天津大學(xué)第五版-劉俊吉-物理化學(xué)課后習(xí)題答案(全)

精品文檔第一章氣體的pVT關(guān)系物質(zhì)的體膨脹系數(shù)與等溫壓縮系數(shù)V的定義如下：V1V1VT試導(dǎo)出理想氣體的、VVTVpTp與壓力、溫度的關(guān)系？TT解：對(duì)于理想氣體，pV=nRTV1V1(nRT/p)1nR1VTT1VTVTVpVTpp1V1(nRT/p)1nRT1Vp1VpVpV

pVp2TT1-2氣柜內(nèi)有121.6kPa27CHCl）氣體300m3，若謝謝閱讀23以每小時(shí)90kg的流量輸往使用車(chē)間，試問(wèn)貯存的氣體能用多少小感謝閱讀時(shí)？解：設(shè)氯乙烯為理想氣體，氣柜內(nèi)氯乙烯的物質(zhì)的量為121.63n感謝閱讀每小時(shí)90kg的流量折合p摩爾數(shù)為感謝閱讀90103103vh1

M5CHCl23n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小時(shí)精品文檔放心下載1-30℃、101.325kPa精品文檔放心下載在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度。解：4n10132516103pMM0.714kgm3VRT8.314273.15441-425.0000g℃水之后，感謝閱讀1歡迎下載。精品文檔總質(zhì)量為125.0000g。若改用充以25℃、13.33kPa的某碳?xì)浠衔锞肺臋n放心下載氣體，則總質(zhì)量為25.0163g。試估算該氣體的摩爾質(zhì)量。精品文檔放心下載解：先求容器的容積V125.000025.0002()HOl100.0000cm31100.0000cm3n=m/M=pV/RTM298.15(25.016325.0000)

41-5兩個(gè)體積均為V的玻璃球泡之間用細(xì)管連接，泡內(nèi)密封著標(biāo)精品文檔放心下載準(zhǔn)狀況條件下的空氣。若將其中一個(gè)球加熱到100℃，另一個(gè)球則維感謝閱讀持℃，忽略連接管中氣體體積，試求該容器內(nèi)空氣的壓力。精品文檔放心下載解：方法一：在題目所給出的條件下，氣體的量不變。并且設(shè)玻感謝閱讀璃泡的體積不隨溫度而變化，則始態(tài)為nn1,in2,i2pV/(RTii)終態(tài)（f）時(shí)nnnf2,fpfn2pTTTTVVpfRTTf2,fRpVfTT2,ffTTf2,ff2,ff2,fTTiTVRTTf2,fif2,f2101.325373.15273.15117.00kPa273.15(373.15273.15)1-6℃時(shí)氯甲烷（Cl）氣體的密度ρ隨壓力的變化如下。試感謝閱讀3作ρ/p—p圖，用外推法求氯甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量。P/kPa101.32567.55050.66333.77525.331精品文檔放心下載ρ/2.30741.52631.14010.757130.56660（·）謝謝閱讀-3解：將數(shù)據(jù)處理如下：2歡迎下載。精品文檔101.3250.66P/kPa67.55033.77525.33153精品文檔放心下載(ρ/p)/0.02270.02260.022（·dm·kPa）70謝謝閱讀感謝閱讀0.022420.02237作ρ/p)對(duì)p圖0.02290.02280.0227p/ρ0.02260.02250.0224ρ/p線(xiàn)性(ρ/p)0.02230.0222020406080100120p當(dāng)→0時(shí)，(ρ/p)=0.02225，則氯甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量為謝謝閱讀M/pp0RT0.022258.31450.529gmol11-7今有20℃的乙烷-丁烷混合氣體，充入一抽真空的200cm3感謝閱讀容器中，直至壓力達(dá)101.325kPa，測(cè)得容器中混合氣體的質(zhì)量為精品文檔放心下載0.3879g。試求該混合氣體中兩種組分的摩爾分?jǐn)?shù)及分壓力。感謝閱讀解：設(shè)A為乙烷，B為丁烷。pV101325200106

