2022年万洪文物理化学习题答案

1、优秀学习资料欢迎下载万洪文教材习题全解第一编化学热力学第一章热力学基本定律第一章热力学基本定律练 习 题1-4 0.1kg c6h 6l 在po ，沸点 353.35k 下蒸发，已知g hc h =30.80 kj mol -1；试运算lm66此过程 q， w， u 和 h 值；解：等温等压相变；n/mol =100/78 ,h = q = n w= - nrt = -3.77 kj ,u =q+w= 35.7 kjghlm = 39.5 kj ,1-5 设一礼堂的体积是1000m3，室温是 290k ，气压为po ，今欲将温度升至300k ，需吸取热量多少 .如将空气视为抱负气体，并已知其c

2、p,m 为 29.29 j k -1 ·mol-1；解：抱负气体等压升温（n 变）； qnc p,m dt , q300p,mc290pvdt rt=1.2 ×107 j1-6 2 mol 单原子抱负气体，由600k ， 1.0mpa 对抗恒外压程的 q、w、u 和 h ；cp ,m=2.5 rp o 绝热膨胀到p o ；运算该过解：抱负气体绝热不行逆膨胀q 0 ；u w ，即 ncv,mt2 -t1= - p2 v2-v1,因 v2= nrt2/ p2, v1= nrt1/ p1 ，求出 t2=384k ；u w ncv,mt2- t1 -5.39kj ，h ncp,mt

3、2-t1 -8.98 kjo1-7 在 298.15k ，6×101.3kpa 压力下，1 mol 单原子抱负气体进行绝热膨胀，最终压力为p，如为； 1可逆膨胀 2 对抗恒外压p o 膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变；已知 cp ,m=2.5 r；1- t 1- 解： 1 绝热可逆膨胀 : =5/3 ,过程方程 p11 = p2t2 , t 2=145.6 k ,u w ncv,mt2- t1 -1.9 kj ,hncp,mt2 -t1 -3.17kj2 对抗恒外压p o 膨胀 ,利用 u w ，即 nct -t = - p v

4、 -v t =198.8k，求出；v,m212 2 1 2同理， u w -1.24kj，h -2.07kj；1-81 mol 水在 100，po 下变成同温同压下的水蒸气视水蒸气为抱负气体 ，然后等温可逆膨胀到ogpo，运算全过程的 u， h；已知l hmh 2o , 373.15k,p = 40.67kj mol -1；解：过程为等温等压可逆相变抱负气体等温可逆膨胀，对后一步u， h 均为零；hgl hm= 40.67kj，u =h pv = 37.57kj1-9 某高压容器中含有未知气体，可能是氮气或氩气；在29k 时取出一样品，从5dm3 绝热可逆膨胀到6dm 3，温度下降 21k ；

5、能否判定容器中是何种气体.如设单原子气体的cv, m =1.5r，双原子气体的 cv ,m=2.5 r.解：绝热可逆膨胀 : tt -1 = tv -1 ,求出 =7/5 , 容器中是 n2=277 k ,过程方程1v12 22.1-10 1mol 单原子抱负气体 cv,m=1.5 r ，温度为 273k ，体积为 22.4dm 3，经由 a 途径变化到温度为 546k 、体积仍为 22.4dm3；再经由 b 途径变化到温度为546k 、体积为 44.8dm3； 最终经由 c 途径使系统回到其初态；试求出：(1) 各状态下的气体压力；(2) 系统经由各途径时的q， w， u ，h 值；(3)

6、该循环过程的 q, w， u， h；o解： a 途径 : 等容升温 ， b 途径等温膨胀， c 途径等压降温；oo1p1=p,p2=2 p ,p3=p2 抱负气体 :u ncv,mt,h ncp ,mt .a 途径 , w=0, q=u ,所以 q,w, u , h 分别等于 3.40 kj , 0 , 3.40 kj , 5.67 kj b 途径 , u h=0, q=-w,所以 q,w, u , h 分别等于 3.15 kj , -3.15 kj , 0 , 0 ;c 途径 , w=-pv, q=u w, 所以 q,w, u , h 分别等于 -5.67 kj , 2.27 kj , -3

