況下，該熱力學(xué)函數(shù)對nB求偏微分稱為化學(xué)勢焓的兩個特征變量是S,p，所以（B）4373K時，液體A的飽和蒸氣壓為133.24kPa，液體B的飽和蒸氣壓為66.62kPaA和B形成理想液態(tài)混合物，當(dāng)A()時，在氣相中AyA答：(C)1 用Roult定律算出總蒸氣壓，再把App*xp*A B133.240.566.620.599.93p*x133.24kPa0.50.67y AApp3p* 2y 或AA p*xp* A B5298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，苯和甲苯形成理想的液態(tài)混合物。第一份混合物體積為2dm3，苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.25，苯的化學(xué)勢為1,第二份混合物的體積為1dm3，苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，化學(xué)勢為μ2，則() 不確B(T,p)*(T)RTlnB6T時，純液體Ap*，化學(xué)勢為*AA大氣壓力下的凝固點為T*，當(dāng)A中溶入少量與Af稀溶液時，上述三個物理量分別為pAA和Tf，()<p，*<，T*<p，*<，T*<>A A A <p，*<>p，*>，T*>，T*>A A A A 答：(D)。純液體A的飽和蒸氣壓和化學(xué)勢比稀溶液中的大，加入溶質(zhì)后，kAkB<p，*<>p，*>，T*>，T*>A A A A 答：(D)。純液體A的飽和蒸氣壓和化學(xué)勢比稀溶液中的大，加入溶質(zhì)后，kAkBkA>kB，則當(dāng)Henry和B（平衡時）在一定量的該溶劑中所溶解的A和B（） B的量B AB AB較答：(B)。根據(jù)Henry定律，當(dāng)平衡壓力相同時，Henry常數(shù)大的氣體溶質(zhì)，8．在400K時，液體A4104PaB的蒸氣壓為6104Pa () 答：(B)。用Roult定律算出總蒸氣壓，再把Bp*6104Pay BB p*xp* (40.660.4)104A B950℃時，液體A的飽和蒸氣壓是液體B3倍，A和()在氣相中ByB 答：(B)。用Roult定律算出總蒸氣壓，再把Bp*p*y BBB p*xp (3p*p*)A B 10298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，有兩瓶含萘的苯溶液。在第一瓶中有2dm3液，溶有0.5mol1。在第二瓶中有1dm3溶液，溶有0.25mol萘2()111 122答：(D)?；瘜W(xué)勢是偏摩爾Gibbs自由能，是強(qiáng)度性質(zhì)，與混合物的總體積11273K200kPaH2O(l(H2O,lH2O(s(H2O,s)，兩者大小的關(guān)系()(H2O,l)>答：(D)。化學(xué)勢是偏摩爾Gibbs自由能，是強(qiáng)度性質(zhì)，與混合物的總體積11273K200kPaH2O(l(H2O,lH2O(s(H2O,s)，兩者大小的關(guān)系()(H2O,l)>(H(H2O,l)(H(H2O,l)<(H 無法比，對于純組分系統(tǒng)，則Gm答：(C)。已知 V*。因p BBV*(HO,lV*(HO,s，所(HO,l(HO,s。在273K200kPaH 222會自發(fā)變?yōu)镠2O(l)。即在相同溫度下，加壓可以使H2O(s)熔化()(AA(C)兩杯同時結(jié)(BB杯先結(jié)(D)不能預(yù)測其結(jié)冰的次內(nèi)溶入的是NaCl，NaCl在水中解離，其粒子數(shù)幾A杯中的兩倍，B杯中溶液的凝固點下降得多，所以A杯先結(jié)冰。13．在恒溫的玻璃罩中，封入一杯糖水（A杯）和一杯純水(B杯)，使兩杯() B杯杯低于B AB中不斷凝聚，所以A杯液面高于B杯。()(B)防止建筑物被腐(D)吸收混凝土中的水15)(A)天氣(C)肥料不(B)很少(D)水分從植物細(xì)胞向土壤流答：(D)H2SO4wB0.0947。已知在該溫度下，純水的密度為997.1kgmH2SO4wB0.0947。