n0.008315mol

RT8.314293.15MmyyMM46.867g1（）nAABB30.0694yA58.123yB1yy（）AB聯(lián)立方程（）與（2）求解得yy0.401BBppAByyABp0.401101.325p0.599101.32560.69kPa1-8如圖所示一帶隔板的容器中，兩側(cè)分別有同溫同壓的氫氣與精品文檔放心下載3歡迎下載。精品文檔氮?dú)?，二者均克視為理想氣體。N2H23dm31dm3pTpT（謝謝閱讀不計(jì)，試求兩種氣體混合后的壓力。（）隔板抽去前后，H2及N2的摩爾體積是否相同？（）隔板抽去后，混合氣體中H2及N2的分壓力之比以及它們的分體積各為若干？）抽隔板前兩側(cè)壓力均為，溫度均為T(mén)。pH2得：nH23nH23nN2pN2nN23p（）而抽去隔板后，體積為4dm，溫度為，所以壓力為4nnnRTRTp(n)NN22V4dm34dm33NN22（）1p。感謝閱讀（2）抽隔板前，H2的摩爾體積為Vm,H2/p，N2的摩爾體積Vm,N2p/抽去隔板后V總nHnVHm,H22RTN2pNnVNm,N22nRTNpnRT/pN2nN2)RT/p224歡迎下載。精品文檔所以有V/p，/Vpm,Hm,N22可見(jiàn)，隔板抽去前后，H及N的摩爾體積相同。22（）yH2所以有N2nNN22pH2:pN231,y44N2pyHH2231p:p3:144p31p;pypp44NN223VH2y44V3H21VN2yV434N21-9氯乙烯、氯化氫及乙烯構(gòu)成的混合氣體中，各組分的摩爾分精品文檔放心下載數(shù)分別為0.89、0.09和0.02。于恒定壓力101.325kPa條件下，用感謝閱讀水吸收掉其中的氯化氫，所得混合氣體中增加了分壓力為2.670kPa精品文檔放心下載的水蒸氣。試求洗滌后的混合氣體中CHCl及CH2324的分壓力。解：洗滌后的總壓為101.325kPa，所以有pCHCl23pCH24101.3252.67098.655kPa（1）pCHCl23/pCH24yCHCl23/yCH24nCHCl23/nCH240.89/0.02（）聯(lián)立式（）與式（2）求解得pCHCl2396.49kPa;pC2H42.168kPa1-10室溫下一高壓釜內(nèi)有常壓的空氣。為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)確保安全，精品文檔放心下載4倍于空氣感謝閱讀感謝閱讀感謝閱讀氣中氧、氮摩爾分?jǐn)?shù)之比為∶。解:高壓釜內(nèi)有常壓的空氣的壓力為p，氧的分壓為常5歡迎下載。精品文檔pO20.2p常每次通氮直到4倍于空氣的壓力，即總壓為p=4p，常第一次置換后釜內(nèi)氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)及分壓為yO2pO2ppO2p0.2p0.20.05常4p4常y0.05pO常2常第二次置換后釜內(nèi)氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)及分壓為yO,22p,2O20.05ppO常2p4p常0.054py常,2O20.054p常所以第三次置換后釜內(nèi)氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)yO,32pO,22p(0.05/4)p常4p常0.05160.003130.313%1-1125℃時(shí)飽和了水蒸汽的乙炔氣體（即該混合氣體中水蒸汽感謝閱讀分壓力為同溫度下水的飽和蒸氣壓）總壓力為138.7kPa，于恒定總感謝閱讀壓下泠卻到10℃，使部分水蒸氣凝結(jié)成水。試求每摩爾干乙炔氣在精品文檔放心下載該泠卻過(guò)程中凝結(jié)出水的物質(zhì)的量。已知25℃及10℃時(shí)水的飽和蒸感謝閱讀氣壓分別為3.17kPa和1.23kPa。解：pBy/pp，故有pAyBB/yAnB/nApB/(ppBB)所以，每摩爾干乙炔氣含有水蒸氣的物質(zhì)的量為進(jìn)口處：出口處：nHOn2CH22nHOn22進(jìn)pHO2pCH22pHO0.02339(mol)進(jìn)0.008947(mol)CH22出pCH22出6歡迎下載。精品文檔每摩爾干乙炔氣在該泠卻過(guò)程中凝結(jié)出的水的物質(zhì)的量為0.02339-0.008974=0.01444（mol）謝謝閱讀1-12有某溫度下的2dm3濕空氣，其壓力為101.325kPa，相對(duì)濕謝謝閱讀度為60％。設(shè)空氣中O2和N2的體積分?jǐn)?shù)分別為0.21和，求水蒸氣、O2和N2的分體積。已知該溫度下水的飽和蒸氣壓為20.55kPa精品文檔放心下載解：水蒸氣分壓＝水的飽和蒸氣壓×0.60＝20.55kPa×0.60＝精品文檔放心下載12.33kPaO2分壓＝（101.325-12.33）×0.21＝18.69kPaN2分壓＝（101.325-12.33）×0.79＝70.31kPaVO2VN2VH2Op18.69yV101.325VO2p3O2p70.31101.325yVV3N2pN2p12.33yV101.3252H2OVp0.2434dm3H2O1-13一密閉剛性容器中充滿(mǎn)了空氣，并有少量的水，當(dāng)容器于感謝閱讀條件下達(dá)到平衡時(shí)，器內(nèi)壓力為101.325kPa。若把該容器移至精品文檔放心下載373.15K的沸水中，試求容器中達(dá)到新的平衡時(shí)應(yīng)有的壓力。設(shè)容器感謝閱讀中始終有水存在，且可忽略水的體積變化。300K時(shí)水的飽和蒸氣壓感謝閱讀為3.567kPa。解：300K時(shí)容器中空氣的分壓為101.325kPa3.567kPa97.758kPap空373.15K時(shí)容器中空氣的分壓為7歡迎下載。精品文檔p空373.15373.1597.758121.534(kPa)p300300空373.15K時(shí)容器中水的分壓為所以373.15K時(shí)容器內(nèi)的總壓為p2101.325kPaHOp=p+121.534+101.325=222.859空p（kPa）HO21-14CO氣體在40℃時(shí)的摩爾體積為0.381dm3·mol-1。設(shè)22為范德華氣體，試求其壓力，并與實(shí)驗(yàn)值5066.3kPa作比較。感謝閱讀解：查表附錄七得2氣體的范德華常數(shù)為a=0.3640Pa·m·mol-2；b=0.4267×10-4m3·mol-1謝謝閱讀pab)V0.3811034(0.381103)22mm0.3383310-3相對(duì)誤差E=5187.7-5066.3/5066.3=2.4%謝謝閱讀今有0℃、40530kPa謝謝閱讀范德華方程計(jì)算其摩爾體積。其實(shí)驗(yàn)值為70.3cm3·mol-1。感謝閱讀解：用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算如下：VmRT/p8.314273000056031m3mol156.031cm3mol1感謝閱讀將范德華方程整理成V32(bRT/p)Vmm(a/p)Vmab/p0(a)查附錄七，得a=1.408×10-1Pa·m6·-2，b=0.3913×10-4m3·mol-1感謝閱讀這些數(shù)據(jù)代入式（3m/(m31)}104/(m312m3.0109/(m31)}10130m8歡迎下載。精品文檔解此三次方程得V=73.1cm·mol-1m1-16函數(shù)1/（1-x）在-1＜x＜1區(qū)間內(nèi)可用下述冪級(jí)數(shù)表示：感謝閱讀1/（1-x）=1+x+x23+…先將范德華方程整理成p1a1b/VVmmV2m感謝閱讀B（T）=b-a（RT）C=（T）=b2解：1/（1-b/V）=1+b/V+（b/V）2+…感謝閱讀mmm將上式取前三項(xiàng)代入范德華方程得pRTbb2aRTRTbaRTb1VV3VV2V2VV2mmmmmmm而維里方程（1.4.4）也可以整理成pRTBVVV23mmm根據(jù)左邊壓力相等，右邊對(duì)應(yīng)項(xiàng)也相等，得B（T）=b–a/（RT）C（T）=b2*1-17試由波義爾溫度TBTB可表示為T(mén)=a/（）B式中、b為范德華常數(shù)。解：先將范德華方程整理成nRTan2pnb)V2將上式兩邊同乘以V得V求導(dǎo)數(shù)9歡迎下載。精品文檔an2(pV)nRTVnb)nRTnRTVan2an2bn2pnb)pVnb)VVnb)2222TT當(dāng)→0時(shí)[(pV)/p]0，于是有an精品文檔放心下載2bn2RT0TVnb)22Tnb)2a2當(dāng)→0時(shí)V-nb）2≈V，所以有T=a/（bR）謝謝閱讀B1-18把25℃的氧氣充入40dm3的氧氣鋼瓶中，壓力達(dá)202.7×精品文檔放心下載102kPa。試用普遍化壓縮因子圖求解鋼瓶中氧氣的質(zhì)量。感謝閱讀解：氧氣的臨界參數(shù)為T(mén)=154.58Kp=5043kPaCC謝謝閱讀氧氣的相對(duì)溫度和相對(duì)壓力TrprT/T298.15/154.58C1.929p/p202.7102/5043C4.019由壓縮因子圖查出：Z=0.951023n謝謝閱讀鋼瓶中氧氣的質(zhì)量mO21-19nMO2103kg1-201-21在300k時(shí)40dm3鋼瓶中貯存乙烯的壓力為146.9×102kPa。謝謝閱讀欲從中提用300K、101.325kPa的乙烯氣體12m，試用壓縮因子圖求精品文檔放心下載解鋼瓶中剩余乙烯氣體的壓力。解：乙烯的臨界參數(shù)為T(mén)=282.34Kp=5039kPaCC謝謝閱讀10歡迎下載。精品文檔乙烯的相對(duì)溫度和相對(duì)壓力TrprT/T300.15/282.34C1.063p/p146.9102/54039C2.915由壓縮因子圖查出：Z=0.45pV146.910210340103

nmol523.3(mol)