7、.40 kj , -5.67 kj 3 循环过程 u=h =0 ,q = - w= 3.40+3.15+-5.67= 0.88 kj1-11 2mol 某双原子分子抱负气体,始态为 202.65kpa,11.2dm3,经 pt=常数的可逆过程 ,压缩到终态为 405.20kpa.求终态的体积 v2 温度 t2 及 w,u,h. cp ,m=3.5 r.解 ： p1t1=p2t2,t1=136.5k求 出t2=68.3k, v2=2.8dm 3,u ncv,mt=- 2.84kj, ncp,m t=-3.97kj , w = -2 nrdt , w= -2 nrt=2.27 kjh1-12 2m

8、ol,101.33kpa,373k 的液态水放入一小球中 ,小球放入 373k 恒温真空箱中；打破小球 ,刚好使 h 2ol 蒸发为 101.33kpa,373k 的 h2og 视 h 2og 为抱负气体 求此过程的q,w, u, h如此蒸发过程在常压下进行 ,就 q,w, u, h的值各为多少 .已知水的蒸发热在 373k, 101.33kpa 时为 40.66kjmol 1；.解： 101.33kpa , 373k h 2ol h 2og(1) 等温等压可逆相变,h =q=ngl h m= 81.3kj , w= -nr t=-6.2kj, , u=q+w=75.1kj(2) 向真空蒸发

9、w=0, 初、终态相同 h=81.3kj ， , u=75.1kj， q =u 75.1kj1-13 将 373k,50650pa 的水蒸气 0.300m 3 等温恒外压压缩到101.325kpa此时仍全为水气 ,后连续在 101.325kpa 恒温压缩到体积为30.0dm3 时为止 ,此时有一部分水蒸气凝结成水.试计算此过程的q,u,h假.；. 122.59 jg设凝结成水的体积忽视不计,水蒸气可视为抱负气体,水的气化热为解：此过程可以看作： n= 4.9mol 抱负气体等温压缩+n= 3.92mol水蒸气等温等压可逆相变；gw -pv+ nrt=27 kj, q= p v+n l h m=

10、 -174 kj, 抱负气体等温压缩 u, h为零，相变过g程 h= n l hm=-159 kj, u=h- pv= h+ nrt=-147 kj1-14 试以 t 为纵坐标， s 为横坐标，画出卡诺循环的t-s 图，并证明线条所围的面积就是系统吸的热和数值上等于对环境作的功；1-15 1mol 单原子抱负气体 ,可逆地沿 t=ava 为常数 的途径 ,自 273k 升温到 573k, 求此过程的 w,u,；sp,m21解：可逆途径t=av a 为常数 即等压可逆途径 w=- nrt2-t1 = -2.49kju ncv,mt=3.74kj,s= ncln t /t = 15.40jk 11

11、-16 1 mol 抱负气体由 25， 1mpa 膨胀到 0.1mpa，假定过程分别为：1 等温可逆膨胀；2 向真空膨胀；运算各过程的熵变；解： 1 等温可逆膨胀； s=nrln v2 /v1= 19.14 j k -1 2 初、终态相同s= 19.14 j k -11-17 2 mol 、27、 20dm3抱负气体，在等温条件下膨胀到50dm 3，假定过程为： 1可逆膨胀； 2自由膨胀； 3对抗恒外压p o 膨胀； 运算以上各过程的 q、w、u、h 及 s；解：抱负气体等温膨胀, u=h=0 及 s = nrln v2/v1= 15.2 j k -1 ；1 可逆膨胀 w= - nrtln v

