物理化学 上册 大题 汇总.pdf

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1、1.卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作，求：(1)热机的效率；(2)当环境作功–W=100kJ时，系统从高温热源Q1及向低温热源放出的–Q2。解：（1）W/Q(TT)/T(600300)/6000.51121（2）W/Q100kJ/Q0.5，得Q200kJ111QQW100kJQ(W)Q100kJ12；123.卡诺热机在T1=900K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作，求：（1）热机的效率；（2）当向低温热源放出的–Q2=100kJ时，

2、从高温热源吸热Q1及对环境作的功-W。解：（1）W/Q(TT)/T(900300)/9000.66671121W/Q10.6667（a）Q1100kJW(b)联立求解得：Q1=300kJ；-W=200kJ-126.常压下冰的熔点为0℃，比熔化焓△fush=333.3J·g，水和冰的比定压热容cp（H2O，-1-1-1-1l）=4.184J·g·K及cp（H2O，s）=2.000J·g·K。若系统的始态为一绝热容器中有1kg，25℃的水及0.5kg，-10℃的冰。求系统达到平衡态后，过程的△S

3、。解：高温水放出热量使部分冰熔化，温度仍是0℃。设0℃冰量为m，则0℃水量为（500–m）g，其状态示意如下500g,H2O(s),263.15KQp0(500m)gH2O(l),mH2O(s),273.15K1000g,HO(l),298.15K1000g,HO(l),273.15K22-1-1-1500×2.00J·g·K×（273.15K–263.15K）+（500-m）g×333.3J·g-1-1+1000g×4.184J·g·K×（273.15K–298.15K）=0333.3m=72050gm

4、=216.17g熔化的水量=（500–216.17）g=283.83gSS(HO,S)S(HO,s)12fus2冰的熵变：273.15283.83333.3115002lnJK383.63JK263.15273.15水的熵变：273.1511S210004.184lnJK366.42JK298.15-1△S=△S1+△S2=17.21J·K43.求证：（1）U(pT)V；（2）对理想气体U0。式中1V

5、为TVVpTpTVTp1V体膨胀系数，为等温压缩率。提示：从U=H–pV出发。TVpT解：(1)本题采用另一方法求证如下：VVdUTdspdVTdSpdpdTUSVpTTp所以TpVVpTpTpTTdSpdTpdpTppT引用麦克斯韦关系式UVVTp

6、SV，代入上式，得pTTppTpTTppVTVV(pTTV)VVpTVTpUVVTp（2）对理想气体pTTppT(nRT/p)(nRT/p)nRTnRT-T-p0TppTpp48.已知水在77℃时的饱和蒸气压为48.891kPa。水在101.325kPa下的正常沸点为100℃。求（1）下面表

7、示水的蒸气压与温度关系的方程式中A和B值；lg(p/Pa)A/TB（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓；（3）在多大压力下水的沸点为105℃。解：（1）求常数A和Blg48891A/350.15KB（a）lg101325A/373.15KB（b）式（a）和式（b）联立求解得A2179.133K，B10.84555（2）AH/(2.303R)vapm11H2.303RA2.3038.3142179.1333Jmol41.719kJmolvapm（3）lg（p/Pa）=(-21

8、79.133/378.15)+10.84555所以有p=121.042kPa4.60℃时甲醇的饱和蒸气压是83.4kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa。二者可形成理想液态混合物，若混合物的组成为质量百分数各50%，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。解：M甲醇=32.042，M乙醇=46.06950/32.042*x甲醇0