ZRT0.458.314300.15精品文檔放心下載因?yàn)樘岢龊蟮臍怏w為低壓，所提用氣體的物質(zhì)的量，可按理想氣感謝閱讀體狀態(tài)方程計(jì)算如下：n提487.2mol剩余氣體的物質(zhì)的量n=n-n1=523.3mol-487.2mol=36.1mol提剩余氣體的壓力p1ZnRT36.18.314300.15ZPa2252ZkPa111V401013剩余氣體的對(duì)比壓力prp/pc2252Z11/50390.44Z1上式說(shuō)明剩余氣體的對(duì)比壓力與壓縮因子成直線(xiàn)關(guān)系。另一方謝謝閱讀面，T=1.063。要同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)條件，只有在壓縮因子圖上作出精品文檔放心下載rprT=1.063當(dāng)0.44Zr1于剩余氣體的對(duì)比狀態(tài)。此交點(diǎn)處的壓縮因子為Z=0.881所以，剩余氣體的壓力p12252ZkPa22520.88kPa1986kPa111歡迎下載。精品文檔第二章熱力學(xué)第一定律2-11mol理想氣體于恒定壓力下升溫℃，試求過(guò)程中氣體與感謝閱讀環(huán)境交換的功W。解：Wpamb2V)pV12pVnRTnRT121nRT8.314J2-21mol水蒸氣（HO，）在100℃，101.325kPa下全部凝結(jié)感謝閱讀2成液態(tài)水。求過(guò)程的功。解：WplVg)≈pVgp(nRT/p)RT8.3145373.153.102kJ2-3在25℃及恒定壓力下，電解1mol水（HO，l精品文檔放心下載2體積功。HO(l)H221(g)(g)O22解：1mol水（HO，l）完全電解為1molH（g）和0.50molO222感謝閱讀（1.50mol，則有精品文檔放心下載WpgVHO(l))≈pVgp)p(nRT/1.508.31453.718kJ精品文檔放心下載2-4a感謝閱讀的Q=2.078kJ，W=-4.157kJ；而途徑b的Q=-0.692kJ。求W。精品文檔放心下載aabbU=△UabQaWaQbWb所以有，WbQaWaQb2.0784.1570.6921.387kJ2-5始態(tài)為25℃，200kPa的5mol某理想氣體，經(jīng)，b兩不同感謝閱讀a先經(jīng)絕熱膨脹到–28.57℃，100kPa，謝謝閱讀步驟的功W=-5.57kJ；在恒容加熱到壓力200kPa的末態(tài)，步驟的謝謝閱讀a熱Q=25.42kJ。途徑b為恒壓加熱過(guò)程。求途徑b的Wab及Q。b12歡迎下載。精品文檔解：過(guò)程為：5mol5mol5moltC250C200kPa5.5700CkJ,Q200kPa25.42W100kPa0aaQaaVVV122途徑bVnRT/p58.3145298.15(200103)0.062m3111VnRT/p58.3145(28.57273.15)103)0.102m3222WpV)200103(0.1020.062)8000Jb8.0kJ21WWW5.57

05.57kJQaaaQQ025.4225.42kJaaa因兩條途徑的始末態(tài)相同，故有△U=△U，則abQWQWaabbQQWW25.425.578.0baa27.85kJb2-64mol某理想氣體，溫度升高20℃，求△H-△U的值。精品文檔放心下載解：HUdTT20KT20KnCdTp,mV,mTT)dT20KT)謝謝閱讀T20KT20Kn(CCp,mV,mTT48.314202-7已知水在℃的密度ρ=997.04kgm-31molHO，感謝閱讀2l）在25℃下：（）壓力從100kPa增加到200kPa時(shí)的△；（）壓力從100kPa增加到1MPa時(shí)的△。謝謝閱讀精品文檔放心下載近似認(rèn)為與壓力無(wú)關(guān)。解：HU(pV)V感謝閱讀13歡迎下載。精品文檔水的摩爾熱力學(xué)能近似認(rèn)為與壓力無(wú)關(guān)，故U0，上式變成為感謝閱讀HVpV(p2p)1MHO2(p2p)1（）HM18(2001033HO(pp)1.8J221（）100)103MH1816.2J*3HO(pp)2997.04212-8某理想氣體C1.5R。今有該氣體5mol在恒容下溫度升高V,m50℃，求過(guò)程的W，Q，△H和△。解：恒容：W=0；UTT50KVm,50KT)V,mV,m350K58.31453118J2HR)50KT50K50KT)n(Cp,mp,mV,mT558.31455196J2W=0，故有Q=△U=3.118kJ精品文檔放心下載2-9某理想氣體CV,m2.5R。今有該氣體5mol在恒壓下溫度降低℃，求過(guò)程的W，Q，△H和△U。解：UHTTT50KVm,50KnC50KT)V,mV,m5(50K)55196J2p,mTKTTpm,()pm,()75K

J2QH7.275kJWUQ5.196kJ(7.725kJ)2.079kJ精品文檔放心下載14歡迎下載。精品文檔2-102mol某理想氣體，CP,m72R。由始態(tài)100kPa，50dm3，先恒容加熱使壓力升高至200kPa25dm3。精品文檔放心下載求整個(gè)過(guò)程的W，Q，△H和△。解：整個(gè)過(guò)程示意如下：2mol2mol2molTTTW1023

W100kPa200kPa200kPa1250dm350dm33T1pV10010350103T2300.70K11nR28.314520010350103pVT3601.4K22nR28.314520010325103pV300.70K33nR28.3145WV)200103(2550)1032p5000J5.00kJ321WW5.00kJ;WWW5.00kJ1212精品文檔放心下載TT300.70K;U0,H013U0,Q-W精品文檔放心下載2-114mol某理想氣體，52CP,mR。由始態(tài)100kPa，100dm3，3，先恒壓加熱使體積升增大到150dm150kPa。謝謝閱讀求過(guò)程的W，Q，△H和△U。解：過(guò)程為4mol4mol4molTTTW1203

W100kPa100kPa150kPa12100dm3150dm3150dm3T1pV100103100103；T2pV100103150103T3300.70K11nR48.3145150103150103pV451.02K22nR48.3145676.53K33nR48.3145WV)100103100)35000J1p5.00kJ31115歡迎下載。精品文檔WW5.00kJ;WWW5.00kJ21123)UnCdTn(CTR)dTnRTT332V,mp,m3

1TT1138.314(676.53300.70)18749J2418.75kJ55HnCdTnRTT)48.314(676.5331248J31.25kJ322P,m31T1感謝閱讀QUW(5.00kJ)謝謝閱讀2-12已知CO（）的2C={26.75+42.258×103T/K-14.25×106T/K}Jmol-1K-1m2）300K至間（）的2Cp,m；（）1kg常壓下的（）從300K恒壓加熱至800K的Q。精品文檔放心下載2解：（1：HmC2Tp,mT1800.1542.258103/K)14.25106/K)2/K)J1K300.15KCp,mH/T103)/500J1K145.4J1K1m精品文檔放心下載（H=n△H=（×10）÷44.01×22.7kJ=516kJm精品文檔放心下載2-13已知℃液態(tài)乙醇（CHOH，l）的體膨脹系數(shù)感謝閱讀251.12103K1，等溫壓縮系1.1191，密數(shù)T度ρV=0.7893g·cm-3，摩爾定壓熱容C114.30Jmol1K1。求20℃，液態(tài)P,m乙醇的C。V,m解：1mol乙醇的質(zhì)量M為46.0684g，則VmM/=46.0684g·mol-1÷（0.7893g·cm-3）=58.37cm3·mol-1=58.37精品文檔放心下載×10-6m3·mol-116歡迎下載。精品文檔由公式（2.4.14）可得：CTV/V,mCp,mT2mV114.30Jmol1K1293.15K58.37106m3mol1103K1)21.111091精品文檔放心下載114.30Jmol1K119.337Jmol1K194.963Jmol1K1感謝閱讀2-14容積為27m3的絕熱容器中有一小加熱器件，器壁上有一小精品文檔放心下載孔與100kPa的大氣相通，以維持容器內(nèi)空氣的壓力恒定。今利用加感謝閱讀熱器件使容器內(nèi)的空氣由0℃加熱至感謝閱讀少熱量。已知空氣的CV,m20.4Jmol1K1。假設(shè)空氣為理想氣體，加熱過(guò)程中容器內(nèi)空氣的溫度均勻。感謝閱讀解：假設(shè)空氣為理想氣體npVCHnCpVQQdT謝謝閱讀TT22dTpp,mRTp,mTT11pVpVTCTdlnT(CR)ln22p,mRV,mRTT1110000027293.15

