物理化学答案
(完整版)物理化学课后答案
第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学 答案 第一章_习题解答
-
知此气体的 Cp,m=29.10 J·K 1，求过程的ΔU、ΔH、Q 和 W 。 解： （1）等容
ΔU = n ⋅ Cv ,m (T2 − T1 ) = 1 × (29.1 − 8.314) × 75 = 1559 J ΔH = n ⋅ C p ,m (T2 − T1 ) = 1 × 29.1 × 75 = 2183 J
η = −Wr / Q1 = (T1 − T2 ) / T1 = (500 − 300) / 600 = 40%
第二个卡诺热机效率
η ′ = −Wr / Q1′ = (T1 − T2′) / T1 = (500 − 250) / 600 = 50%
∵
η =η′
∴两个热机的效率不相同
（2）第一个热机吸收的热量： Q1 =
γ =1.4，试求 Cv,m。若该气体的摩尔热容近似为常数，试求在等容条件下加热该气体至 t2=
80℃所需的热。 解：∵ γ =
C p,m Cv , m
=
Cv , m + R Cv , m
= 1.4
∴ Cv, m =
R
γ
=
8.314 = 20.79 J ⋅ K -1 ⋅ mol-1 0.4
Qv = n ⋅ Cv ,m ⋅ ΔT = =
4
3 3 ⎧ ⎧ ⎪V1 = 5dm ⎪V2 = 6dm Q (可 ) = 0 ⎯⎯⎯⎯ → ⎨ ⎨ ⎪T1 = 298.15 K ⎪T2 = 278.15 K ⎩ ⎩
由理想气体绝热可逆过程方程式可知
T2 / T1 = (V1 / V2 ) Cv ,m =
R / Cv , m
物理化学习题及答案
第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是（）(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是（）(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数（）(A) 理想溶液(B) 稀溶液(C) 所有气体(D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（）(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是（）(A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是（）(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
物理化学答案
例1-1 在25℃ 时，2mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体：（1）反抗外压为105 P a ，膨胀到体积为50dm 3；（2）可逆膨胀到体积为50dm 3。
试计算各膨胀过程的功。
解（1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程{}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-⨯⨯-=-(2)等温可逆膨胀过程{}2121d ln28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-⨯⨯=-⎰ 例1-2 在等温100℃时，1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3：（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。
试计算上述各过程的功。
解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ，所以 10W =(2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ⨯⨯+⎧⎫===⎨⎬⎩⎭e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-⨯-=-(3) 分二步膨胀第一步对抗外压p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ⨯⨯⎧⎫===⎨⎬⎩⎭{}62.05(5025)J 1551J W p V '=-∆=-⨯-=-第二步对抗外压 p 〞=31.02kPa{}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-∆=-⨯-=-所做的总功 33102J W W W '''=+=- (4) 恒温可逆膨胀{}241ln18.314373.15ln(10025)J 4301J V W nRT V =-=-⨯⨯⨯=- 例1-3 10mol 理想气体从压力为2×106P a 、体积为1 dm 3 等容降温使压力降到2×105 P a ，再在等压膨胀到10 dm 3，求整个过程的 W 、Q 、Δ U 和ΔH 。
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案一、选择题1.下列化学方程式中，表示金属活动性递减的是（）。
A. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2C. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2D. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2答案：D2.下列哪一组离子的溶液在酸性条件下可被还原（）。