12、2/v1= -4.57 kj、q = - w=4.57 kj(2) 自由膨胀 w=0, q = - w=0(3) 恒外压膨胀w=-pv = -3.0 kj, q = - w=3.0 kjooo1-18 5 mol 某抱负气体 cp,m= 29.10 j k -1 mol-1 ，由始态 400 k ，200 kpa 分别经以下不同过程变到该过程所指定的终态；试分别运算各过程的q、w、u、h 及 s；1 等容加热到 600k ； 2 等压冷却到 300k ； 3 对抗恒外压p 绝热膨胀到p；4 绝热可逆膨胀到 p ；解：抱负气体u nc v,m t ,h=ncp ,mt ,s= nrln p1/p

13、2+ ncp,mln t2/t1(1) 等容升温 t2=600k, w=0, q=u, s=ncv ,mln t2/t1 所以 q,w, u, h ,s分别等于 20.79 kj, 0,20.79 kj, 29.10 kj, 42.15 j k -1(2) 等压降温 t2=300k，w=-pv , q=u w, s= ncp,mln t2/t1 所以 q,w, u, h ,s 分别等于-14.55 kj, 4.16 kj, 10.4 kj, 14.55kj,41.86jk -1(3) 恒外压绝热膨胀 q=0, w=u , t2=342.9k,s= nrln p1/p2+ nc p,mln t2

14、/t1=6.40 j k -1(4) 绝热可逆膨胀s=0, q=0,=7/5, p1v1= p v ,t2=328k 所以 q,w, u, h ,s 分别等于220,7.47 kj,7.47 kj , 10.46 kj, 01-19 汽车发动机 （通常为点火式四冲程内燃机）的工作过程可抱负化为如下循 环过程（ otto 循环）：（ 1）利用飞轮的惯性吸入燃料气并进行绝热压缩（ 2）点火、燃烧，气体在上死点处恒容升温（ 3）气体绝热膨胀对外做功（ 4）在下死点处排出气体恒容降温；设绝热指数=1.4 、v1/v2=6.0 ，求该汽车发动机的理论效率；解：绝热可逆压缩恒容 v2 升温 绝热可逆膨胀恒

15、容v1 降温 q =cv（ t3-t2）， q=cv（t1-t4） , = |q +q |/ q 利用绝热可逆过程方程求出 =1- t2- t3 / t1-t4 = 1- v1/v21- =1-6 -0.41-20 1 mol 水由始态 po ，沸点 372.8k 向真空蒸发变成 372.8k ， p o 水蒸气；运算该过程g的 s 已知水在 372.8k 时的lhm =40.60kj mol-1 hg解：设计等温等压可逆相变s=lm /t=109 j k -11-21已知水的沸点是100 ， cp, m（ h2o,l ） =75.20j k -1mol-1 ，lm h 2o =40.67-1

16、kj ·mol,cp, m（ h 2o,g） = 33.57 j k -1mol-1， cp,m 和l h mhgg均可视为常数；o(1) 求过程： 1 mol h2 o1， 100，po 1 mol hog， 100，po 的 s；2o2 求过程： 1 mol h 2 o1,60，p 1 mol h2og， 60，p 的 u， h， s；l解： 1 等温等压可逆相变s=g h/t=109 j k -1mlm2 设计等压过程h 2o1,60 h2o1， 100 h2og， 100 h2og ，60 p,mh = clt+g h- cgt= 42.34kj ,u =hpv=hrt=39

17、.57kjhp,mgs= cp,ml ln t2/t1 +l-1m /t+ c p,mg ln t1/t2= 113.7 j ko1-22 4 mol 抱负气体从 300k ， p下等压加热到 600k ，求此过程的 u ，h ，s，f，g；已知此抱负气体的osm 300k=150.0j k-1 mol -1， cp,m= 30.00 j kmol -1；-1解： u nc v,mt=26.0kj ,h=ncp,mt=36.0kj,s= nc p,mln t2/t1= 83.2 j k -1som 600k=osm 300k+s =233.2j k -1mol -1f u-ts= -203.9

