物化答案,妈妈再也不想担心我的学习了

1、最新 料推荐1.将 298k ， p 下的 1dm3 的 o2(理想气体 )绝热不可逆压缩到5p，消耗功502j，求终态的 t2、-1-1s2 及 h、 g。已知： sm（ o2 ，298k ） = 205.14 j k mol题解 氧气的物质的量为p1v1100kpa10103 dm 3n8.314j k1 mol 10.40molrt1298k由热力学第一定律，u = q + w；系统绝热， q = 0 ， u = w u = ncv， m（t2t1） = 0.4mol2.5r（ t2 298k ） =502j解得 t2 = 896.4ks s2s1n(c p,m ln t2rln p2

2、)t1p10.4( 7 rln 896.4krln 500kpa ) 7.4jk -12298k100kpa s2 = s + s1-1-1mol-10.40mol = 89.46 jk-1= 7.4 j k+205.14j k h = ncp， m（t2 t1） = 0.4mol 3.5r（ 698.4 298）k = 6965.1j g =h （ ts） = h （ t2s2t1s1）-1 298k0.4mol 05.14j k-1mol-1）=6965.1j（ 896.4k 89.46 j k= 48.77kj剖析 本题考察的知识点为计算理想气体的单纯pvt 变化的状态函数变， 有两点需

3、注意：（1）题中已知条件给出氧气在298k 时的标准摩尔熵，可利用该数据计算其始态熵，再结合过程的熵变计算终态熵；（2）计算 g 时，需利用（ ts），它代表的含义是（ t2s2t1s1），而不应理解为t（ s2 s1），因为本题属变温过程1最新 料推荐2.2最新 料推荐3将 1 mol o2 由 298.15 k ，的压强下经恒温可逆压缩增至压强为607950 pa 的末态，试求、体，及隔。如改为恒外压(607950 pa)压缩至同一末态，上述各热力学量又为多少（答案： q = -4.44 kj ，h = u = 0 ，w = g = a = 4.44 kj ， s = 14.9 j k-1

4、 ， s 隔 = 0 ， q = -12.4 ， w = 12.4 kj ， s 隔 = 26.67 j k-1，其余同）解： (1)将 o2 视为理想气体，因是恒温可逆压缩，故=0=-t= - qr =4.44 kj=-t= - qr =4.44 kj3最新 料推荐体 = qr / t= （ -4441 ） 298.15= -14.9 j k-1外 = -qr / t = 4441298.15= 14.9 j k-1隔 =体 +外 = 0(2) 因恒外压压缩，则外 = -q/t=12394 298.15 = 41.57 j k-1隔 =体 +外 = （ -14.9 ） + 41.57 = 2

5、6.67 j，及均与 (1) 同。41 mol 理想气体从同一始态 ( 298.15 k ，506625 pa ) 分别经历下列过程达到相同末态(298.15 k ，)：(1)绝热可逆膨胀然后恒压可逆膨胀；(2) 恒压可逆膨胀然后经恒容到达末态。试分别计算此二过程的、及。已知此气体的恒压摩尔热容 12.47jmol -1 -1 。（答案： u = h =0 ， s = 13.4 j k-1 ， g = -3995 j ）解：两过程的始末态相同，故其du ， dh ，ds 及 dg 均相同，计算时选任一过程皆可：因恒温，故：du = dh = 0而所以：g =h - ts = -3995 j4最

6、新 料推荐5在 298.15 k 及 506625 pa 下，1 dm3 的氧气经绝热可逆膨胀至p ，试计算该过程的u 、h 、 s 、 a 及g 。已知氧的 sm (298k) 205j mol -1 k-1 ， c p ,m(o2,g) 29.1j mol -1 -1，并可将氧视为理想气体。（答案： u = -466 j， h = -652 j， a = 3831 j， g = 3645 j， s = 0）解： (1)先求出氧气的量n 及终态的温度 t2：-3n=pv/(rt)=506625 1 10 /(8.314 298.15)=0.204 molr=cp,m /cv,m=7/5(1-

7、r)/r(-2/7)t2=t1(p1/p2)=298.15(506625/101325)=188.24 k(2)求u ， h ， s：u =ncv,m(t2-t1)=0.204 (29.1-r)(188.24-298.15)= - 466 jh = ncp,m (t2-t1)=0.204 29.1(188.24-298.15) = -652 j绝热可逆，所以：s=qr/t=0(3) 求 a ， ga =u -(ts) =u -stg =h -(ts) =h -st给出的氧的熵值是298.15k，p 的熵值（ sm ），而本题的始态是298.15 k 及 506625 pa，故应把给出的摩尔熵变