(20.408.314)lnJ6589J6.59kJ

8.314273.15感謝閱讀2-15容積為0.1m3的恒容密閉容器中有一絕熱隔板，其兩側(cè)分謝謝閱讀別為4mol的（g）及1502mol的（s感謝閱讀掉，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，求末態(tài)溫度t及過(guò)程的△。謝謝閱讀已知：ArgusC分別為20.786pm及24.435Jmol變。1K1，且假設(shè)均不隨溫度而JmolK11解：用符號(hào)A代表Ar（B代表Cu（s）;因是固體物質(zhì)，感謝閱讀C≈C；而p，m，mAr（g：CV,m(20.786mol1K112.472Jmol1K1過(guò)程恒容、絕熱，W=0，Q=△U=0。顯然有VUU(A)U(B)(A)T(A)n(A)CTV,m21V,m(B)T2(B)0T117歡迎下載。精品文檔得T2n(((A)n(B)C((B)V,m1V,m1n((A)n(B)C(B)V,mV,m4242K347.38K所以，t=347.38-273.15=74.23℃HH(A)H(B)(A)(B)T(B)Tp,m2(A)T1n(A)CTp,m21H420.786(347.38273.15)J224.435(347.38423.15)J6172J3703J2469J2.47kJ感謝閱讀精品文檔放心下載2-16水煤氣發(fā)生爐出口的水煤氣溫度是1100℃，其中CO（）感謝閱讀及H（0.50300kg水煤氣有1100℃謝謝閱讀2泠卻到100℃升高到75℃。感謝閱讀試求每小時(shí)生產(chǎn)熱水的質(zhì)量。（）和H（）的摩爾定壓熱容Cpm與溫度的函數(shù)關(guān)系查本感謝閱讀2書(shū)附錄，水（HO，l）的比定壓熱容c=4.1842p解：已知M2.016,M28.01,yHCOH22水煤氣的平均摩爾質(zhì)量Jg1K1。yCO0.5MyMy0.5(2.016MHHCO22CO300kg水煤氣的物質(zhì)的量103

n由附錄八查得：273K—3800K的溫度范圍內(nèi)Cp,m(H2)1K14.347103J1K2T106J1K3T2C2mol1K13Jmol1KT6Jmol1KT2p,m謝謝閱讀謝謝閱讀設(shè)水煤氣是理想氣體混合物，其摩爾熱容為Cp,m(mix)ByCBp,m(B)0.5(26.8826.537)Jmol1K10.5(4.347103Jmol1K2T謝謝閱讀0.5(0.32651.172)106Jmol1K3T2精品文檔放心下載18歡迎下載。精品文檔故有Cmol1K16.01505103J1K2Tp,m(mix)謝謝閱讀0.74925106J1K3T2謝謝閱讀得QpKQCdTHH373.15Kp,mp,m(mix)m1373.15K1373.15K1K1103J1K2T0.749256J1K3T2=26.7085×（373.15-1373.15）Jmol精品文檔放心下載1+1×6.0151×（373.152-1373.152）×10Jmol2-1×0.74925×（373.153-1373.153）×10-6Jmol311=-26708.5Jmol=31327Jmol1-5252.08Jmol1+633.66Jmol11=31.327kJmol119983×31.327=626007kJmCQ626007105103kgkg2992387g2992.387kg2.99pp,kg水t4.184(752-17單原子理想氣體A與雙原子理想氣體B的混合物共5mol，精品文檔放心下載摩爾分?jǐn)?shù)y=0.4，始態(tài)溫度T=400K，壓力p=200kPa。今該混合氣精品文檔放心下載B11體絕熱反抗恒外壓p=100kPa膨脹到平衡態(tài)。求末態(tài)溫度T2及過(guò)程的W，△，△。解：先求雙原子理想氣體B的物質(zhì)的量：n（B）=y×n=0.4×5B感謝閱讀mol=2mol；則單原子理想氣體A的物質(zhì)的量：（A）=（5-2）mol=3mol精品文檔放心下載單原子理想氣體A的CV,m，雙原子理想氣體B的35RCR22V,m過(guò)程絕熱，Q=0，則△U=Wn(A)C(V,m2T)n(B)C(B)(T1V,m2T)p12V)119歡迎下載。精品文檔353T)2T)p5121p22p2121amb1ambT)5T)n(p/p21212112

amb于是有14.5T=12T=12×400K21得T=331.03K2V/p/p58.314331.03100000m32nRT32nRTabm22V/p58.314m310.08314m311UWV)100103(0.137610.08314)Jp5.447kJ21

HU(pV)U(pp)感謝閱讀VV22111032001030.08314)J5447J2867J8314J8.314kJ感謝閱讀2-18精品文檔放心下載為2mol0℃的單原子理想氣體A及5mol100℃的雙原子理想氣體感謝閱讀B，兩氣體的壓力均為100kPa?；钊獾膲毫S持100kPa不變。謝謝閱讀今將容器內(nèi)的絕熱隔板撤去，使兩種氣體混合達(dá)到平衡態(tài)。求末謝謝閱讀態(tài)溫度T及過(guò)程的W，△。解：?jiǎn)卧永硐霘怏wA的Cp,m，雙原子理想氣體B的57RCR22p,m因活塞外的壓力維持100kPa不變，過(guò)程絕熱恒壓，Q=Q=△H=0，于謝謝閱讀p是有n((273.15K)n(B)C(373.15K)0謝謝閱讀p,mp,m572R273.15K)5373.15K)0

22精品文檔放心下載5273.15K)17.5373.15K)0謝謝閱讀于是有22.5T=7895.875K得T=350.93KUn((273.15K)n(B)C(373.15K)感謝閱讀V,mV,m38.314552(350.93273.15)J5(350.93373.15)J