18、kj ,g h-ts= -193.9kj1-23 将装有 0.1mol 乙醚液体的微小玻璃泡放入35，po ， 10dm 3 的恒温瓶中，其中已充满 n2g ，将小玻璃泡打碎后，乙醚全部气化，形成的混合气体可视为抱负气体；已知乙醚在 101325pa 时的沸点为 35，其ghlm 25.10 kjm·ol 1；运算：g(1) 混合气体中乙醚的分压；2 氮气的 h ，s， g； 3乙醚的 h， s， g；解： 1p 乙醚 =nrt/v=25.6 kpa 2 该过程中氮气的压力、温度、体积均无变化h，s，g 均为零； 3 对乙醚而言可视为：等温等压可逆相变抱负气体等温加压，h=nghlm

19、 =2.51kj， s= nl h m / t-nrln p2/p1= 9.3 j k -1， g=h-ts=-0.35kj1-24 某一单位化学反应在等温298.15k 、等压 p o 下直接进行，放热40kj，如放在可逆电池中进行就吸热4kj；1运算该反应的r sm； 2 运算直接反应以及在可逆电池中反应的熵产生 is ；3 运算反应的 rhm； 4 运算系统对外可能作的最大电功；解：1r sm=qr/t=13.42 jk -1 2 直接反应 is=rsm- q/t =147.6 jk -1 , 可逆电池中反应 is=03 r hm= q =-40 kj4 wr =rgm=rhm- trs

20、m= - 44 kj1-25 如已知在 298.15k 、p o 下，单位反应 h2g+0.5o2g 2hol直接进行放热285.90 kj，在可逆电池中反应放热48.62kj ；1 求上述单位反应的逆反应依旧在 298.15k 、p o 的条件下 的 h ， s，g； 2要使逆反应发生，环境最少需付出多少电功.为什么 .解： 1h=-q=285.90 kj ，s=qr/t=163 jk -1， g=h -ts=237.28 kj2 wr =rg=237.28 kj1-26 液体水的体积与压力的关系为：v=v 01-p，已知膨胀系数=1v0v= 2.0tp1×0-4 k-1 ，1压缩

21、系数 = v0v-10-153-1pt = 4.84×10pa；25， 1.013 ×10 pa 下 v0=1.002 cm ·g；试运算 1mol 水在 25由 1.013 ×105 pa 加压到 1.013 ×106 pa 时的 u ，h， s，f， g；解： t=298k, v0=18.036 × 10-6 m3 mol -1 ,upt = -tvtp - pvpt =-t v0 - p v0= -1.075 × 10-6+8.7 × 10-15p m 3 mol -1p 2udpp1phvsvptptu=t

22、=-0.98j ,同理t= v-tp ,t = -p ,fpt = - pvpt ,gpt = v,积分求出 h =15.45 j， s=-3.321×0-3 j， f =9.86 ×10-3 j，g=16.44 j；1-27 将 1 kg 25的空气在等温、等压下完全分别为氧气和纯氮气，至少需要耗费多少非体积功 .假定空气由o2 和 n2 组成，其分子数之比o2n2=21 79；有关气体均可视为抱负气体；解： 1 kg 25的空气中 no 2=7.28mol , xo 2=0.21, nn 2=27.39mol , xn 2=0.79,混合过程 g= no 2rtlnxo

23、 2+ nn 2rtln xn 2= -44.15 kj, 所以完全分别至少需要耗费 44.15kj 非体积功；1-28 将 1moln 2 从is；po 等温 298.15k 可逆压缩到6 po ，求此过程的 q,w, u, h , f, g,s 和解：抱负气体等温可逆过程u=h =0, w= -q = nrtln p2/ p1 = 4.44kjs=- nrln p2/p1= -14.9 jk -1 ,is= s- q/t =0 ,f=g= -ts=4.44kjo1-29 如上题中初态的n2 始终用 6 p的外压等温压缩到相同的终态，求此过程的q,w, u,h, f , g, s 和 is，

