发布时间 : 星期六 文章物理化学期末试题题库更新完毕开始阅读f64476f587c24028905fc394
解：?S体?nRlnV210?2?8.314?ln?38.29(J?K?1) V11
28、已知反应及有关数据如下：
? ?fHm/(kJ?mol?1) 52.3 -241.8 -277.6
?1?1Cp,m/(J?mol?K) 43.6 33.6 111.5
??求（1）298K时反应的?rHm；（2）反应物的温度为288K，产物温度为348K时反应的?rHm。
?解：（1）?rHm??vB?fHm??277.6?(52.3?241.8)
?1??88.1(kJ?mol)
?（2）将反应过程设计成下列过程： 288KC2H4(g)?H2O(g)
?H2??H1??88.1kJ?mol??1 298KC2H4(g)?H2O(g)
C2H5OH(l)
?H3? 348KC2H5OH(l)
??1 ?H1??88.1kJ?mol
??H2??Cp,m(反)?T?(43.6?33.6)?(298?288)?10?3?0.772(kJ?mol)?1
? ?H3??Cp,m(产)?T?111.5?(348?298)?10?3?5.575(kJ?mol?1)
??? ?H???H1??H2??H3??88.1?0.772?5.575??81.8(kJ?mol?1)
29、定容下，理想气体1molN2由300K加热到600K。求过程?S。已知
Cp,m,N2?(27.00?0.006T)J?mol?1?K?1。
nCV,mdTT2n(Cp,m?R)dT??T1 TTdTT2??T11?(27.00?0.006T?8.314)?14.76(J?K?1)T
解：?S??T1T2
30、若上题是在定压下进行，求过程的熵变。 解：理想气体定压过程熵变
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?S??T1T2nCp,mdTdTT2??T11?(27.00?0.006T)?20.51(J?K?1) TT
31、101.325kPa下，2mol甲醇在正常沸点337.2K时汽化，求体系和环境的熵变各位多少？已知甲醇的汽化热?Hm?35.1kJ?mol。 解：101.325kPa、337.2K甲醇汽化，发生可逆相变
?1QRn?Hm2?35.1???0.208(kJ?mol?1) TT337.2n?Hm??0.208(kJ?K?1) ?S环??T ?S体?
31、在298K及p下，用过量100%的空气燃烧1molCH4，若反应热完全用于加热产物，求燃烧所能达到的最高温度。所需热力学数据如下所示。 CH4 O2 CO2 H2O N2
??fHm/(kJ?K?1) —74.81 0 —393.51 —241.82
?Cp,m/(J?mol?1?K?1) 28.17 26.75 29.16 27.32
解：甲烷燃烧的化学反应如下：
CH4(g)?2O2?CO2(g)?2H2O(g) N2
??fHm/(kJ?K?1) —74.81 0 —393.51 —241.82
Cp,m/(J?mol?1?K?1) 28.17 26.75 29.16 27.32
空气过量100%时，O2量为2?(1?100%)?4mol，甲烷燃烧后剩余各气体的量为： O2(g):2molCO2(g):1molH2O(g):2mo l N2(g):4?0.79/0.21?15.05(mol)
???rHm??vB?fHm
??393.51?2?241.82?(?74.81)??802.34(kJ?mol)T?1
若该反应热完全用于加热产物，则
??rHm??298(nO2Cp,m,O2?nCO2Cp,m,CO2?nH2OCp,m,H2O?nN2Cp,m,H2O)dT?(2?28.17?1?26.75?2?29.16?15.05?27.32)?(T?298)
?802.34?103(kJ?mol?1)解得：T=1747K
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32、在110℃、10Pa下使1molH2O(l)蒸发为水蒸气，计算这一过程体系和环境的熵变。
已知H2O(g)和H2O(l)的热容分别为1.866J?g?1?K?1和4.184J?g?1?K?1，在100℃、10Pa下H2O(l)的汽化热为2255.176J?g?1(MH2O?18g?mol?1。)
55解：
W??pe?V??peVg??nRT??1?8.314?383.15??3.816(kJ)
题给过程可以设计为如下可逆过程，以计算体系熵变：
?S1??mCp,g(l)T1T2TdT373.15?mCp,g(l)In2?18?4.184?In??1.992(J?K?1)TT1383.15m??VHm18?2255.176??108.79(J?K?1)T373.15T2TdT383.15?S3??mCp,g(g)?mCp,g(g)In1?18?1.866?In??0.8883(J?K?1)T1TT2373.15?S2??S??S1??S2??S3?105.90(J?K?1)?H1??mCp,g(l)dT?1?4.184?18?(373.15?383.15)??753.1(J)T1T2?H2?n?VHm?1?2255.176?18?40593(J)?H3??mCp,g(g)dT?1?1.866?18?(383.15?373.15)?335.9(J)T1T2?H??H1??H2??H3?40176(J)?H40176?S环??????104.86(J?K?1)T383.15?S总??S??S环?3.87(J?K?1)?0
33、lmol ideal gas with CV,m?21J?mol?K，was heated from 300K to 600K by (1)
?1?1
reversible isochoric process, (2) reversible isobaric process. Calculate the Q、W、?U、ΔH、and ΔS separately. 解：
(1) 由于是等容可逆过程，所以：
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Q??U?nCV,m?T?1?21J?mol?1?K?1?(600?300)K?6300JW?0?H?n(CV,m?R)?T?1?(21?8.314)J?mol?1?K?1?(600?300)K?8794J ?S?nCV,mlnT2600K?1?21J?mol?1?K?1?ln?14.56J?K?1T1300K(2) 由于是等压可逆过程，所以：
?U?nCV,m?T?1?21J?mol?1?K?1?(600?300)K?6300JQ??H?n(CV,m?R)?T?1?(21?8.314)J?mol?1?K?1?(600?300)K?8794JW??U?Q?6300J?8794J??2494JT600K?S?nCp,mln2?1?(21?8.314)J?mol?1?K?1?ln?20.32J?K?1T1300K
34．Calculate the heat of vaporization of 1 mol liquid water at 20 ℃, 101.325kPa.
??vapHm(water)?40.67kJ?mol?1,
Cp,m(water)?75.3J?mol?1?K?1,
Cp,m(watervapor)?33.2J?mol?1?K?1 at 100℃, 101.325kPa.
解：由基尔霍夫公式
?H293K??H373K??373(33.2?75.3)dT
293?40.67?(33.2?75.3)?(293?373)?10?3 ?44.04(kJ?mol?1)
0℃，经pT = 常数的可逆压缩过程压缩到终35、1mol单原子理想气体，始态为2?10Pa、态为4?10Pa。计算终态的T和V，过程的W、?U、?H。 解：?U??1703J
?36、298K时，1molCO(g)放在10molO2中充分燃烧。求（1）在298K时的?rHm；（2）该
55W?2271J?H??2839J
反应在398K时的?rHm。已知CO2和CO的?fHm分别为?393.509kJ?mol和
???1?110.525kJ?mol?1，CO、CO2和O2的Cp,m分别为29.142J?mol?1?K?1、37.11J?mol?1?K?1和29.355J?mol?1?K?1。
解：（1）?rHm??283.0kJ?mol
??1 40