22感謝閱讀-W感謝閱讀20歡迎下載。精品文檔謝謝閱讀為2mol，0℃的單原子理想氣體A，壓力與恒定的環(huán)境壓力相等；隔感謝閱讀板的另一側(cè)為6mol，100℃的雙原子理想氣體，其體積恒定。精品文檔放心下載感謝閱讀的T及過(guò)程的W，△。解：過(guò)程絕熱，Q=0，△U=W，又因?qū)岣舭迨枪潭ǖ?，雙原子理精品文檔放心下載想氣體BB精品文檔放心下載量傳給單原子理想氣體AAW=W，感謝閱讀A故有△U=W=WA得n(A)C(273.15K)n(B)C(B)(T373.15K)pV,mV,mA,2amb352R(T273.15K)6R(T373.15K)22(2RT/pV)p)(2R273.15K/pambambamb3273.15K)15373.15K)2273.15K得×T=6963K故T=348.15KV/p28.314532,AnRT32V/p28.31453nRT31UWV)100103(0.057890.04542)Jp2,A1247Jamb2-20已知水（HOl）在100℃的飽和蒸氣壓ps=101.325kPa，精品文檔放心下載2在此溫度、壓力下水的摩爾蒸發(fā)焓vapHmmol1。求在100℃，101.325kPa下使1kg水蒸氣全部凝結(jié)成液體水時(shí)的QW，△U及△精品文檔放心下載H。設(shè)水蒸氣適用理想氣體狀態(tài)方程。21歡迎下載。精品文檔解：過(guò)程為O(g0C,101.325kPa2O(l),1000C,101.325kPa2n1000/精品文檔放心下載QQpn(WpamblH)55.524(40.668)kJ2258kJHmV)n(373.15)JgggUQW(2258172.35)2085.65kJ感謝閱讀2-17今有溫度分別為80℃、40℃及℃的三種不同的固體物質(zhì)精品文檔放心下載AB及。若在與環(huán)境絕熱條件下，等質(zhì)量的A和B接觸，熱平衡后謝謝閱讀的溫度為57℃；等質(zhì)量的A與C接觸，熱平衡后的溫度為36℃。若謝謝閱讀將等質(zhì)量的B、C接觸，達(dá)平衡后系統(tǒng)的溫度應(yīng)為多少？感謝閱讀解：設(shè)A、B、C的熱容各為c、c、c，于是有ABCmc（57-80）+mc（57-40）=0（）精品文檔放心下載ABmc（36-80）+mc（36-10）=0（）謝謝閱讀ACmc（t-40）+mc（t-10）=0（）BC得：c（57-80）=-c（57-40）（4）謝謝閱讀ABc（36-80）=-c（36-10）（）ACc（t-40）+c（t-10）=0（）BC由式（）除以式（5cB=0.7995cC將上式代入式（）得0.7995c（t-40）+c（t-10）=0（）謝謝閱讀CC方程（）的兩邊同除以c，得C0.7995×（t-40）+（t-10）=0（）謝謝閱讀解方程（8t=23.33℃22歡迎下載。精品文檔結(jié)果表明，若將等質(zhì)量的B、C接觸，達(dá)平衡后系統(tǒng)的溫度應(yīng)為精品文檔放心下載23.33℃。2-21求1molN（g）在恒溫下從2dm3可逆膨脹到40dm32謝謝閱讀時(shí)的體積功W。r（）假設(shè)N（）為理想氣體；2（）假設(shè)N（）為范德華氣體，其范德華常數(shù)見(jiàn)附錄。感謝閱讀2）假設(shè)N（）為理想氣體,則恒溫可逆膨脹功為感謝閱讀2Wr2/V)=-1×8.3145×300×ln（40÷）J=-7472J1=7.472kJ（）查附錄七，得其范德華常數(shù)為a140.81031m6mol2；b39.1310謝謝閱讀6m3mol1WrVRTannbpdV2V-nRTln2VdVan222VnbVVnbVV211VV114010139.1310-36-18.314300ln2210139.1310-3611-1140.81023J401021033-7452J-7.452kJ2-22某雙原子理想氣體1mol從始態(tài)350K，200kPa經(jīng)過(guò)如下感謝閱讀四個(gè)不同過(guò)程達(dá)到各自的平衡態(tài)，求各過(guò)程的功W。（）恒溫可逆膨脹到50kPa；（）恒溫反抗50kPa恒外壓不可逆膨脹；（）絕熱可逆膨脹到50kPA；（）絕熱反抗50kPa恒外壓不可逆膨脹。23歡迎下載。精品文檔）恒溫可逆膨脹到kPa：WrnRTlnp2/p15010318.3145ln203（）恒溫反抗50kPa恒外壓不可逆膨脹:(nRT/

p)WpV)

p)(nRT/p謝謝閱讀amb)18.31451(50/J1-(p感謝閱讀211

ambamb/pamb

12183J2.183kJ（3）絕熱可逆膨脹到50kPa:謝謝閱讀T2pR/Cp,mT150103R/(7R/2)350K235.53K2p1031絕熱，Q=0，WUnCTdTnCT)2V,mV,m21T151(235.53350)J2379J2謝謝閱讀（）絕熱反抗50kPa恒外壓不可逆膨脹絕熱，Q=0，WUpV)nC)n(5/T)2)R(T21V,m212abm(nRTp/p)(nRT/pambamb211上式兩邊消去并代入有關(guān)數(shù)據(jù)得T)1T0.25350K22.5T22.5350K3.5T=2.75×350K故T=275K22WUnCTdTnCT)2V,mV,m21T151(2751559J2謝謝閱讀2-235mol雙原子理想氣體1mol從始態(tài)300K，200kPa，先精品文檔放心下載恒溫可逆膨脹到壓力為50kPa，再絕熱可逆壓縮末態(tài)壓力200kPa。感謝閱讀求末態(tài)溫度T及整個(gè)過(guò)程的Q，W，△U及△。解：整個(gè)過(guò)程如下24歡迎下載。精品文檔a恒溫300K逆膨脹T可逆壓縮200kPap精品文檔放心下載125mol5mol5mol50kPap絕熱pp,m3R/CTT2R/(7R/2)503p11400K445.80K恒溫可逆膨脹過(guò)程：WrnRTlnp2/p15010358.3145ln203因是理想氣體，恒溫，△U=△H=0絕熱可逆壓縮：，故W絕U絕5nC)T)5R(TV,mT211558.314(445.80300)J15153J15.15kJ2謝謝閱讀HnC絕7)T)5R(Tp,mT211758.314(445.80300)J21214J21.21kJ2謝謝閱讀故整個(gè)過(guò)程：W=W=（-17.29+15.15）kJ=2.14kJ+W絕r△U=△U+△U=（0+15.15）=15.15kJr絕△H=△H+△H=（0+21.21）=21.21kJr絕2-24求證在理想氣體—V圖上任一點(diǎn)處，絕熱可逆線(xiàn)的斜率感謝閱讀的絕對(duì)值大于恒溫可逆線(xiàn)的斜率的絕對(duì)值。解：理想氣體絕熱可逆方程為：pV常數(shù)=K（）

理想氣體恒溫可逆方程為：pV常數(shù)=C

（）對(duì)方程（1）及方程（）求導(dǎo)，得(p/V)Q(p/V)（）25歡迎下載。精品文檔(p/V)

(p/（）V)T因＞，故在理想氣體—V圖上任一點(diǎn)處，絕熱可逆線(xiàn)/CC的V,mp,m斜率的絕對(duì)值(p/V)大于恒溫可逆線(xiàn)的斜率的絕對(duì)值(p/V)。2-25一水平放置的絕熱圓筒中裝有無(wú)磨檫的絕熱理想活塞，左、精品文檔放心下載右兩側(cè)分別為50dm3的單原子理想氣體A和50dm3的雙原子理想氣體精品文檔放心下載B℃、100kPaA氣體內(nèi)部有一體積及熱容均可忽略的謝謝閱讀電熱絲.現(xiàn)在經(jīng)通電無(wú)限緩慢加熱左側(cè)氣體A，推動(dòng)活塞壓縮右側(cè)氣感謝閱讀體B使壓力最終到達(dá)200kPa）氣體B）氣感謝閱讀體B）氣體A）氣體A從電熱絲得到的精品文檔放心下載熱。）右側(cè)氣體B進(jìn)行可逆絕熱過(guò)程T2T1RRp1037R/2273.15C2p,mp103K332.97K1(2)因絕熱，Q，BWBpVT)UT)11C21nC2V,m1V,m11001035010358.314(332.97273.15)J2738J2.738kJ8.314273.152感謝閱讀（）氣體A的末態(tài)溫度：pV1110350VnRT2pTBVdm30.48.6dm2111233103pppT2221V=（×50-30.48）dm3=69.52dm3精品文檔放心下載A103TpVpVpVTB759.58K2221AAAnVVR(p/)Rp503A11111（）氣體A從電熱絲得到的熱：KnApVn111103501032.2017molB26歡迎下載。精品文檔QUWnCT)WV,m1BB32.20178.314(759.58103kJ2.738kJ213.356kJ2.738kJ16.094kJ感謝閱讀精品文檔放心下載2-26在帶活塞的絕熱容器中有4.25mol的某固態(tài)物質(zhì)A及5謝謝閱讀mol某單原子理想氣體B，物質(zhì)A的Cp,m24.454Jmol1K1。始態(tài)溫度T=400K，壓力p=200。11今以氣體B為系統(tǒng)，求經(jīng)可逆膨脹到p=100kPa時(shí)，系統(tǒng)的T謝謝閱讀22及過(guò)程的Q，W，△U及△。注意：以p=50kPa解題，得不到和答謝謝閱讀2案一樣的結(jié)果，可能是p=100kPa。估計(jì)是打印錯(cuò)誤所致)感謝閱讀2解：今以氣體B為系統(tǒng)：T2pR/Cp,m100103TR/(5R/2)400K303.14K2p11200103QQ{K謝謝閱讀A400K10067J感謝閱讀3UR(303.14400)}J6040J6.04kJ2謝謝閱讀5HR(303.14400)}J10067J10.07kJ2WUQ精品文檔放心下載2-28已知100kPa下冰的熔點(diǎn)為0℃，此時(shí)冰的比熔化焓感謝閱讀h333.3Jg1。水的均比定壓熱容cfusp4.184Jg1K1。求絕熱容器內(nèi)向1kg50℃的水中投入0.1kg0℃的冰后，系統(tǒng)末態(tài)的溫度。計(jì)算時(shí)精品文檔放心下載不考慮容器的熱容。解：變化過(guò)程示意如下（0.1kg0℃冰）（0.1kg0℃，水）（0.1kgt，水）精品文檔放心下載（1kg，50℃，水）（1kg，t，水）27歡迎下載。精品文檔過(guò)程恒壓絕熱：QpHH0，即H10H2100g333.3Jg1K1100g4.184Jg1K1273.15K)精品文檔放心下載4.184Jg1K1323.15K)0T311.363K，故t=38.21℃精品文檔放心下載2-29已知100kPa下冰的熔點(diǎn)為0℃，此時(shí)冰的比熔化焓感謝閱讀h333.3Jg1。水和冰的均比定壓熱cp分別為4.184Jg1K容1及fus2.000Jg1K1。今在絕熱容器1kg50℃的水中投入0.8kg溫度內(nèi)向-20）末態(tài)水和冰的質(zhì)量。精品文檔放心下載解：過(guò)程恒壓絕熱：QpHH0，即H10H2800gJg1K1(273.15K253.15K)800g333.33Jg1K1