24、并判定此过程的性质；-1-1 -12.39kj , 12.39kj , 0 , 0 , 4.44kj , 4.44kj , -14.90 jk, 26.67 jk解： u ,h, f , g, s 与上题相同； w= -q = - p2v=12.39kj,此过程为不行逆过程；1-33 证明：对于纯抱负气体多方过程的摩尔热容is= s- q/t =26.67 jk -11cn, mcv ,mn 1 - n1w p 2v2p1v1 2由初态（ p1,v1）到终态（ p2,v2）过程中所做的功n - 1提示：全部满意 pv n =k k 为常数， n 是多方指数，可为任意实数；的抱负气体准静 态过程

25、都称之为多方过程；已经争论过的可逆过程，如等压过程（n=0）、等温过程（ n=1 ）、绝热过程（ n=）、等容过程（ n）都是特定情形下的多方过程；解：因 pv=rt, kv1-n=rt, kv-n dv=r dt/1-n, w=-pdv= -k v -ndv= r dt/ n -1; d u=cvdt ， 而 cn,m=q/d t =d u- w/ d t=cv ,m- r / n -1, cv,m=r/-1可得 1又 p1v1 n = p2v2 n= k ,w=-pdv= -k v -n dv, 积分求出 2 的结果其次章练 习 题2-21.25时，将 nacl 溶于 1kg 水中，形成溶

26、液的体积v 与 nacl 物质的量 n 之间关系以下式表示： vcm33/2=1001.38+16.625 n+1.7738 n+0.1194 n2，试运算 1mol kg -1nacl 溶液中 h2o及 nacl 的偏摩尔体积；解：由偏摩尔量的定义得：vnaclvnt , p, nc 16.625+1.7738 ×1.5n1/2+0.1194 × 2 n2n 1 mol ， vnacl =19.525cm 3 mol -1 ，溶液体积 v=1019.90cm3 ；nh 2o=55.556 mol,按集合公式： v= n vnacl nh 2ovh o求出 vh 2o =1

27、8.006 cm 3mol-12-3在 15，p o 下某酒窖中存有 104dm3 的酒， w 乙醇 = 96% ；今欲加水调制为w乙醇 =56%的酒；试运算： 1 应加水多少 dm3. 2 能得到多少 dm3 w乙醇 = 56% 的酒 .已知：15 ,p o 时水的密度为 0.9991kg dm -3；水与乙醇的偏摩尔体积为：2w乙醇 × 100vh o cm3mol3vc2h5oh cm-1-1mol9614.6158.015617.1156.58解：按集合公式： v= nc2h 5ohvc 2h 5oh nh 2ovh o2w乙醇 = 96% 时， 104dm3 的酒中 nh

28、2o 17860 mol 、 nc 2h 5oh 167887 mol ；1 w乙醇 = 56%， nc2h5oh 167887 mol时， nh 2o 应为 337122 mol ，故可求出应加水5752dm3；2 再次利用集合公式求出w乙醇 = 56% 的酒为 15267dm 3；2-4 乙腈的蒸气压在其标准沸点邻近以3040 pa k -1 的变化率转变， 又知其标准沸点为 80， 试运算乙腈在80的摩尔气化焓；解： vaphm=rt2d ln p / d t= rt2dp / dt/ p=8.314× 273.15+80 2× 3040/105=31.5 kj mo

29、l -1 ；2-5 水在 100时蒸气压为 101 325pa，气化焓为 40638 j mol -1；试分别求出在以下各种 情形下，水的蒸气压与温度关系式ln p* pa= f t，并运算 80水的蒸气压 实测值为 0.473×105pa(1) 设气化焓 h m = 40.638 kj mol -1 为常数；2 cp.m h 2o,g = 33.571 j k -1 mol -1 , cp.m h 2o,l=75.296 j k -1 mol -1 均为常数；-3-1-1-1-13 cp.m h 2o,g =30.12 +11.30 ×10 t j kmol;cp.m h

