物理化学习题答案学习教案.pptx

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1、会计学1物理化学习题物理化学习题(xt)答案答案第一页，共46页。习题习题9 9 计算计算lmollmol理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为25dm325dm3，终态体，终态体积为积为lOOdm3lOOdm3，始态及终态温度均为，始态及终态温度均为100100。(1)(1)向真空膨胀；向真空膨胀；(2)(2)在外压力在外压力(yl)(yl)恒定为气体终态的压力恒定为气体终态的压力(yl)(yl)下膨胀；下膨胀；(3)(3)先在外压力先在外压力(yl)(yl)恒定为体积等于恒定为体积等于50dm350dm3时的气体的平衡压力时

2、的气体的平衡压力(yl)(yl)下膨胀，当膨胀到下膨胀，当膨胀到50dm3(50dm3(此时温度仍为此时温度仍为100)100)以后，再在外压力以后，再在外压力(yl)(yl)等于等于lOOdm3lOOdm3时气体的平衡压力时气体的平衡压力(yl)(yl)下下膨胀；膨胀；(4)(4)等温可逆膨胀。等温可逆膨胀。试比较这四个过程的功，比较的结果说明了什么问题试比较这四个过程的功，比较的结果说明了什么问题?解：（解：（1）由于）由于p(外）外）=0，W=0；（2）由于）由于p(外）外）=P2，PV=nRT,P2=nRT/V2 W=-P2(V2-V1)=-nRT(V2-V1)/V2=-18.3143

3、73.15(100-25)/100=-2327(J)（3）W=W1+W2=P2(V2-V1)-P3(V3-V2)=-3101(J)（4）W=-nRTlnV2/V1=-4301(J)以上结果以上结果(ji gu)说明，虽然始终态相同，但所作的功不同，其中以等温说明，虽然始终态相同，但所作的功不同，其中以等温可逆膨胀所作的功最大。可逆膨胀所作的功最大。P17第一第一(dy)章章 热力学第一热力学第一(dy)定定律律第1页/共46页第二页，共46页。习题习题23 P25 试试求求算算2mol 100、4104pa的的水水蒸蒸气气变变成成100及及p的的水水时时，此此过过程程(guchng)的的U和和

4、H。设设水水蒸蒸气气为为理理想想气气体体，液液态态水水的的体体积积可可忽略不计。已知水的摩尔汽化热为忽略不计。已知水的摩尔汽化热为4067kJmol-1。解：上述过程可分为下面两个过程解：上述过程可分为下面两个过程100,4104pa,H2O(g)100,p,H2O(g)100,p,H2O(l)第一步是理想气体第一步是理想气体(l xin q t)等温过程：等温过程：U1 =H1=0第二步是等温等压下可逆相变：第二步是等温等压下可逆相变：H2 =-n vap H m =-81.34 kJ U2 =H2 p V =H2 +2RT =-75.14 kJ所以全过程的所以全过程的U和和H为：为：U=U

5、1 +U2 =-75.14 kJ H=H1 +H2 =-81.34 kJ第2页/共46页第三页，共46页。习题习题(xt)39 P38 已知下列反应在已知下列反应在25时的热效应为：时的热效应为：（1）Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)rHm=411.0kJmol1（2）H2(g)+S(s)+2O2(g)=H2SO4(l)rHm=800.8kJmol1（3）2Na(s)+S(s)+2O2(g)=Na2SO4(s)rHm=1382.8kJmol1（4）1/2 H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)rHm=92.30kJmol1计计算算反反应应2 NaCl(s)+H2SO4(l)

6、=Na2SO4(s)+2HCl(g)在在25时时的的rHm和和rUm。解：解：所求方程所求方程(fngchng)=（3）+（4）2（1）2 （2）rHm=rHm（3）+2rHm（4）2rHm（1）rHm（2）=55.4 kJmol1 rUm=rHm nRT(g)=rHm 2RT =50.4 kJmol1第3页/共46页第四页，共46页。习题习题(xt)41 P38 已知反应已知反应（1）C(金金 刚刚 石石)+O2(g)=CO2(g)rHm（298K）=395.4kJmol1（2）C(石石墨墨)+O2(g)=CO2(g)rHm（298K）=393.5kJmol1求求 C(石墨石墨)=C(金刚石

7、金刚石)的的 trsHm（298K）解：解：所求方程所求方程(fngchng)=（2）（）（1）trsHm=rHm（2）rHm（1）=393.5(395.4)=1.9 kJmol1第4页/共46页第五页，共46页。习题习题43 P40 利用标准利用标准mol生成焓数据，计算生成焓数据，计算(j sun)下列反应的下列反应的 rHm(298.15K)。(1)Cl2(g)+2KI(s)=2KCl(s)+I2(s)(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(3)SO2(g)+1/2O2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)(4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(5)CaO(

8、s)+3C(石墨石墨)=CaC2(s)+CO(g)(6)Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+2FeO(s)(7)2H2S(s)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(g)(8)Fe2O3(s)+3C(石墨石墨)=4Fe(s)+3CO2(g)解：解：rHm(298.15K)=i f Hi(,298.15K)(1)Cl2(g)+2KI(s)=2KCl(s)+I2(s)fHm(298)kJmol1 0 -327.65 -435.89 0 rHm(298.15K)=2(-435.89)-2(-327.65)=-216.5 kJmol1第5页/共46页第六页，共46页。(2)CO(g)+H2O(g