800g4.184Jg1K1273.15K)精品文檔放心下載4.184Jg1K1323.15K)0

--1352059.6T謝謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載維持在℃，所以末態(tài)的溫度為0℃。（）設(shè)℃冰量為m，則℃水量為（500–m）g，其狀態(tài)示意如感謝閱讀下800g,HO(s),gHO(l),O(s),253.15K273.15KQ0p2221000g,HO(l),1000g,HO(l),273.15K323.15K22800g×2.JgK-1273.15K–253.15K（800-mg×333.3感謝閱讀J·g+1000g×4.184J·g·K×（273.15K–323.15K）=0精品文檔放心下載333.3m=89440gm=268g=0.268kg=冰量28歡迎下載。精品文檔水量={1000+（800-268）}g=1532g=1.532kg精品文檔放心下載2-30蒸氣鍋爐中連續(xù)不斷地注入20謝謝閱讀1801.003Mpa1kg飽和水蒸氣精品文檔放心下載所需的熱。HOl在℃的摩爾相變)焓mol1，H2vapm水的平均摩爾定壓熱容為HO）的C摩p,m(HO,l)75.32J122爾定壓熱容與溫度的關(guān)系見(jiàn)附錄。解：據(jù)題意畫(huà)出下列方框圖：H=△H2Q2p謝謝閱讀△H△1H22100018H△2）（373.15K）40.668kJ2259kJ△H1=100075.3220)JmC334.76J)t218HO(l)2129歡迎下載。精品文檔H21000nCdT{453.15K(29.1614.4910T/KT3218p,HO(g)T2373.15K1-2.00210-6T2/K2)dT/K154.54kJ所以每生產(chǎn)1kg飽和蒸氣所需的熱Q=△H=△H+△H（373.15K）+△H=p1vap2=（334.76+2257+154.54）kJ=2.746×103kJ謝謝閱讀2-31100kPa下，冰（HO，s）的熔點(diǎn)為0℃，在此條件下冰的謝謝閱讀2摩爾熔化焓mol1-10℃～0HO，Hfusm2l）和冰的摩爾定壓熱容分別為C（HO，l）=76.28Jmol1K1和C，m2p，（HO，s）Jmol1K1。求在常壓下及–10℃下過(guò)泠水結(jié)=37.20冰m2的摩爾凝固焓。解：HO(l),100C2H△H，mHmO(s),100C2△H，mHO(l00C2H2,mHO(s),00C2HH2,mfusm1HHHHm1,m2,m3,m273.15K(Hl)dTH(Hs)dT263.15KCC

p,m22,m273.15Kp,m2263.15K1C(Hl)(273.15K263.15K)p,m2HC(Hs)(263.15K273.15K)2,mp,m2(76.281112-32已知水（HO，l）在100℃的摩爾蒸發(fā)焓2精品文檔放心下載Hvapm1，水和水蒸氣在25～100℃的平均摩爾定壓熱容分別為謝謝閱讀C(Hp,mO,l)75.75Jmol1K1和C2p,m(HO,g)33.76Jmol1。21K求在25℃時(shí)水的摩爾蒸發(fā)焓。30歡迎下載。精品文檔解：HO(l),250Cm2△H1，mHHO(g),250C2△H3，mHO(l1000CH2vapmHHHHmvapm1,m3,mHO(g),1000C2373.15K(Hl)dTH298.15K(Hs)dTCCp,m22,mp,m2298.15K1373.15KC(Hl)298.15K)p,m

2C(Hg)(298.15K373.15K)Hvapmp,m2(75.7575143817Jmol11精品文檔放心下載2-3325℃下，密閉恒容的容器中有10g固體萘CH（s）在過(guò)精品文檔放心下載108量的O（（HO（l401.727kJ。精品文檔放心下載222求（）CO(l)的反應(yīng)進(jìn)度；H(s)(g)(g)212O10CO4H10822（）C（）的；（）CH

H（s）的。U108CH108mCm1）反應(yīng)進(jìn)度：0.078019moln/n/1

78.019mmoln（）CH（s）的=128.173：UMm萘108

C每摩爾萘的恒容恒溫燃燒熱為Uc(298.15K)(298.15K)Umrm5149kJmol1128.17310(401.727)kJmol1（）所以本題所給反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓為rH(298.15K)(298.15K)UmrmB(g){-5149kJ(-2)8.314298.1510-31

-5154kJmol感謝閱讀CHH-5154kJmolmrm2-34應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)在25精品文檔放心下載算下列反應(yīng)的(298.15K)。rH(298.15K)Umrm31歡迎下載。精品文檔（）4NH（）（g）4NO（）+6HO（）322（）3NO（）+HO（l）（l）+NO（）223（）FeO（s）+3C（石墨）2Fe（s）+3CO（）23解：計(jì)算公式如下：rH(B,,T)；B(g)HUH（）rmBfmrmrmH(298.15K){490.256(241.818)4(46.11)kJmol1m905.468kJmol1905.47kJmol1精品文檔放心下載(298.15K)905.4718.3145298.15103kJmol1（）UrHrmm907.95kJmol1(298.15K)2(174.10)90.2533.18285.83)kJmol1=71.66kJmol1(298.15K)71.66(2)8.3145298.15103kJmol166.70kJmol1Urm（）(298.15K)3(110.525)(824.2)kJmolH1=1rmUr(298.15K)492.6338.3145298.15103kJmol1485.19kJmol1m2-35應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算25℃時(shí)反應(yīng)感謝閱讀OH(l)O(g)(l)O(l)32H322）應(yīng)用25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)；感謝閱讀f,l)125℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)。H(HCOOCHm3）2CHOH(l)O(g)HCOOCH(l)O(l)322H23O,l)+,l)-2HHHH2(H(HCOOCH(CHrOH,l)mfmfmfm233｛2-285.830（-379.07-238.66kJmol精品文檔放心下載=-473.52kJ·mol-1（）Hrm2CHOH,l)-(CHH(HCOOCH,l)3mCm