A. Cl-、NO3-、Cu2+B. Cl-、NO3-、H+C. Ag+、Mg2+、NO3-D. Ag+、Mg2+、H+答案：C3.某实验室在125 mL标准容量瓶中加入0.25 mol H2SO4，并用水稀释至刻度线。
则用该稀释液做3次分析所需取的稀释液用量相等。
试计算每次分析时所需稀释液的用量。
A. 50 mLB. 75 mLC. 100 mLD. 125 mL答案：B二、填空题1.根据醇的官能团，下列化合物中属于醇的是_______（填化合物名称）。
答案：乙醇2.在某一燃烧反应中，发生了3 mol O2和2 mol C6H6的反应，下列反应的反应物是_______（填化合物名称）。
答案：苯（C6H6）3.150 mL的0.2 mol/L NaOH溶液，和45 mL的0.15 mol/L HCl溶液进行中和反应，若反应完全，生成的盐的摩尔浓度为_______（填数值和单位）。
答案：0.1 mol/L三、解答题1.请简述光电效应的基本原理，并解释开阻尼和短路条件对光电效应的影响。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的自由电子被光子击中后脱离金属原子，形成自由电子流的现象。
光电效应的基本原理是根据光子的能量与自由电子结合能之间的关系。
开阻尼条件下，光电子流可以顺利形成。
在这种情况下，金属表面电子受到足够的能量激发，能够脱离金属表面形成电子流。
短路条件下，光电子流受到阻碍，难以形成电子流。
因为短路条件下，电子流有一个低电阻路径可供选择，光电子流倾向于通过这个低阻抗路径而不是金属电极。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
(完整版)物理化学课后答案-热力学第一定律
欢迎共阅第二章热力学第一定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。
（1）状态给定后，状态函数就有一定的值，反之亦然。
（2）状态函数改变后，状态一定改变。
【答】（1）正确，因为状态函数是体系的单质函数，体系确定后，体系的一系列状态函数就确定。
相反如果体系的一系列状态函数确定后，体系的状态也就被惟一确定。
（2）正确，根据状态函数的单值性，当体系的某一状态函数改变了，则状态函数必定发生改变。
（3）不正确，因为状态改变后，有些状态函数不一定改变，例如理想气体的等温变化，内能就不变。
（4）不正确，ΔH＝Qp，只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Qp 具有状态函数的性质。
ΔH＝Qp 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下，Qp 的数值等于体系状态函数H 的改变，而不能认为Qp 也是状态函数。
（5）正确，因为恒温过程是体系与环境的温度始终保持相等且恒定，是一个自始至终保热平衡的过程，由于只有同时满足力学平衡、相平衡、化学平衡才能保持热平衡，所以这种过程必然是一个保持连续平衡状态的过程，即为可逆过程。
恒温过程不同与等温过程，后者只需始终态温度相同即可，而不管中间经历的状态如何。
等温可逆过程则一定是恒温过（12）正确，因为体系的始终态确定后，可以通过不同的过程来实现，一般在不同的过程中W、Q的数值不同，但焓是状态函数，而状态函数的变化与过程无关。
即△H1=△H2。
【2】回答下列问题。
（1）在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管，加热盛水槽中之水，使其达到沸点。
试问试管中的水是否会沸腾，为什么？（2）夏天将室内电冰箱的门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁、门窗都不传热），能否使室内温度降低，为什么？（3）可逆热机的效率最高，在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引火车，能否使火车的速度加快，为什么？（4）Zn与稀硫酸作用，（a）在敞口的容器中进行；(b)在密闭的容器中进行。
哪一种情况放热较多，为什么？（5）在一铝制筒中装有压缩空气，温度与环境平衡。
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第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量2(C) D。
因焓3(D) (pV) 45(A)(D)6．(D)7(A)答案：D W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。
8．第一类永动机不能制造成功的原因是（）(A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功答案：A9．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（）(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D10．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r m H T ∆$随温度升高而（ ）(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案：A 。
根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。
11．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案：C ＝Q ，说13(A) 答案：C （D ）等B14(A)15(A) ∑＋∑Wi ，16．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B 。