30、 2o,l = 75.296 j kmol为常数；解： ln p* pa= ln101 325 t373h/ rt 2 dtm； hm 40638t373c p,m dt ；cp.m cp.m h 2o,g cp.m h 2o,l1 ln p* pa= - 4888/ t +24.623，运算出 80水的蒸气压为 0.482× 105 pa；2 ln p* pa= - 6761/ t 5.019 ln t+ 59.37 , 运算出 80水的蒸气压为 0.479× 105 pa； 3 ln p* pa= - 6726/ t 5.433 ln t+ 1.36× 10-

31、3 t+ 61.22 , 运算出蒸气压为 0.479× 105 pa；2-6 固体 co2 的饱和蒸气压与温度的关系为：lg p* / pa = -1353 / t / k+11.957已知其熔化焓fus*hm = 8326 j mol -1，三相点温度为-56.6；(1) 求三相点的压力；(2) 在 100kpa 下 co2 能否以液态存在 .(3) 找出液体 co2 的饱和蒸气压与温度的关系式；解： 1 lg p* / pa = -1353 / 273.15-56.6+11.957=5.709, 三相点的压力为 5.13×10 pa3sub*hm =2.303×

32、; 1353× 8.314 j mol-1;vap*hhm =sub*hm -fus*m =17.58 kj mol -1, 再利用三相点温度、压力便可求出液体co2 的饱和蒸气压与温度的关系式：lg p* / pa= -918.2 / t / k+9.952 ；2-8 在 40时，将 1.0 mol c 2h 5br 和 2.0 mol c 2h 5i 的混合物 均为液体 放在真空容器中， 假设其为抱负混合物，且p*c 2h 5br =107.0 kpa , p*c 2 h5i=33.6 kpa ，试求：(1) 起始气相的压力和组成气相体积不大，可忽视由蒸发所引起的溶液组成的变化；

33、(2) 如此容器有一可移动的活塞，可让液相在此温度下尽量蒸发；当只剩下最终一滴液体时， 此液体混合物的组成和蒸气压为如干.解： 1 起始气相的压力 p = xbr p* c 2h5br （ 1-xbr ） p*c 2h 5i 58.07kpa；起始气相的组成 ybr= p/ xbr p* c 2h 5br 0.6142 蒸气组成 ybr 1/3 ； ybr xbr p* c 2h5br/ xbr p* c 2h5 br （ 1-xbr ） p*c 2h 5i解出 xbr=0.136，p =43.58kpa2-9 在 25，p o 时把苯 组分 1和甲苯 组分 2混合成抱负液态混合物，求1 摩尔

34、 c从6h6x1=0.8i 态稀释到 x1=0.6 态 这一过程中 g；解： g1 1i rt ln x1 / x1i=8.314 × 298.15 ln0.6 /0.8 713 j2-10 20时溶液a 的组成为1nh 3· 8h 2o，其蒸气压为1.07×1nh 3·21h 2o，其蒸气压为3.60× 103pa；(1) 从大量的 a 中转移 1molnh 3 到大量的 b 中，求 g；410 pa，溶液 b 的组成为(2) 在 20时，如将压力为op的 1molnh 3 g溶解在大量的溶液b 中，求 g；解： 1 gb a rt ln x

35、 b /x a=8.314 × 298.15 ln（ 9 /22） 2.18 kj 2 gb * rt ln x b=8.314 × 298.15 ln（ 1 /22） -7.53 kj2-11 c6 h 5 cl 和 c6 h 5 br 相混合可构成抱负液态混合物；136.7 时，纯 c6 h5 cl 和纯 c6 h 5br 的蒸气压分别为 1.150× 105 pa 和 0.604 ×105 pa；运算：(1) 要使混合物在101 325pa 下沸点为 136.7 ，就混合物应配成怎样的组成.(2) 在 136.7时，要使平稳蒸气相中两个物质的蒸气压