3=｛×（-726.51）（-979.5kJ·mol精品文檔放心下載32歡迎下載。精品文檔=-473.52kJ·mol2-36（1）寫(xiě)出同一溫度下下，一定聚集狀態(tài)分子式為CHn的物質(zhì)的H之間的關(guān)系。與其fHcmm（2）若25℃下環(huán)丙烷CH2（g）的2··該溫度下環(huán)丙烷的。cHm1，求）CHnfHm的物質(zhì)進(jìn)行下述反應(yīng)：CnH2n4nO(g)2(g)O22cH(C)n(HO,l)n(COg)

(C)HHHHHHmnrmfmfmfmn2n222n故有Hf))n(Hl)

(COg)HHHHHmncmnfmfm2n2n22（）常壓恒定溫度℃的條件下，環(huán)丙烷進(jìn)行下述反應(yīng)：精品文檔放心下載r2··2H3H21O(g)423CO(g)3HO(l)2fHmfmHH環(huán)丙烷，3f(Hlmfm2環(huán)丙烷，g,298.15kK)3(CO,Hg,298.15K)2mfm3(HO,l,298.15K)(298.15K)HHfmrm2(393.51)3(285.83)(2091.5)}kJmol153.48kJmol1感謝閱讀2-37已知25HCOOCHl精品文檔放心下載3c為-979.5kJmolH1，甲酸乙酯（HCOOCHlCHOH，l、33m水（HOl）及二氧化碳（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)分別H據(jù)fm22為-424.72kJ1，-238.66kJmol1，-285.83kJmol1及mol-393.509kJmol1℃時(shí)下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)謝謝閱讀謝謝閱讀焓。33歡迎下載。精品文檔rHCOOH(l)OH(l)HCOOCHCH33）先求H(HCOOCH,l)f3mHCOOCH(l)2O(g)(g)32H2232H,g)+2×O,l)-H2(H(l)HO(l)2O(l)2(HCOOCH,l)3mrHHHfmfmfm22H=,l)HmCm(HCOOCH3所以有,l)=2,g)+2×O,l)-,l)f(HCOOCH(HCOOCH(HHHHHmfmfmCm3223｛×（-393.509+2×（-285.83（-979.5｝精品文檔放心下載kJ·mol-1=-379.178kJ·mol-1（）HCOOH(l)OH(l)HCOOCH33CH,l)+(HO,l)2Hr(HCOOCH(l)HO(l)2mHH3fmfm-(HCOOH,l)-HHfmfmOH,l)3-379.178（-285.83（-424.72（-238.66謝謝閱讀kJ·mol-1=-1.628kJ·mol2-38已知CHCOOH（g（g（gC324p,m分別為52.3·mol-1·K-1，31.4·mol-1·K，37.1·mol-1·K-1。感謝閱讀試由附錄中各化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算1000K時(shí)下列反應(yīng)的謝謝閱讀rHm。CHCOOH（g）（g）+CO（）342解：由附錄中各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)，可得在℃時(shí)的標(biāo)精品文檔放心下載34歡迎下載。精品文檔準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓rH(298.15K)(298.15K)HmBfm{74.81393.51(136.12kJmol1謝謝閱讀題給反應(yīng)的=（37.7+31.4-52.3）J·mol-1·K=rCCp,mp,m,B

B16.8J·mol-1·K-1所以，題給反應(yīng)在1000K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓rHH(298.15K)1000rCdTp)mrmK298K={-36.12+16.8×（1000-298.15）×10-3}kJmol=感謝閱讀-24.3kJmol2-39對(duì)于化學(xué)反應(yīng)CH4(g)HO(g)CO(g)3H22(g)應(yīng)用附錄中各物質(zhì)在25℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)及摩爾定壓熱感謝閱讀容與溫度的函數(shù)關(guān)系式：（）將rH(T)表示成溫度的函數(shù)關(guān)系式；m（）求該反應(yīng)在1000K時(shí)的。Hrm解：為求rH(T)的溫度函數(shù)關(guān)系式，查各物質(zhì)的定壓摩爾熱容m為H2：C=26.88J·mol·K+4.374×J·mol·K-0.3265×-1-3-1p,m10-6J·molK：Cp,m=26.537J·mol·K+7.6831×J·mol·K-1.172×-1-1-3-210-6J·molKHO（lC=29.16J·mol·K+14.49×10J·mol·K-2.022×謝謝閱讀-1-1-32p,m10-6J·molK35歡迎下載。精品文檔CH（gC=14.15J·mol·K+75.496×J·mol·K-17.99-1-34p,m謝謝閱讀×10-6·mol·K-3aaBB=63.867J·mol·K;-1-1bBbBB=-69.2619J·mol·K-1-1cBcBB=-69262J·mol·K-1B再查298.15K時(shí)的各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，求rH(295.15K)：mrH(295.15K)=(CO,g)-O,g)-HHH(H(CH4,g)2mfmfmf

m-110.525（-74.81（-241.818kJmol-1謝謝閱讀=206.103kJ·mol-1根據(jù)基希霍夫公式rH(T)=(295.15K)+rTHmrm298.15KrH(295.15K)+=TCdTp,m(a2)dT=將rm298.15K113H(295.15K)+a+2(298.15)2}+(298.15)3}bb23mH(295.15K)，a，b，c的數(shù)據(jù)代入上式，并整理，可r得m(T)={189982+63.867（T/K）精品文檔放心下載Hrm-34.6310×10-3（T/K）2+5.9535×10-6（T/K）3}精品文檔放心下載J·mol-1（）將1000K代入上式計(jì)算得Hrm(T)=225.17kJ·mol-12-40甲烷與過(guò)量50%謝謝閱讀達(dá)2000℃，求燃燒前混合氣體應(yīng)預(yù)熱到多少攝氏度？精品文檔放心下載36歡迎下載。精品文檔計(jì)算中N、O、HO（g（平均定壓摩爾熱容分Cp,m22242別為33.47、33.47、41.84、75.31、54.39J·mol-1·K-1，所需其他謝謝閱讀數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄。解：根據(jù)題意畫(huà)出如下方框圖：+3422tN2據(jù)題畫(huà)出下列g(shù)+2HOg）+3222N2意可方框圖：℃絕熱、恒壓△H=0△H△H12+3422℃N2g+2HOg）+3222℃N2△Hθ（298K）rmrH)H(B,)mBfm{2((11謝謝閱讀37。精品文檔79HC)p,m,CHp,m,Op,m,N211423(298.152-T/K)79{(75.31333.47333.47)(298.15T/K)}Jmol121553.45(298.15KT/K)J1感謝閱讀精品文檔放心下載H2p,m,CO2{(54.39241.8433.473792133.47)(2273.15-298.15)}J1p,m,HO(g)C2p,m,O2379C)(2273.15-298.15)21p,m,N2.81kJ1HH1rHm(298.15K)H20即553.45（298.15-T/K）×-3+（-802.34）+1084.81=0謝謝閱讀所以T=808.15K或t=535℃。2-411molH2與過(guò)量50%空氣的混合物的始態(tài)為25℃、101.325kPa。若該混合氣體于容器中發(fā)生爆炸，試求所能達(dá)到的最高溫度和壓力。感謝閱讀設(shè)所有氣體均可按理想氣體處理，HO2225.1及25.1J·mol-1·K-1。及N2的分別為37.66、CV,m+0.5O+0.25O+0.752227921N22HO+0.25O+0.7522p7921N2解：據(jù)題意可畫(huà)出下列方框圖：△U=0絕熱、恒容38。精品文檔△（298K）△rmU1+0.25O+0.75227921N2℃Urm(298.15K)(g)RTHrmBO,g,298K)H(Hrm2(g)RTB{241820(0.58.314mol1240581Jmol1感謝閱讀U(C0.25C1V,m,HO(g)279{(37.660.2525.1)/K-2125.10.75298.15)}Jmol1114.753(T/K-298.15)}Jmol1精品文檔放心下載7921C)/K-298.15)V,m,OV,m,N20.752UU(298.15K)Ur0m1即-240581=11.753（T/K-298.15）解得：感謝閱讀T=2394.65K79所以n10.250.75）molg,末態(tài)4.0714mol