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例1-1 在25℃ 时，2mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体：（1）反抗外压为105 P a ，膨胀到体积为50dm 3；（2）可逆膨胀到体积为50dm 3。
试计算各膨胀过程的功。
解（1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程{}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-⨯⨯-=-(2)等温可逆膨胀过程{}2121d ln28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-⨯⨯=-⎰例1-2 在等温100℃时，1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3：（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。
试计算上述各过程的功。
解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ，所以 10W =(2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ⨯⨯+⎧⎫===⎨⎬⎩⎭e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-⨯-=-(3) 分二步膨胀第一步对抗外压p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ⨯⨯⎧⎫===⎨⎬⎩⎭{}62.05(5025)J 1551J W p V '=-∆=-⨯-=-第二步对抗外压 p 〞={}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-∆=-⨯-=-所做的总功 33102J W W W '''=+=- (4) 恒温可逆膨胀{}241ln18.314373.15ln(10025)J 4301J V W nRT V =-=-⨯⨯⨯=-例1-3 10mol 理想气体从压力为2×106P a 、体积为1 dm 3 等容降温使压力降到2×105 P a ，再在等压膨胀到10 dm 3，求整个过程的 W 、Q 、Δ U 和ΔH 。
解由题意设计下列过程先利用已知数据求出T 1, T 2, T 363111210101K 24K 108.314pV T nR -⎧⎫⨯⨯⨯===⎨⎬⨯⎩⎭222 2.4K p V T nR ==，33324K p V T nR== 13T T =，对理想气体U 、H 仅是温度的函数所以整个过程的00U H ∆=∆=、第一步为等容降温过程，所以10,0V W ∆== 第二步为等压膨胀过程，{}53221010(101)J 1800J W p V -=-∆=-⨯⨯⨯-=-总功为 121800J W W W =+=-1800J Q W =-=例1-4 将100℃、 压力的100 dm 3水蒸气等温可逆压缩到p ，此时仍为水蒸气，再继续在p 压力下部分液化到体积为1 0dm 3为止，此时气液平衡共存。
试计算此过程的Q 、W ,、ΔU 和ΔH 。
假定凝结水的体积可忽略不计，水蒸气可视作理想气体，已知水的汽化热为2259Jg -1。
解 在100℃时，H 2O （g ）经历如下二个步骤的过程（1）水蒸气等温可逆压缩到一个中间态H 2O （g ），，100dm 3 → H 2O （g ），p ，V ′→H 2O （l ，g ），p ，10dm 3 求始态时水蒸气物质的量求中间态时水蒸气的体积331.63308.314373.15dm 50dm 101.325nRT V p ⨯⨯⎧⎫'===⎨⎬⎩⎭0.5101.325100mol 1.6330mol8.314373.15pV n RT ⨯⨯⎧⎫===⎨⎬⨯⎩⎭等温可逆压缩过程的功{}11ln1.63308.314373.15ln(12)J 3512J V W nRT V '=-=-⨯⨯⨯= 此为理想气体等温过程，所以 △U 1 = 0, △H 1 = 0（2）为等压可逆相变过程，有部分水蒸气凝结为同温度的水求终态时水蒸气物质的量2g 101.32510mol 0.3266mol 8.314373.15pV n RT ⨯⎧⎫===⎨⎬⨯⎩⎭则部分水蒸气液化为水的物质的量为{}l g 1.63300.3266mol 1.3064mol n n n =-=-=W 2=－p （V 2－V ˊ）=－{×（10－50）}J = 4053J △H 2 = n l △H g →l =｛×(－2259)×18×10-3｝｝kJ = － △U 2 = △H 2－p （V 2－V ˊ）= － kJ + = － kJ总过程的功的W 、△H 、△U 、Q 分别为127565J W W W =+=△H =△H 2 = － △U =△U 2 = － kJQ = △U －W = {－－} kJ = －例1-9 将1摩尔25℃的液体苯加热变成100℃、p 压力的苯蒸气，试求此过程的Δ U 和ΔH 。
已知：苯的沸点为80.2℃，C p ,m （苯,l ）=131JK -1mol -1，C p ,m （苯,g ）={–+×10-3T K –×10-6(T /K)2} JK -1mol -1, 苯在正常沸点时的汽化热为 g -1。