8、为本题始态的摩尔熵（sm）。因：sm -sm= rtln(p1/p 2)=8.314ln(101325/506625)= -13.4 j mol -1 k-1-1故本题始、终态的熵值s= s=s =0.204(205-13.4) = 39.1 jk21所以：a = -466-39.1(188.24-298.15) = 3831 jg = -652-39.1(188.24-298.15) = 3645 j6苯的正常沸点为353 k，此时vap h m (c6 h6 ，353 ) 30.77 kjmol -1。现将 353 k、 p 下5最新 料推荐的 1 mol 液态苯向真空恒温蒸发为同温同压下

9、的苯蒸气(可视为理想气体 )，试计算： (1)此过程中苯吸收的热和所做的功；(2)vap sm (c6h6)及vapgm ； (3)在 298.15k 时苯的饱和蒸气压。（答案： q= 0， w= 27835j， 87.81 jmol-1 k-1 ， 0， 14722.53 pa）解： (1) 因是恒温向真空膨胀w=0，又因t1=t2， p1=p2， h =30770 jmol -1q= u =h - p(vg-v1)h - pvg=h -nrt=30770-8.314353=27835.16 j(2)vap sm30770 / 35387.18jmol 1 k 1vapgmvap hmt v

10、ap sm 0(3)因温度变化很小，故可视vap hm为常数。ln(p2/p1 ) =vap hm/r(t2-t1)/(t 2 t1)=(30770/8.314) (298.15-353/(298.15 353)=-1.9291所以： p2/p 1=0.1453p2 =0.1453101325=14722.53pa7.6最新 料推荐p固8试计算263.15 k 及 p的压强下， 1 mol 水凝结成冰时，冰和水的饱和蒸气压之比p液 。7最新 料推荐已知冰及水的摩尔恒压热容分别为37.65 jmol-1 k-1 及 75.31 jmol -1k-1 ；在 273.15k 时冰的熔化热为6 025

11、 jmol -1。（答案： 0.906 ）解：现设计如下的五步可逆过程来代替原过程：(图中 ps 及 pl 分别为冰和水的饱和蒸气压)g,sh2o(l)h2o(s)263.15 k, p263.15 k, p15h2o(l)h2o(s)263.15 k, pl263.15 k, ps24h2o(g)3h2o(g)263.15 k, pl263.15 k, ps解题思路： 为求得 ps 和 pl 的比值，过程 3 是关键。当水蒸气当作理想气体时，过程3 的热力学量中只有s 或g 与有关。计算s 较简单。s= s1+ s2+ s3+ s4+ s5因压强不大，对凝聚相的影响可以忽略，故：s1 =0，

12、 s5=0；而：s3=rln(p1/ps)；s2=vap hm / t4subhm / t；s =-所以：s2+ s4 =vap hm / t -subhm / t = -fus hm / t又因：c p,m =cp,m (l)- cp,m(s)26337.65)dt 5648.5j mol 1则：fus hmfus hm(273 k)+(75.31(263k)=273s2+s4= -5648.5/263.15= -21.47 j k-1s =s2+s3+s4= -21.47+rln(p/ps)为了求得原过程的s，还需设计另外的循环：8最新 料推荐sh2o(l)h2o(s)263.15 k,

13、p263.15 k, piiiih2o(l)iih2o(s)273.15 k, p273.15 k, p可见：s=si+sii+siii= 75.31ln(273.15/263.15)-6025/273.15+37.65ln(263.15/273.15)-1= -20.65jk所以有： -20.65= -21.47+rln(pl/ps)rln(p/ps)=0.82故 pl/ps=0.90613有一绝热筒，其中被一块导热良好的金属板隔开为 a 及 b 两室 (如右图 )。每室均装有温度为400 k、压强为 1013250 pa 的单原子理想气体。现使b 室的a，2 molb，2mol400k气体