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n10.750.75）molg,始態(tài)4.5714mol

21T=298.15K，=101.325kPappVnRT始態(tài)g，始態(tài)始態(tài)pVnRTg，末態(tài)末態(tài)pnTg，末態(tài)nTg，始態(tài)始態(tài)p始態(tài)4.07142394.654.5714298.1539。101.325kPa724.5kPa精品文檔2-42謝謝閱讀T0的大氣中?，F(xiàn)將二通活塞打開(kāi)，使大氣迅速進(jìn)入并充滿(mǎn)容器，達(dá)到T=γTγ精品文檔放心下載0熱容比。推導(dǎo)時(shí)不考慮容器的熱容，大氣按一種氣體對(duì)待。精品文檔放心下載提示：全部進(jìn)入容器的氣體為系統(tǒng)，系統(tǒng)得到流動(dòng)功。解：真空容器終態(tài)溫度為T(mén)，終態(tài)時(shí)進(jìn)入容器內(nèi)的空氣原來(lái)在容感謝閱讀器外時(shí)所占的體積為V。0（謝謝閱讀態(tài)時(shí)的界面包括了此容器內(nèi)壁所包圍的空間VV+V0感謝閱讀（始態(tài)時(shí)界面內(nèi)包括了一部分真空空間V。（2）實(shí)際上大氣流入真空容器時(shí)并不作功，但大氣進(jìn)入容器內(nèi)是由精品文檔放心下載精品文檔放心下載中，環(huán)境以恒外壓p0將界面內(nèi)的體積壓縮了△V=V-（V+V）=00所以，環(huán)境所作的功為W=-p△V=pV=nRT0000（）由于大氣流入真空容器的過(guò)程進(jìn)行得很快，可以看作是絕熱過(guò)謝謝閱讀程，由熱力學(xué)第一定律可得UnCV,mCV,mTT)WpV000nRT)000（）（）把大氣當(dāng)作理想氣體，就有Cp,mCV,mR40歡迎下載。精品文檔Cp,m/CV,m聯(lián)立求解得CV,mR/(（c）將式（c）代入（）得RT10)RT0所以TT041歡迎下載。精品文檔第三章熱力學(xué)第二定律3-1卡諾熱機(jī)在T=600K的高溫?zé)嵩春蚑=300K的低溫?zé)嵩撮g感謝閱讀12工作，求：（）熱機(jī)的效率；（）當(dāng)環(huán)境作功–W=100kJ時(shí)，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩碤1及向低溫?zé)嵩捶懦龅抹CQ。2）W/Q11（）W/Q100kJ1/QQ1Q2QW100kJ；T21)/T(600300)/6000.5(W)Q100kJ210.5，得Q1200kJ13-2卡諾熱機(jī)在T=795K的高溫?zé)嵩春蚑=300K的低溫?zé)嵩撮g工精品文檔放心下載12作，求：（）熱機(jī)的效率；（2）當(dāng)從高溫?zé)嵩次鼰酫=250kJ時(shí)，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作的功-W1謝謝閱讀及向低溫?zé)嵩捶懦龅抹CQ。2）T)/T21W/Q11（）W0.6250kJQ150kJ1QQW150；12Q1(750300)/7500.6(W)Q2100kJ3-3卡諾熱機(jī)在T=900K的高溫?zé)嵩春蚑=300K的低溫?zé)嵩撮g工謝謝閱讀12作，求：（）熱機(jī)的效率；（2）當(dāng)向低溫?zé)嵩捶懦龅抹CQ=100kJ時(shí)，從高溫?zé)嵩次鼰酫謝謝閱讀21及對(duì)環(huán)境作的功-W。42歡迎下載。精品文檔）Q（）W/Q1W/11（）T2)/T1(900300)/9000.6667Q1100kJW（）聯(lián)立求解得：Q=300kJ；-W=200kJ13-4試證明：在高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g工作的不可逆熱機(jī)與卡諾熱機(jī)聯(lián)合操作時(shí)，若令卡諾熱機(jī)得到的功Wr等于不可逆熱機(jī)作出的功–W，假設(shè)不可逆熱機(jī)的熱機(jī)效率η大于卡諾熱機(jī)的熱機(jī)效率η，其結(jié)果必然有熱量從低溫?zé)嵩戳飨蚋邷責(zé)嵩?，r而違反熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說(shuō)法。解：由題意可知：在高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g工作的不可逆熱機(jī)ir與感謝閱讀卡諾熱機(jī)Wr等于不可逆熱機(jī)作出的功W?？赡鏌釞C(jī)R從高溫吸熱Q，作功W，放熱Q到低1,rr2,r溫?zé)嵩碩ir從高溫?zé)嵩次鼰酫，W2rrQ1放熱Q到低溫?zé)嵩?，其熱機(jī)效率為W。121先假設(shè)假設(shè)不可逆熱機(jī)的熱機(jī)效率η大于卡諾熱機(jī)的熱機(jī)效率謝謝閱讀η，即r因WrW，可得Q1,rQr或WQ1WrQ1,r1今若以不可逆熱機(jī)i帶動(dòng)卡諾熱機(jī)，使卡諾熱機(jī)r逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，卡感謝閱讀諾熱機(jī)成為致泠機(jī)，所需的功W由不可逆熱機(jī)i供給，如上圖所示。r卡諾熱機(jī)從低溫?zé)嵩次鼰酫2,r，并放熱Q1,r到高溫?zé)嵩?。整個(gè)復(fù)合機(jī)43歡迎下載。精品文檔感謝閱讀外，無(wú)其它變化。Q從低溫?zé)嵩次鼰幔篞101,r高溫?zé)嵩吹玫降臒?(Q1,rQ)1總的變化是熱從低溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩炊鴽](méi)有發(fā)生其它變化。顯然，謝謝閱讀不能成立，因此有：rr3-5高溫?zé)嵩碩=600K，低溫?zé)嵩碩=300K。今有120kJ的熱直接謝謝閱讀12從高溫?zé)嵩磦鹘o低溫?zé)嵩?，求此過(guò)程的△S。解：在傳熱過(guò)程中，高溫?zé)嵩吹摹鱏：1低溫?zé)嵩吹摹鱏：2S1S2Qr,1T1Q2,rT2120000J600K200JK1整個(gè)過(guò)程的熵變：SS1Q120000J400JK1Tr,1300K2S2(200400)JK1200JK13-6不同的熱機(jī)工作于T=600K的高溫?zé)嵩醇癟=300K的低溫?zé)岣兄x閱讀12源之間。求下列三種情況下，當(dāng)熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰酫=300kJ時(shí)，精品文檔放心下載1兩熱源的總熵變△S。（）可逆熱機(jī)效率η=0.5；（）不可逆熱機(jī)效率η=0.45；精品文檔放心下載（）不