物理化学-习题答案

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物理化学经典习题及答案

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34. 某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ,则25℃原电池可 Qr=TΔrS 吸热 逆工作时是吸热还是放热? ______因为________m 35.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol· -1 kg 的两个电解质溶液,其电阻分别为1000, 500。则 m之比为( B ) (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10
(a b) (C ) 2 (a b 2 )
(a 2 b 2 ) ( D) (a b )2
12.有一个化学反应,在低温下可自发进行,随温度的 升高,自发倾向降低,这反应是 D (A) ∆S > 0,∆H > 0 (B) ∆S > 0,∆H < 0 (C) ∆S < 0,∆H > 0 (D) ∆S < 0,∆H < 0
18. 已知373K时液体A和液体B的饱和蒸气压为分别为 105 Pa和0.5×105 Pa。若A和B形成理想液态混合物, 则 ΔmixHm= ,ΔmixVm= ,当A在溶液中的摩尔分 数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为 。 D (A) 0, 0, 1/3 (C) <0, < 0, 1/3 (B) 0, >0, 2/3 (D) 0, 0, 2/3
1. 在100℃,p下,1mol水定温蒸发为蒸气,假设蒸 气为理想气体,因为这一过程中的温度不变,所以 ,U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否?为什么?
答:错。因 1)定温过程U=0,只适用于理想气体的简单状态 变化。这是相变过程,不适用; 2)Qp=∫CpdT=0,只适用于无相变,无化学变化的 单纯变温过程,相变过程中: Qp =vapHm(气化热)
13. 体系的状态改变了,其内能值: ( C )

物理化学-习题和答案

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第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系,则ΔU 、Q 、W 为正?为负?或为零?解:0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明:R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为:0.92×103kg·m -3,现有1mol 的水发生如下变化: (1) 在100o C ,101.325kPa 下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体; (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解:(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯==冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯==水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水- (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1) Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2) 若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1) Q -W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q -W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3: (1) 恒温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀;(3) 恒外压为终态压力下膨胀;(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案

一、选择题(每题2分,共30分)1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C )A.反射B.折射C.散射D.透射2、实验测定电池电动势采用对消法,其目的是为了( C )A. 测量时保持回路电流恒定B. 测量时保持回路电压恒定C. 测量时回路电流接近于零D. 测量时回路电压接近于零3、下面关于表面活性剂的讨论,不正确的是( D )A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后,将在溶液内部形成胶束D.在水中加入表面活性剂时,吸附量Г<04、等温等压下,将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时,以下物理量保持不变的是( B )A.表面吉布斯函数B.表面张力C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相),表面( C )A. dσ/dc>0, ГB>0B. dσ/dc>0, ГB<0C. dσ/dc<0, ГB>0D. dσ/dc<0, ГB<06、在吸附过程中,以下热力学量的变化正确的是( A )A.△G<0 △H<0 △S<0B. △G>0 △H>0 △S>0C. △G<0 △H>0 △S>0D. △G>0 △H<0 △S<07、在下述各量中,表示偏摩尔量的是()A、(∂H∕∂n B)T,p,n C(C≠B)B、(∂U∕∂n B)T,V,n C(C≠B)C、(∂F∕∂p)T,V,n C(C≠B)D、(∂G∕∂T)p,V,n C(C≠B)8、373K和101325Pa下的1molH2O(l),令其与373K的大热源接触,并使其向真空器蒸发,变为373K和101325Pa下的1molH2O(g),对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向?(D )A、△S系B、△U C、△G D、△S总9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是多少?(B )A、5B、3C、2D、410、对峙反应A ⇔ B,当温度一定时,由A纯开始,有下列几种说法,其中正确的是( B )A.平衡时,正反应速率常数等于逆反应速率常数B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差C.反应的总速率是正逆反应速率之和D.达到平衡时,正反应速率常数大于逆反应速率常数11、下列电解质溶液中,离子平均活度系数最小的是(设浓度都为0.01mol/kg)( D )A、LaCl3B、CaCl2C、NaClD、CuSO412、下列两个电池,电动势分别为E1和E2,H2(pθ)︱KOH(0.1mol.kg-1)︱O2(pθ)H2(pθ)︱H2SO4(0.01mol.kg-1)︱O2(pθ)两个电动势的大小为( C )A、E1<E2B、E1>E2C、E1=E2D、E1=-E213、对于混合等体积的0.08mol.dm-3 KI和0.1mol.dm-3 AgNO3 溶液所得溶胶,下述电解质聚沉能力由强到弱的顺序:( D )①CaCl 2; ②NaCN ; ③Na 2SO 4; ④MgSO 4A 、①>②>③>④B 、②>③>④>①C 、④>②>③>①D 、③>④>①>②14、若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡,下列哪种关系式正确 ( D )A 、μA α = μB β B 、μA α = μB αC 、μA β =μB βD 、μA β = μA β15、FeCl 3溶液中离子的m ±与m 的关系是 ( C )A 、m +=4 mB 、m +=271/3 mC 、m ±=271/4 mD 、m ±=41/3 m二、 填空题(每空2分,共20分)1、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水,形成一自由移动的液柱,然后用微量注射器向液柱左侧注入小量KCl 水溶液,设润湿性质不变,则液柱将 ( 向左移动)2、溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是(稀溶液 )3、273K ,100kPa 下,1dm 3水中能溶解49mol 氧或23.5mol 氮,在此条件下1dm 3水中能溶解多少空气?( 28.6 mol )4、理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化过程中△S 体 ( △S 体>0 )(填<0、>0、=0)5、若某液体能在固体上发生铺展,则界面张力σg−l ,σl−s ,σg−s 之间的关系为(σg−l +σl−s <σg−s )6、表面特征:指液体表面有 的趋势。