9、)=CO2(g)+H2(g)fHm(298)kJmol1 110.52 -241.83 -393.51 0 rHm(298.15K)=-41.16 kJmol1 (3)SO2(g)+1/2O2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)fHm(298)kJmol1 296.90 0 -285.84 -800.8 rHm(298.15K)=-218.06 kJmol1 (4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)fHm(298)kJmol1 -1206.87 -635.5 -393.51 rHm(298.15K)=177.86 kJmol1 (5)CaO(s)+3C(石墨石墨(shm)=CaC2

10、(s)+CO(g)fHm(298)kJmol1 -635.5 0 -62.76 110.52 rHm(298.15K)=462.22 kJmol1第6页/共46页第七页，共46页。(6)Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+2 FeO(s)fHm(298)kJmol1 -822.2 110.52 -393.51 -266.5 rHm(298.15K)=6.2 kJmol1(7)2H2S(s)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(g)fHm(298)kJmol1 -20.15 -296.9 0 -241.83 rHm(298.15K)=-146.46 kJmol1(8)2Fe2O3(s)+

11、3C(石墨石墨(shm)=4Fe(s)+3CO2(g)fHm(298)kJmol1 -822.2 0 0 -393.51 rHm(298.15K)=463.9 kJmol1第7页/共46页第八页，共46页。习题习题45 P42 已知已知C2H5OH（l）在）在25时的燃烧热时的燃烧热为为-1367 kJmol1，试试用用CO2(g)和和H2O（l）在在25时时的的生生成热，计算成热，计算(j sun)C2H5OH（l）在）在25时的生成热。时的生成热。解：查表得解：查表得fHm(CO2，g)=-393.514 kJmol1，fHm(H2O，l)=-285.84 kJmol1 C2H5OH（l）

12、+3O2(g)=2 CO2(g)+3 H2O（l）cHm(C2H5OH，l)=2fHm(CO2 g)+3fHm(H2O，l)fHm(C2H5OH，l)fHm(C2H5OH，l)=2fHm(CO2 g)+3fHm(H2O，l)cHm(C2H5OH，l)=277.6 kJmol1第8页/共46页第九页，共46页。习习题题49 P46 试试计计算算在在25及及标标准准压压力力下下，1mol液液态态水水蒸蒸发发成成水水蒸蒸气气的的气气化化(q hu)热热。已已知知100及及标标准准压压力力下下液液态态水水的的气气化化(q hu)热热为为2259Jg-1，在在此此温温度度区区间间内内，水水和和水水蒸蒸气

13、气的的平平均均定定压压摩摩尔尔热热容容分分别别为为75.3及及33.2JK-1mol-1。解解：evpHm(298K)=evpHm(373K)+298373Cp,m(水水)dT +373298Cp,m(水汽水汽(shu q)dT =225918+75.37533.275 Jmol1 =43.8 kJmol1第9页/共46页第十页，共46页。P61解解:等温等压下不同等温等压下不同(b tn)理想气体混合理想气体混合:S=SA+SB =-nA R T ln(VA/V)/T+-nBRT ln(VB/V)/T =-R(nAlnXA+nBlnXB)=2 R ln2 =11.52(J.K-1)因为因为

14、Q/T=0所以所以 S 0 过程自发进行过程自发进行第二第二(d r)章章 热力学第二热力学第二(d r)定律定律第10页/共46页第十一页，共46页。P63第11页/共46页第十二页，共46页。P77解：解：第12页/共46页第十三页，共46页。第13页/共46页第十四页，共46页。P79=-5290J第14页/共46页第十五页，共46页。第三章第三章 化学势化学势 P93第15页/共46页第十六页，共46页。P93 第16页/共46页第十七页，共46页。P98第17页/共46页第十八页，共46页。P98=第18页/共46页第十九页，共46页。P101 第19页/共46页第二十页，共46页。

15、P104 第20页/共46页第二十一页，共46页。第四章第四章 化学平衡化学平衡(huxupnghng)P115第21页/共46页第二十二页，共46页。P119第22页/共46页第二十三页，共46页。P126 第23页/共46页第二十四页，共46页。P129第24页/共46页第二十五页，共46页。P134第25页/共46页第二十六页，共46页。P138第26页/共46页第二十七页，共46页。第五章第五章 相平衡相平衡 P147第27页/共46页第二十八页，共46页。第28页/共46页第二十九页，共46页。P150第29页/共46页第三十页，共46页。第30页/共46页第三十一页，共46页。第七

16、章第七章 电化学电化学 P225第31页/共46页第三十二页，共46页。P234第32页/共46页第三十三页，共46页。P248第33页/共46页第三十四页，共46页。P275第34页/共46页第三十五页，共46页。第八章第八章 表面表面(biomin)化学与胶体化化学与胶体化学学 P291第35页/共46页第三十六页，共46页。P291第36页/共46页第三十七页，共46页。291第37页/共46页第三十八页，共46页。习题习题(xt)18 P306第38页/共46页第三十九页，共46页。第39页/共46页第四十页，共46页。P306第40页/共46页第四十一页，共46页。P31721第41页/共46页第四十二页，共46页。P32024第42页/共46页第四十三页，共46页。P340第第九九章章 化化学学(huxu)动动力力学学基基本原理本原理第43页/共46页第四十四页，共46页。P340第44页/共46页第四十五页，共46页。P356第45页/共46页第四十六页，共46页。