解 按题意设计1mol 液体苯经历的状态变化过程苯(l),1H ∆−−−→苯(l),2H ∆−−−→苯(g), 3H∆−−−→苯(g),3 353.41.m 298.2(l)d ={131}J=7231J p H C T ∆=⨯⎰（353.4-298.22vap H m H ∆=∆⨯（苯）（苯）={78394.4}J=30763J373.23.m 353.4(l)d p H C T ∆=⎰373.2362353.4={(21.09400.1210169.8710)d }J T T T ---+⨯-⨯⎰= {21×－ +12××10-3×（－） －×10-6 ×13×（－）｝J={415 + 2878－444}J=2849J123H H H H ∆=∆+∆+∆= {7231+30763+2849}J= 40843J =H ∆=U ∆+()pV ∆≈U ∆+g pV ＝△U ＋nRT{}340.84318.314373.210kJ 37.74kJ U H nRT -∆=∆-=-⨯⨯⨯=例1-14 将一极小的冰块投入到盛有﹣5℃、100g 水的绝热容器中，使过冷水有一部分凝结为水，同时使水的温度回升到0℃，此可近似作为绝热过程。
已知冰的融化焓为 JK 1，水在0℃～﹣5℃之间的等压比热容为 JK －1g －1。
（1）写出系统物态的变化，并求出过程的ΔH ；（2）求析出的冰有多少克解 投入的一极小块的冰只是起到晶种的作用，其量可以忽略。
由于是绝热过程，因此，凝结成冰的那部分水所放出的热量用于将全部的水从-5℃升至0℃ 。
设析出的冰为x 克，则(333.5)(100) 4.23850x x x -+-+⨯⨯=解得， 6.354g x =设计求系统发生的物相状态变化过程，求过程的焓变-5℃,100g,H 2O (l)−→−∆H0℃,6.354g H 2O (s) +93.646g H 2O (l) ↓∆1H 2H ∆↑ 0℃，100g ， H 2O (l){}211d 100 4.2385J 2119J T pT H mC T ∆==⨯⨯=⎰（l） {}212333.5 6.354J=2119J 0H H H H ∆=-⨯-∆=∆+∆=例1-19 可逆冷冻机在冷冻箱为0℃，其周围环境为25℃时工作，若要使冷冻箱内1kg 0℃的水凝结成0℃的冰，则：（1）需要供给冷冻机多少功（2）冷冻机传递给环境多少热量已知0℃，p 时冰的溶化热为g 。
解 （1）若把卡诺热机倒开，就变成可逆制冷机，此时环境需对制冷机作功W ，制冷机从低温T 1热源吸热Q 1，放热Q 2给高温热源（环境）T 2，该制冷机的冷冻系数（或制冷效率）为1121273.1510.926298.15273.15Q T W T T β====-- 由题给数据得，Q 1 = ，所以需供给冷冻机功1333.5kJ 30.52kJ 10.926Q W β⎧⎫===⎨⎬⎩⎭(2) 设冷冻机和1kg 0℃的水为系统，使1kg 0℃的水凝结成冰，系统的ΔU=－Q 1；若考虑上述过程冷冻机接受环境功W ，同时传递给环境的热量为Q 2，则该过程系统的ΔU=Q 2+W ，所以Q 2+W=－Q 1，或 {}21()333.530.52kJ 364.02kJ Q Q W =-+=-+=-即冷冻机传递给环境的热量为例1-25 已知反应H 2（g ）+I 2（s ）→2H I （g ）在18℃时的Δr H m （）= kJmol －1；I 2（s ）的熔点是113.5℃, 其沸点184.3℃时的汽化焓为 kJmol －1；I 2（s ），I 2（l ）及I 2（g ）的平均摩尔等压热容分别为、及 JK －1mol －1。
试计算反应H 2（g ）+I 2（s ）→2H I （g ）在200℃时的标准摩尔反应焓。
已知C p ，m （H I ，g ）=K －1mol －1、C p ，m （H 2，g ）= JK －1mol －1、I 2的熔化热为 kJmol－1。
解 由于反应物I 2(s)在200℃时要发生固→液→气的相变，因此，不能直接应用基尔霍夫定律计算焓变，需设计下列过程求焓变△H△H = △H 7 +△H 8－△H 1－△H 2－△H 3－△H 4－△H 5－△H 6△H 7 = kJmol －1△H 8 = 2C p ,m (HI,g) (200℃－18℃)×10-3 =｛2××｝kJmol －1 = kJmol －1△H 1 = C p ,m (I 2,s)(113.5℃-18℃)×10-3 =｛×｝kJmol －1= kJmol －1 △H 2 = △H 熔化＝ kJmol －1△H 3 = C p ,m (I 2,l) (184.3℃－113.5℃)×10-3=｛×｝kJmol －1 = kJmol －1 △H 4 = △H 汽化 = kJmol －1△H 5 = C p ,m (I 2,g)(200℃－184.3℃)×10-3=｛×｝kJmol －1 = kJ Jmol －1 △H 6 = C p ,m (H 2,g)(200℃－18℃) ×10-3=｛×｝kJmol －1= kJmol －1所以总过程的焓变为△H =｛+－－－－－－｝kJmol －1 = － kJmol －12-1．设某锅炉周围空气的温度为293K ，问：（1）向锅炉中373K 的水供应1000J 的热，能做出的最大功是多少（2）若使用高压蒸汽，使锅炉温度提高到423K ，可以做出多少功解：（1）1293K T =，2373K T = 热机效率21237329321.44%373T T T η--=== 2100021.44%J 214.4J W Q η=-=-⨯=-（2）若2423K T =，则热机效率为212242329330.73%423100030.73%J=307.3JT T T W Q ηη--====-=-⨯-2-2．求下列过程的熵变：（1）1mol O 2在298K 等温膨胀至压力为原来的1/10倍；（2）1mol He 在恒压条件下由300K 加热到600K ；（3）5mol N 2在恒容条件下由448K 冷却到298K 。