物理化学 练习题及答案

物理化学 练习题及答案

填空选择题化学动力学练习题一、判断题:1.在同一反应中各物质的变化速率相同。

2.若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。

3.单分子反应一定是基元反应。

4.双分子反应一定是基元反应。

5.零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。

6.若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。

7.一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。

8.一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。

9.若反应A + B••Y + Z的速率方程为:r=kc A c B,则该反应是二级反应,且肯定不是双分子反应。

10.对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应,温度越高,反应速率越快,因此升高温度有利于生成更多的产物。

11.若反应(1)的活化能为E1,反应(2)的活化能为E2,且E1 > E2,则在同一温度下k1一定小于k2。

12.若某化学反应的Δr U m < 0,则该化学反应的活化能小于零。

13.对平衡反应A••Y,在一定温度下反应达平衡时,正逆反应速率常数相等。

14.平行反应,k1/k2的比值不随温度的变化而变化。

15.复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。

16.反应物分子的能量高于产物分子的能量,则此反应就不需要活化能。

17.温度升高。

正、逆反应速度都会增大,因此平衡常数也不随温度而改变。

二、单选题:1.反应3O2••2O3,其速率方程-d[O2]/dt = k[O3]2[O2] 或d[O3]/dt = k'[O3]2[O2],那么k与k'的关系是:(A) 2k = 3k' ;(B) k = k' ;(C) 3k = 2k' ;(D) ½k = •k' 。

2.有如下简单反应aA + bB••dD,已知a < b < d,则速率常数k A、k B、k D的关系为:(选项不全,自己写出答案)(A) ;(B) k A < k B < k D;(C) k A > kB > kD ;(D) 。

物理化学(全册)习题(答案)

物理化学(全册)习题(答案)

《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其内能值( )A 必定改变B 必定不变状态与内能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说法正确? 因为A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。

( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。

无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案:
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍,求氯气的摩尔质量。

