物化试题计算题

1、1. 1mol理想气体从298.15K,2P0经下列两条途径到达压力为 1 P0 的终态：(1)等温可逆膨胀；(2)自由膨胀，试求这两过程的AU AH Q、W、AS AG 和 AA. 2.试求1mol理想气体从1000kPa,300K等温可逆膨胀至100kPa过 程中的 AU AH、AS Q、W、AG 和 AA 解： 理想气体等温变化，因此：A U = A H =0 ; 设计同样始终状态的可逆过程，则： S Q R P1 1000 1 -n Rln -1 8.314 ln 19.14J K T P2 100 100 p2 100 100 G Vdp n-Tln - 2 nRT ln 1 8.3

2、14 300 ln 5.743kJ 1000 P1 1000 1000 100 V 2p 2 100 ApdV nRTlnnRT ln 2 1 8.314 300 ln 5.743kJ 1000厂 V1P1 1000 或： A G pV G(n RT)G 5.743kJ 3.计算说明： -10C、p下的过冷C6H6(l)变成定温定压的C6H6(s), 该过程是否为自发过程。已知1mol过冷C6H6(I)的蒸汽压为2632Pa, C6H6(s)的蒸汽压为 2280Pa, Cp,m(l)=127J mol-1 K-1 , Cp,m(s)=123J mol-1 K-1，凝固热为 9940J mol-

3、1 解：该过程为不可逆相变，需将其设计为可逆过程，P1为液态C6H6的蒸汽压，p2为固态C6H6 的蒸汽压。 C6H 6(|, p ) Gi C6H 6(|, pi) G2 C6H 6(g, pi) G C6H 6(s, p ) A G5 C6H 6(s, P2) G4 一* C6H 6(g, p2) 其中, G2 G GiG2G3 G40为两个可逆相变过程。 G4 G5 Gi和 G5为凝聚相定温变压过程， G3 RT G3 Vdpdp RTIn 必 2280 8.3i4 263 In p p1 2632 G10, G5 0。设气体为理想气体，则 3i4(J) 所以 G G30，是一个自发过程

4、。 4. 过冷CO2 (|)在59C,其蒸气压为465.8kPa,同温度固体CO2 (s) 的蒸气压为439.2kPa。求imol过冷CO2 (l)在该温度固化过程的S. 已知该过程中放热i89.5J g i。 5. 计算:i00C, i0i.325kPa H2O(I) 100, 2xi0i.325kPa H20(g) 的 G ? 解：本题是一个不可逆相变，先将其设计成一个可逆过程，根据盖斯定律 G= G + G计算。 i00C, i0i.325kPa, 比0(1) i0、 C, 2X i0i.325kPa, H2O ziGi i00 C, i0i.325kPa, H2O AG dp=空爲=氏

5、hi竺 JJ PPi 2149.5 J G= G + G = 0 + 2149.5 = 2149.5 J 6. 开尔文公式也可用于固态化合物球形粒子分解压力的计算。已知 CaC03(s)在 773.15K 时 密度为3900kgm-3，表面张力为1.210N m-1，分解压力为 101.325Pa,若将 CaCO3(s)研磨 为半径为30 : 10-9m的粉末，求其在773.15K时的分解压力。 解：pr = 139.8kPa 7. 已知298K时AgBr的溶度积Ksp = 6.3 W小，试计算该温度下 AgBr饱和溶液的电导率。-(Ag ) = 61.9 1区S m二-mol 匸(Br) =

6、 78.1 1区m ： - mol。 解： Ksp =6.3 W13 k (AgBr) = 1.106-1区 1m-1 & 298K时，SrSO4的饱和水溶液电导率为 1.482 X0 S m _1 , 同一温度下，纯水的电导率为 1.5 X0S m，(1/2Sr )= 59.46 X0 亠 S m ； mol ,-(1/2SO ：)二 80.0 W S m mol ，计算SrSO4在水中的溶解度。 解：A m(SrSG)= 2 入Sr2+) +2 入SG=) =(59.46 X 10-4+79.8 X 10-44) X 2 = 0.027852 S - mb mol (SrSOJ =(溶液)-(纯水)=1.462 X 10-2 - 1.5 X 10-4 =