36、相等，混合物的组成又如何.解： 1 101 325=1.150 × 105 1-xbr + 0.604 × 105 xbr , 求出 xbr 0.250 ；2 1.150× 105 1- xbr 0.604× 105 xbr，求出 xbr 0.6562-12100时， 纯 ccl 4 及 sncl 4 的蒸气压分别为 1.933× 105 pa 及 0.666× 105pa；这两种液体可组成抱负液态混合物；假定以某种配比混合成的这种混合物，在外压为1.013×105 pa的条件下，加热到100时开头沸腾；运算：(1) 该混合

37、物的组成；(2) 该混合物开头沸腾时的第一个气泡的组成；解： 1 该混合物中含ccl 4 为 x， 101 325=0.666 × 105 1-x+ 1.933 ×105 x,求出 x 0.274；2 第一个气泡中含 ccl 4 为 y 1.933× 105 x/101 325 0.522 ；2-13 xb =0.001 的 a-b 二组分抱负液态混合物，在1.013× 10 pa 下加热到 80开头沸腾，已知纯 a 液体相同压力下的沸点为90，假定 a 液体适用特鲁顿规章， 运算当 xb=0.002 时在 80的蒸气压和平稳气相组成；解： vap*hm

38、 a 88273.15+90=31957 j mol-1, 纯 a 液体在 1.013× 10pa 下沸点为 90 , 所以 ln p* / pa= -3843.7 / t / k+22.11 ；可以求出 p* a 74.7 kpa , p* b 26674.7 kpa ,蒸气总压 p= p* a1-xb+ p* b xb=128 kpa , yb= pb/ p=0.4172-14 20时，当 hcl 的分压为 1.013× 10 pa，它在苯中的平稳组成xhcl 为 0.0425；如20时纯苯的蒸气压为0.100× 10 pa，问苯与 hcl 的总压为 1.01

39、3× 10 pa 时， 100g 苯中至多可溶解 hcl 多少克；解： p总= p* 苯1- x hcl +kx x hcl , kx=1.013 ×10 / 0.0425 pa ,求出 x hcl=0.038466 ,所以100g 苯中至多可溶解 hcl 1.87 克；2-15 樟脑的熔点是 172， kf = 40k kg mol -1这个数很大， 因此用樟脑作溶剂测溶质的摩尔质量，通常只需几毫克的溶质就够了；今有 7.900mg 酚酞和 129 mg 樟脑的混合物，测得该溶液的凝固点比樟脑低8.00；求酚酞的相对分子质量；解： t= kf b , b=106/1297

40、.9 × 10-3/m ,所以酚酞的相对分子质量m=306 g mol -12-16 在 15时 1 摩尔 naoh 溶于 4.6 摩尔 h2 o 中所形成的溶液蒸气压为596.5pa，在此温度下纯水的蒸气压力1705pa，设纯水活度为 1；试运算：(1) 溶液中水的活度因子；(2) 水在溶液中的化学势与纯水化学势之差；解： 1 pa =xa p* a,=596.5/1705 × 4.6/5.6=0.426；2 gh 2o, xa * h 2o rt lnxa= -2.514kj2-17 争论 c2h 5oha - h 2ob 混合物；在 50时的一次试验结果如下： xap

41、/papa /papb/pa0.44390.881724 83228 88414 18221 43310 6507 451已知该温度下纯乙醇的蒸气压pa =29 444pa；纯水的蒸气压pb =12 331pa；试以纯液体为标准态，依据上述试验数据，运算乙醇及水的活度因子和活度；解： pa =axa p* a,a = pa/ xa p* a ,a a = pa / p* a, 可以求出xaa ， a ab ，a b0.44391.085 , 0.48171.553, 0.86370.88170.8256, 0 .72795.108, 0.6043o2-22 在p下， hno 3 和水组成的气液