答案:70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。

答案:反应式2CO + O2 → 2CO2;水的质量为180g。

3. 有一容积为1L的,温度为25℃,内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。

求体积为1L的内的SO2质量。

答案:64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L,求该物
质在正己醇中的溶解度。

假设两种溶剂的体积相等。

答案:0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27:22,求A 和B的分子式。

答案:A为C4H10,B为C2H6O2。

6. 在65℃时,硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。

它们的密度分别为1.96,2.07和2.30g/cm³。

问它们按照密度从小到大的顺序排列,应先流出的是哪一个?
答案:轻硫S8。

以上是物理化学练题及答案。

物理化学习题及答案

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物理化学习题及答案一、单选题(每题2分,共30分)1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气,等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做功的绝对值为CA、0.418 JB、0.0418 JC、70.3JD、7.11J2. 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是DA、W=0B、Q=0C、△U=0D、△H=03. 一封闭系统进行可逆循环,其热温商之和DA、总是正值B、总是负值C、是温度的函数D、总为零4. 液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将 BA、产生正偏差B、产生负偏差C、不产生偏差D、无法确定5. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是BA、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关B、偏摩尔量的值不能小于零C、体系的强度性质无偏摩尔量D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是DA、只适用于纯物质的气液、气固平衡B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡D、任何纯物质两相平衡体系7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡,其自由度数f 为DA、1B、2C、3D、48.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P 的数值之间为 CA、Kp=P3B、Kp>P3C、Kp<p3< p="">D、无法比较9.在一定温度和压力下,某化学反应达到平衡应满足的条件是BA、B、C、D、10.放射性元素B的半衰期是8h,16克B在32h后还剩DA、8gB、4gC、2gD、1g11.一反应物转化率与其初始浓度无关,该反应的速率方程是AA、-dc/dt=kcB、-dc/dt=kC、-dc/dt=kc2D、-dc/dt=kc312.有关活化能的下列说法正确的是: AA、活化能与反应本性有关B、活化能与反应温度完全无关C、活化能与反应途径无关D、活化能与反应物浓度有关13.若浓度为m的H2SO4溶液的平均活度系数γ±为,则其活度为:CA、41/3γ±mB、γ±mC、4γ±3m3D、γ±m314.对Fe(OH)3胶体聚沉能力最强的电解质是:DA、NaClB、MgCl2C、AlCl3D、Na2SO415.不同弯曲液面饱和蒸气压之间存在:BA、P平>P凹>P凸B、P凸>P平>P凹C、P凹>P平>P凸D、P凸>P凹>P平16.在298K及101325Pa下1.00dm3 等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做的功的绝对值为:D(A)0.418J (B)0.0418J (C)7.115J (D)70.3J17.下列各式不受理想气体条件限制的是:D(A)PVV =常数(B)(P/ v)T =-P/V(C)Qp=Qv+ΣνBRT (D)△H=△U+P△V18.下列关系式不能成立的是C(A)理想气体向真空膨胀时,△S=nRlnV2/V1(B)水在298K,101325Pa下蒸发△S=(△H-△G)/T(C)恒温恒压下,可逆的电池反应中△S=△H/T(D)对不可逆的电池反应中△S=-(△G / T)P19.在等压下,体系对外所做的有用功的绝对值(A)可以大于体系G降低的绝对值(B)等于体系G降低的绝对值(C)等于体系F降低的绝对值(D)不能大于体系G降低的绝对值20.多组分均相体系中任一物质B的偏摩尔内能的定义是:B(A)(эU/эnB)T.V。

物理化学习题及答案

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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。

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《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009,7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系,则ΔU 、Q 、W 为正?为负?或为零?解:0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明:R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为:0.92×103kg·m -3,现有1mol 的水发生如下变化: (1) 在100o C ,101.325kPa 下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体; (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解:(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯==冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯==水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水- (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1) Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2) 若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1) Q -W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q -W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3: (1) 恒温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀;(3) 恒外压为终态压力下膨胀;(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。

求诸过程体系所做的体积功。

解:(1))(4299025.01.0ln 314.81ln12J V V nRT W =⨯⨯==(2) 0=W(3) )(310101.0373314.81Pa V nRT p e =⨯⨯==)(2325)025.01.0(31010)(12J V V p W e =-=-=(4) )(6202205.0373314.81Pa p e =⨯⨯=)(310115501550)05.01.0(31010)025.005.0(62022)()(232121J V V p V V p W =+=-+-=-+-=6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体,圆筒内壁上绕有电炉丝。

通电时气体缓慢膨胀,设为等压过程。

若(1) 选理想气体为体系;(2) 选电阻丝和理想气体为体系。

两过程的Q 、ΔH 分别是等于、小于还是大于零? 解:(1) 0>∆=H Q(2) 00>-=∆=电功W H Q7. 在373K 和101.325kPa 的条件下,1mol 体积为18.80cm 3的液态水变为30200cm 3。

求此过程的ΔH 及ΔU 。

解:)(10067.44J Q H p ⨯==∆)(10761.310)80.1830200(10132510067.4)(46412J V V p H W Q U e ⨯=⨯--⨯=--∆=-=∆-8. 分别判断下列各过程中的Q 、W 、ΔU 及ΔH 为正为负还是为零? (1) 理想气体自由膨胀 (2) 理想气体恒温可逆膨胀 (3) 理想气体节流膨胀(4) 理想气体绝热反抗恒外压膨胀(5) 水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态,以水蒸气为体系 (6) 水(101325Pa,273.15K)→冰(101325Pa,273.15K)(7) 在充满氧的定容绝热反应器中,石墨剧烈燃烧,以反应器及其中所有物质为体系。

解:(1) W =0, Q =0、、ΔU =ΔH =0 (2) W>0, Q>0、ΔU =ΔH =0 (3) W =0, Q =0、ΔU =ΔH =0 (4) W>0, Q =0、ΔU<0、ΔH<0 (5) W>0, Q>0、ΔU =ΔH =0 (6) W>0, Q<0、ΔU<0、ΔH>0 (7) W=0, Q=0、ΔU =0、ΔH>09. 已知H 2(g)的C p,m =(29.07-0.836×10-3T+2.01×10-6T 2)J·K -1·mol -1,现将1mol 的H 2(g)从300K 升至1000K ,试求: (1) 恒压升温吸收的热及H 2的ΔH ; (2) 恒容升温吸收的热及H 2的ΔU 。