已知在該溫度下，純水的密度為997.1kgm3試計算H2SO4的：①質(zhì)量摩爾mB，②物質(zhì)的量濃度cB和③物質(zhì)的量分xB得H2SO4的摩爾質(zhì)量MB0.09808kgmol1。設(shè)溶液的質(zhì)量為1.0kg m(B)/MmB0.09471.0kg/0.09808kgmol1.067molkg(10.0947)1.01dm3cnBm(B)/M （溶液/溶液B0.09471.0kg/0.09808kgmol1.0kg/1.0603103kgm1.024103molm31.024mol（3）設(shè)溶液質(zhì)量為1.0kgxBn nB0.09471.0kg/0.09808kgmol10.966nA(10.0947)1.0kg/0.018kgmol150.290.966x0.018Bn 2．將0.6mol的乙醇（B）和0.4mol的水（A）的密度為849.4kgm3。已知溶液中乙醇的偏摩爾體積VB57.5106m3mol試求溶液中水的偏摩爾體積VA。已知水和乙醇的摩爾質(zhì)量分別MA18gmol1MB46gmol1VnAVAMA18gmol1MB46gmol1VnAVAVmm(A)m(B)nAMAnBM(180.4460.6)100.4molVA(0.657.510)m3849.4kgmVA1.618105m3xB0.201mol純苯加入這混合物中，計算這個過程的G解：設(shè)1mol純苯的Gibbs自由能為 ，在液態(tài)混合物中1mol苯的偏爾Gibbs自由能為GB，所求的G就是這1mol苯，在加入混合物的前后GG RTln B4263K和100kPa1mol學(xué)勢計算這過程的G。已知263時，H2O(l)的飽和蒸氣（1）從100kPa等溫可逆降壓至H2O(l)的飽和蒸氣壓（2）在H2O(l)的飽和蒸氣壓下達(dá)成氣-液兩相平衡在H2O(s)的飽和蒸氣壓下達(dá)成氣-固兩相平等溫可逆升壓至100kPa(O(g,287222?(4 ??222摩爾體積不大，受壓力的影響很小，所以這兩步的Gibbs自由能的變化值可以（4?(4 ??222摩爾體積不大，受壓力的影響很小，所以這兩步的Gibbs自由能的變化值可以（4Gibbs自由能的變化值就等于第三步的Gibbs*GG(3) VdpRTsm*p8.314263259Pa287Pa分的化學(xué)勢就等于摩爾Gibbs自由能，水蒸氣化學(xué)勢的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)可以相消，所以GG(3)(H2O,g,259Pa)(H2O,g,287RTln259Pa224.46Jmol2875A與液體B343K時，1molA和70.928kPa，試求：p*p*（1）A和B343K （2）對于第一種混合物，在氣相中A，B的摩爾分?jǐn)?shù)yA和yB解：（1）液態(tài)混合物上的總蒸氣壓等于A和BppxpA B50.663kPap1pAB3370.928kPap2pAB3391.1930.40AB91.19kPa3 py ApApyB1yA6293K時，苯(1)的蒸氣13.332kPa，辛烷(2)的蒸氣壓為2.6664kPa，現(xiàn)將1mol辛烷溶于4mol苯中，形成理想的液態(tài)混合物。試計算：解：（1）pp1p2pxp1 213.33242.66641解：（1）pp1p2pxp1 213.33242.66641kPa11.19955p113.3320.952（2）1py21y110.95240.047x1x2pp1p2pxp1 213.3320.95242.66640.047612.824y13.332kPa112.824y21y0.0097．在一定溫度下，液體A和B可形成理想的液態(tài)混合物。已知在該溫度時40.530p121.590kPay0.40，ABA在該溫度和101.325kPa壓力下，A和B的液態(tài)混合物沸騰時液相的解：（1）設(shè)：剛開始出現(xiàn)液相時，液相中A和B的組成分xAxB，ppApBpApyApBpyB px121.590p BB ppppxp A Bp(1x)pxp(ppA B p(1x)pxp(pp