物理化学课后习题

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1、2.2725℃下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8（s）在过量的O2（g）中完全燃烧成CO2（g）和H2O（l）。过程放热401.727kJ。求（1）的反应进度；（2）C10H8（s）的；（3）C10H8（s）的。解：（1）反应进度：（2）C10H8（s）的：M萘=128.173每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为（3）所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为2.31已知25℃甲酸乙酯（HCOOCH3，l）的标准摩尔摩尔燃烧焓为-979.5，甲酸乙酯（HCOOCH3，l）、甲醇（CH3OH，l）、水（H2O，l）及二氧化碳

2、（CO2，g）的标准摩尔生成焓数据分别为-424.72，-238.66，-285.83及-393.509。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。解：（1）先求+2×-=所以有=+2×-=｛2×（-393.509）+2×（-285.83）-（-979.5）｝kJ·mol-1=-379.178kJ·mol-1（2）+--=｛（-379.178）+（-285.83）-（-424.72）-（-238.66）｝kJ·mol-1=-1.628kJ·mol-13.112mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先

3、恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大至100m3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。解：过程为W1=0；W2=-pamb（V2-V0）={-133032×（100-50）×10-3}J=-6651.6J所以，W=W2=-6.652kJQ=△U–W=（27.79+6.65）kJ≈27.44kJ={}J·K-1=52.30J·K-13.134mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H，△S。解：过程为，，，Q=△

4、U–W=（-24.944–5.763）kJ=-30.707kJ≈30.71kJ={}J·K-1=-77.86J·K-13.143mol双原子理想气体从始态100kPa，75dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至50dm3，再恒压加热至100dm3。求整个过程的Q，W，△U，△H，△S。解：过程为=-4459J=-4.46kJ，，Q=△U–W=（18.75+4.46）kJ=23.21kJ={}J·K-1=50.40J·K-13.23甲醇（CH3OH）在101.325kPa下的沸点（正常沸点）为64.65℃，在此条件下的摩

5、尔蒸发焓△vapHm=35.32kJ·mol-1。求在上述温度、压力条件下，1kg液态甲醇全部变成甲醇蒸气时的Q，W，△U，△H及△S。解：n=（1000÷32）mol=31.25molQ=Qp=△H=n△vapHm=（31.25×35.32）kJ=1103.75kJW=-pamb（Vg–Vl）≈-pambVg=-ngRT={-31.25×8.3145×337.80}=-87770J=-87.77kJ△U=Q–W=（1103.75-87.77）kJ=1015.98kJ△S=n△vapHm/Tvap=（1103750

6、÷337.80）=3267J·K-1=3.267kJ·K-13.36已知在101.325kPa下，水的沸点为100℃，其比蒸发焓△vaph=2257.4kJ·kg-1。已知液态水和水蒸气在100～120℃范围内的平均比定压热容分别为=4.224kJ·kg-1·K-1及=2.033kJ·kg-1·K-1。今有101.325kPa下120℃的1kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆过程，并按可逆途径分别求过程的△S及△G。解：途径设计如下△S1△S3=（-221.582+6049.578+106.144）J·

7、K-1=5934J·K-1=2257400J=2213180J△G=△H-T△S=2213180–393.15×5934）J=-119772J=-119.772kJ3.40化学反应如下：（1）利用附录中各物质的，数据，求上述反应在25℃时的，；（2）利用附录中各物质的数据，计算上述反应在25℃时的；（3）25℃，若始态和的分压均为150kPa，末态和的分压均为50kPa，求反应的，。解：列表如下物质/kJ·mol-1/kJ·mol-1/J·mol-1·K-100130.684-110.525-137.168197.

8、674-74.81-50.72186.264-393.509-394.359213.74（1）={2×130.684+2×197.674–186.264–213.74}J·mol-1·K-1=256.712J·mol-1·K-1={2×0+2×（-110.525）-（-393.509）-（-74.81）}kJ·mol-1=247.269kJ·mol-1={2