42、平稳系统：t / k373.1383.1393.1395.1393.1388.1383.1373.1358.6x（hno 3）0.000.110.270.380.450.520.600.751.00y（hno 3）0.000.010.170.380.700.900.960.981.00(1) 画出此系统的沸点组成图；(2) 将 3molhno 3 和 2molh 2o 的混合气冷却到 387.1k ， 互成平稳的两相组成如何.互比量为多少 .(3) 将 3molhno 3 和 2molh 2o 的混合物蒸馏，待溶液沸点上升 4k 时，馏出物组成约为多少.(4) 将3中混合物进行完全分馏，得到何

43、物.解：2 x（hno 3）=0.53, y（ hno 3）=0.91 , ng / nl = 0.2263 馏出物组成 x（hno 3）=0.914 馏出物纯 hno 3 残留物组成 x（hno 3） =0.382-23 在 303k 时，将 40g 酚和 60g 水混合，系统分为两层，在酚层中含酚70%，在水层中含水92%，试运算两层液体的质量各为多少. 酚层 51.6g, 水层 48.4g解：酚层液体的质量为w, 0.70 w+1-0.92100- w=40, w=51.6 g2-25 金属 a 、b 熔融液冷却曲线的转折温度和平台温度如下表所列，请据此画出相图，标出相区的相态和 化合物

44、的组成；解：xa1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0转折温度 /95090090010001000750550575平台温度 /100080080080080011005005005005006002-26 金属 a 、b 形成化合物ab 3、 a2b3；固体 a 、b、 ab 3、a 2b 3 彼此不互溶，但在液态下能完全互溶； a 、b 的正常熔点分别为600、 1100；化合物 a 2b3 的熔点为 900，与a 形成的低共熔点为450；化合物ab 3 在 800下分解为 a 2b3 和溶液，与 b 形成的低共熔点为 650；依据上述数据(1) 画出 a-b

45、 系统的熔点 -组成图，并标示出图中各区的相态及成分；(2) 画出 xa =0.90、xa =0.10 熔化液的步冷曲线，注明步冷曲线转折点处系统相态及成分的变化和步冷曲线各段的相态及成分；解：2-27 已知 101.325kpa，固体 a 和 b 的熔点分别为500和 800，它们可生成固体化合物abs ；abs 加热至 400时分解为 ab 2s和 xb=0.40 的液态混合物； ab 2s在 600分解为 bs 和 xb=0.55 的液态混合物；该系统有一最低共熔点，温度为300，对应的组成 xb=0.10 ；(1) 依据以上数据，画出该系统的熔点-组成图，并标出图中各相区的相态与成分；

46、(2) 将 xa=0.20 的液态 a ，b 混合物 120mol ，冷却接近到 600，问最多可获得纯 b 多少摩尔.解： 2 66.7 mol第三章化学反应系统热力学练 习 题3-4 在 291333k 温度范畴内 ,下述各物质的cp,m /jk -1mol -1分别为ch 4g: 35.715;o2g: 29.36;co 2g: 37.13;h2ol: 75.30;在 298.2k时 , 反 应ch 4g+2o2g=co 2g+2h2ol的 恒 压 反 应 热 效 应 为-890.34kjmol -1；.求 333k 时该反应的恒容反应热效应为多少.解： 1 求 333k 时恒压反应热效

47、应: h333k = h 298.2k+333298c p dt-1= -887.0 kj molb g rt2 求恒容反应热效应: u333k = h333k -b= -881.6kjmol -13-5 由以下数据运算 2，2，3，3 四甲基丁烷的标准生成热；已知：fohm hg =217.94okj mol -1 ，f h o cg =718.38 kjmol -1， -1， -1 ；解：fmc-c=344 kjmolohm ch3cch 32 cch 32 ch3 g =18f h m hg +8fc-h = 414 kjmolohm cg -7c-c-18c-h-1= -190 kj mol3-6 已知 25时以下数据：物质ch 3ohlch 3ohgof h m298