物理化学复习题库2016.6.pdf

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1、1.甲醇（CH3OH）在101.325kPa下的沸点（正常沸点）为64.65°C，在此条件-1下的摩尔蒸发焓H=35.32kJmol。求在上述定温、定压条件下，1kg液体vapm甲醇全部变为甲醇蒸气时的Q、W、ΔU和ΔH。1.解：甲醇的物质的量为：m1000nmolM32上述定温、定压条件下的相变为可逆相变，因此:3QHnH31.2535.32101103.75kJpvapmWp（V-V）=p（V-V）pV外21外glgnRT=31.258.314（64.65+273.15）87.76kJUQW1103.75

2、(87.76)1015.99kJ1.2mol氦气(理想气体)，始态为T51=273K，p1=3.04×10Pa，该系统经过恒温反抗外压为2.03×105Pa到终态。计算该情况下的Q、W、ΔU、ΔH。1.解：V5-231=nRT1／p1=2×8.314×273／3.04×10=1.493×10mV5-232=nRT2／p2=2×8.314×273／2.03×10=2.236×10mΔU=0ΔH=0Q＝－W＝p5-22(V2-V1)＝2.03×10×(2.236－1.493)×10＝1508J1.请计算反应CHCOOH(g)=CH(g)+CO(g)在1000K时的标准摩尔反应焓342θ

3、（H）。已知：rm物质CH3COOH(g)CH4(g)CO2(g)θ-1H/(kJmol)-432.25-74.81-393.509fm11C/(JmolK)p,m52.337.731.41.解：θθθθH(298.15K)H(CO,g)H(CH,g)H(CHCOOH,g)rmfm2fm4fm311=[(-393.509)+(-74.81)–(-432.25)]kJmol=-36.059kJmolrCp,mBCp,m(B,β)Cp,m(CO2,g)Cp,m(CH4,g)Cp,m(CH3COOH,g)B1111(31.437.7

4、52.3)JmolK16.8JmolK1000KθθH(1000K)H(298.15K)CdTrmrm298.15Krp,m31136.05910Jmol16.8(1000298.15)Jmol124.27kJmol1.1mol理想气体从25K、1.00×105Pa的始态，经等压过程升温到100K，已知此-1-1气体的Cp,m为29.10JmolK，求过程的Q、W、ΔU和ΔH。1.解：Cp,m-Cv,m=R-1-1-1-1Cv,m=Cp,m-R=(29.10-8.314)JmolK=20.786JmolKΔU=nCv,m

5、(T2-T1)=[1×20.786×(100-25)]J=1558.95JΔH=nCp,m(T2-T1)=[1×29.10×(100-25)]J=2182.5J此过程为等压过程Qp=ΔH=2182.5JW=ΔU-Qp=1558.95J-2182.5J=-623.55J1.某理想气体C1.5R，今有5mol该气体恒容升温50°C，求该过程的Q、W、v,mΔU和ΔH。1.解：过程为恒容过程W=0UnCT=(51.58.31450)J=3117.75Jv,mHn(CR)T(52.58.31450)J=5196.25Jv,mQ=U3117.75J1.3m

6、ol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、ΔU和ΔH。57解：双原子理想气体CR;CRV,mp,m223-3pV10010751011T=T=K300.7K21nR38.314nRT2V38.314300.73310010pVV50103332T=K=601.4K3nRnR38.3145U=nC(TT)=[38.314(601.4300.7)]kJ=18.75kJv,m3127H=nC(TT)=[38.314(601.4300.7)

7、]kJ=26.25kJp,m312V2W=WW-nRTlnp(VV)12外32V1-3501038.314300.7-3[38.314300.7ln(10050)10]kJ-3-3751050104.46kJQ=UW(18.754.46)kJ14.29kJ1.某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下三个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