解:(1) dT T T H ⎰⨯+⨯=∆100030023-)6-102.01100.836-(29.07=20620.53J(2)2-3-621(29.07-0.814-0.83610 2.0110)d T T U T T T ∆=⨯+⨯⎰=14800J10.在在0℃和506.6kPa 条件下,2dm 3的双原子理想气体体系以下二个过程恒温膨胀至压力为101.325kPa ,求Q,W, △U,△H 。

(1)可逆膨胀;(2)对抗恒外压101.325kPa 膨胀。

解:(1)W=11122P P 506.6nRT lnln 0.4468.314273ln p p 101.325V RT ⨯⨯⨯11P ==RT =1629J △U=0,Q =1629J(2)W=P 外△V=101325×(212n RT V P -)=809.586J △H=△U=0 Q=809.586J11.(1)在0℃和506.6kPa 下,1mol 水全部蒸发为水蒸气,求此过程的Q 、W 、△U 、△H 。

已知水的汽化热为40.7kJ ·mol -1.(2)若在373K 、101.325kPa 下的水向真空蒸发,变成同温同压的水蒸气,上述个量又如何?(假设水蒸汽可视为理想气体)。

解:(1)相变在恒温恒压且非体积功为零下进行,故 △H =Q P =40.7KJW =P 0(V g -V 1)8.314373 3.10g P V RT KJ θ≈==⨯= 40.7 3.1037.6P U Q W KJ ∆=-=-=(2)该相变相真空进行为不可逆相变,P e =0,W =0。

因为(2)的始,终态同(1)所以△H ,△U 与(1)相同,即△H=40.7KJ,△U=37.6KJ,Q=37.6KJ.12.1mol 单原子理想气体,始态压力为202.65kPa ,体积为11.2dm 3,经过pT 为(1)终态的体积与温度 (2)体系的△U 及△H ; (3)该过程体系所作的功。

解:(1)311211232/20265011.210/8.314273/202.65273/405.3136.58.314136.5/405.3 2.8PV nR KPT T PT P K V dm -=⨯⨯====⨯==⨯=常数 (2)△U =3/2×8.314×(136.5-273)=-1702J△H=5/2×8.314×(136.5-273)=-2837J(3)PT=B,P=B/T V=RT/P=RT2/B, Dv=(2RT/B)DtW=2×8.314×(136.5-273)=-2270J13.某理想气体的CV,M=20.92J·K-1·mol-1,现将1mol的该理想气体于27℃、101.325kPa时受某恒外压恒温压缩至平衡态,再将此平衡态恒容升温至97℃,此时压力为1013.25kPa。

求整个过程的Q,W, △U及△H。

解: V2=V3=nRT3/P3=8.314×(97+273)×1013.25×1033.036×10-3m3V1=8.314×300/101325=2.462*10-2m3Pe =P2=nRT2/V2=8.314×300/3.036×10-3821542kPaW1=Pe(V2-V1)=821542×(3.063×10-3)-2.462×10-2=-17.73KJW2=0 W=W1+W2=-17.73KJ△U =20.92×(370-300)=1464.4J△H=(20.92+8.314)×(370-300)=2046.4JQ=△U+W=1464.4-17.73×103=-16.27KJ14.1摩尔单原子分子理想气体,在273.2K,1.0×105Pa时发生一变化过程,体积增大一倍,Q=1674J. △H=2092J。

(1)计算终态的温度、压力和此过程的W、△U。

(2)若该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态,试计算Q,W, △U,△H。

解:(1)△H=NcP,m (T2-T1)得T2=1,P mHTnC∆+=2092273.2373.82.58.314K⨯+=P2=54 1121210373.86.810a273.22PVTP TV⨯==⨯⨯△U=nCV,M (T2-T1)=1.5×8.314×(373.8-273.2)=1255JW=Q-△U=1674-1255=419J(2)因始终态与(1)相同,所以状态函数得改变值与(1)相同,即△U=1255J, △H=2092J.第一步恒温可逆过程:W=8.314×273.2×ln2=1574J第二步恒容可逆过程:W==0,所以W=W1+W2=1574JQ=△U+W=2829J15.1mol双原子理想气体在0℃和101.325kPa时经绝热可逆膨胀至50.65kPa,求该过程的W和△U。

解:双原子理想气体 CV,M =52R C P,M=72Rγ= C P,M/ C V,M=1.4 T r P1-r=常数T2=T1(12PP)1rr-=273×(101.32550.65)(1-1.4)/1.5=224K△U=2.5×8.314×(224-273)=-1018.5J W=Q-△U=1674-1255=2829J16.某理想气体的C P,M =28.8J ·K -1·mol -1,起始状态为P 1=303.99KPa ,V 1=1.3dm 3,T 1=298k 。

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