天津大学物理化学答案.ppt

1 2气柜内有121 6kPa 27 的氯乙烯 C2H3Cl 气体300m3 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n pV RT 1 462 104mol氯乙烯M 62 494 10 3Kg mol 1流量qm 90Kg h 1贮存气体所用时间t nM qm 10 15h1 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 若将其中一个球加热到100 另一个球则维持0 忽略连接管中气体体积 试求该容器内空气的压力 1 7今有20 的乙烷 丁烷混合气体 充入一抽真空的200cm3容器中 直至压力达101 325kPa 测得容器中混合气体的质量为0 3879g 试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力 解 设A为乙烷 B为丁烷 1 2 联立方程 1 与 2 求解得 1 13一密闭刚性容器中充满了空气 并有少量的水 当容器于300K条件下达到平衡时 器内压力为101 325kPa 若把该容器移至373 15K的沸水中 试求容器中达到新的平衡时应有的压力 设容器中始终有水存在 且可忽略水的体积变化 300K时水的饱和蒸气压为3 567kPa 解 300K时容器中空气的分压为373 15K时容器中空气的分压为 因为容器体积不变373 15K时容器中水的分压为101 325kPa所以373 15K时容器内的总压为p 121 534 101 325 222 859 kPa 2 12已知CO2 g 的Cp m 26 75 42 258 10 3 T K 14 25 10 6 T K 2 J mol 1 K 1求 1 300K至800K间CO2 g 的平均摩尔定压热容 2 1kg常压下的CO2 g 从300K恒压加热至800K的Q 解 1 2 H n Hm 1 103 44 01 22 7kJ 516kJ 2 17单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol 摩尔分数yB 0 4 始态温度T1 400K 压力p1 200kPa 今该混合气体绝热反抗恒外压p 100kPa膨胀到平衡态 求末态温度T2及过程的W U H 解 先求双原子理想气体B的物质的量 n B yB n 0 4 5mol 2mol 则单原子理想气体A的物质的量 n A 5 2 mol 3mol单原子理想气体A的 双原子理想气体B的过程绝热 Q 0 则 U W于是有14 5T2 12T1 12 400K得T2 331 03K 2 19在一带活塞的绝热容器中有一固定绝热隔板 隔板活塞一侧为2mol 0 的单原子理想气体A 压力与恒定的环境压力相等 隔板的另一侧为6mol 100 的双原子理想气体B 其体积恒定 今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热隔板 求系统达平衡时的T及过程的W U 解 过程绝热 Q 0 U W 又因导热隔板是固定的 双原子理想气体B体积始终恒定 所以双原子理想气体B不作膨胀功 仅将热量传给单原子理想气体A 使A气体得热膨胀作体积功 因此 W WA 故有 U W WA 得得20 T 6963K故T 348 15K 2 2725 下 密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8 s 在过量的O2 g 中完全燃烧成CO2 g 和H2O l 过程放热401 727kJ 求 1 的反应进度 2 C10H8 s 的 3 C10H8 s 的 解 1 反应进度 2 C10H8 s 的 M萘 128 173每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为 3 所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为 2 39某双原子理想气体1mol从始态350K 200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态 求各过程的功W 1 恒温可逆膨胀到50kPa 2 恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀 3 绝热可逆膨胀到50kPA 4 绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀 解 1 恒温可逆膨胀到50kPa 2 恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀 3 绝热可逆膨胀到50kPa 绝热 Q 0 4 绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀绝热 Q 0 上式两边消去nR并代入有关数据得3 5T2 2 75 350K故T2 275