物 理 化 学型习题剖析.ppt

《物理化学》典型习题解析  第一章热力学第一定律 习题9计算1mo1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25dm3,终态体积为100dm3,始态及终态温度均为100℃。 (1)向真空膨胀;(2)在外压力恒定为气体终态的压力下膨胀 (3)先在外压力恒定为体积等于50dm3时的气体的平衡压力下膨胀,当膨胀 到50dm3(此时温度仍为100℃)以后,再在外压力等于100dm3时气体的平衡 压力下膨胀 (4)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? 解:(1)由于p(外)=0,W=0; (2)由于p(外)=P2,PV=nRT,P2=nRTN2 W=P2(V2V1=nRT(2V1V2=-1×8.314×373.15(100-25)100=2327J) (3)w=W1+w2==P2V2V1)-P3V3V2)=3101(J) (4)w=-nRTv,/V1=-4301(J 以上结果说明,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。  大※习题23P25 试求算2mol100℃、4×10pa的水蒸气变成100℃及p的水时,此过程 的AU和AH设水蒸气为理想气体,液态水的体积可忽略不计。已知水的 摩尔汽化热为40.67 KJ.mol1。 解:上述过程可分为下面两个过程 100℃,4×10pa,H2O(g)→100℃,p°,H2O(g)→100℃,p°,H2O() 第一步是理想气体等温过程: △U1=△H1=0 第二步是等温等压下可逆相变: AH2= -n Aap h°m=-8134kJ AU2=AlL2- PAV=AlL2+2RT =-75.14 kJ 所以全过程的AU和AH为: AU=△U1+△U2=-75.14kJ AH=AH1+AH2=-81.34kJ  ※习题39P38已知下列反应在25℃时的热效应为 (1)Na(s)+1/2CL,(g)=NaCl(s)A, Hm=-411.0kJmol-I (2)H, (g)+S(s)+20, (g)=H, SO OA, H=-8008k mol-I (3)2Na(s)+S(s)+202(g)=Na, SO,(S)A,.=-13828K J mol-l (4)1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△Hmn=-9230 kJ mol-1 计算反应2NaCW(s)+H2SO4(U)=Na2SO4s)+2HCg在25℃时的AHn0和 解:∵所求方程=(3)+(4)×2-(1)×2-(2) ∴△H1°=△H1°(3)+2△Hn°(4)-2△H8(1) A.H,6(2) =55.4 k Jmol-1 Um=A Hm- nRT(g)=AHm- 2RT =50.4 k].mol-1  ※习题41P38已知反应 1)C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△,Hn0(298K)=-3954 kJ.mol-1 (2)C(石墨+O24g)=CO24g)AH0(298K)=-3935 k J.mol 求C(石墨)=C(金刚石)的A、Hn0(298K) 解:∵所求方程=(2)-(1) ∴△n、Hn·=△Hn°(2)-ΔHn°(1) 3935-(-395.4) =1.9 kJmol-I