14、在恒外压下(外 101325 pa)绝热膨胀至压强为101325 pa。试计算在a、b 室内气体达到平衡后两室气体在此过程中的h 、s 及 g 。已知该气体始态-1-1的熵为 130 j mol 。(计算时忽略圆筒及金属板温度变化的影响)。b 室膨胀时对外作功，不对外传热，但b 室与 a 室时刻处于热平衡。设末态的温度为t2， b 室始态体积为v1， b 室末态体积为v2；已知 na=nb=2 mol ， cv,m=3r/2 。 u = w= -p 外 (v2-v1) nacv,m(t2-400) + nbcv,m(t2-400) =-p 外 nbr(t2/p 2-t1 /p1)4 (3r/2

15、) (t2-400)= -101325 28.314 (t2/101325-400/1013250)得： t2=310 k9最新 料推荐(2) 求 h， s，g：a 室是恒容降温：ha= nacp,m t=2(5r/2) (310-400) = -3741jsa = nacv,mln(t2/t 1) = 2 (3r/2)ln(310/400) = -6.4 j k-1ga=ha-(ts)a =ha- (t2sa2-t1sa1)= -3741 310 (260-6.4)- 400 260 = 21643 jb 室的压强，温度及体积均变化：hb= nbcp,m t=2(5r/2) (310-400

16、) = -3741jsb = nbcp,mln(t2/t 1) +nbrln(p1/p2)= 2 (5r/2)ln(310/400) +2rln(1013250/101325)= 27.7 j k-1gb=hb-(ts)b =hb- (t2sb2-t1sb1)= -3741 310 (260+27.7) - 400 260 = 11072 j整个体系：h= ha+ hb= -7482 js = sa + sb = 21.3 j k-1g= ga+ gb=32715 j = 32.7 kj14293.15 k 时，质量分数为-3，60 %的甲醇水溶液的密度是 0.894 6 kg dm在此溶液中

17、水的偏摩尔体积为1.68 -23-1。求甲醇的偏摩尔体积。 （答10dmmol案： 3.977 10 2 dm3 mol -1）解：m h2o =18.015 10-3 kg mol-1；m ch3oh = 32.042 10-3 kg mol-1以 1kg 溶液计算：n h2o=（ 1-0.6 ） / （ 18.015 10-3 ） = 22.204 moln ch3oh = 0.6/ （ 32.042 10-3 ） = 18.725 moln（总） = n h2o+ n ch3oh = 40.929 molx h2o = 18.725/40.929 = 0.4575溶液体积： v = w/

18、 = 1/0.8946 =1.1178 dm310最新 料推荐vm =1.1170/40.929 = 0.02731 dm3mol-1（甲醇） =（ vm- x h2o, h2o ） / x ch3oh=（ 0.02731-0.54250.0168 ） /0.4575= 0.03977dm3 mol-115 在 298.15 k， nacl 水溶液的体积v 与 nacl 的质量摩尔浓度m 的关系式如下： （ 1.001 4 0.016 62 m 1.77 10-3 m 3/2 1.2 10-4 m 2） dm 3。试计算 1 mol kg-1 的 nacl溶液中 nacl 和 h2o 的偏摩尔

19、体积。（答案： 1.9515 10 2， 1.8022 10 2 dm3 mol -1）解：m h2o=18.015 10-3 kg mol-1按含 1kg 水的 nacl 溶液计算，则n2=m-3v 2 =（-3 1/2 2.4 10-4v / m ） t n=0.01662 2.655 10 mm=0.019515 dm 3 mol 1 v=n1 v 1 n2 v 2 v 1 =（v- n2 v 2 ） /n 1=（ 1.0014 0.016621.77 10-3+1.2 10-4 0.019515） /55.509 =0.018022 dm 3 mol 116 973.15 时，溶液的摩

20、尔混合焓如下：x(zn )0.10.20.30.40.50.60.70.80.9-17531326172819582054200017741377787mix h m /(j mol )试计算合金在973.15 k， x( zn ) = 0.6 时，和的偏摩尔混合热。（答案： 2012 j mol-1 ）解： 以 xzn 为横坐标， mix hm为纵坐标作图，在xzn=0.6 处作切线，得到两截距分别为1207j mol -1 和 3125 j mol-1 ，分别为和的偏摩尔焓（热），则在 xzn=0.6 时，和的偏摩尔混合热为： h=1270 0.63125 (1 0.6)= 2012 j

21、mol -111最新 料推荐17在 1653k 下， cr ti 合金的摩尔混合吉布斯自由能与摩尔分数的数据如下：x(cr )0.090.190.270.370.470.620.780.89mix gm /(j mol -1)3 3935 3265 9916 5656 9046 8285 9294 058试计算在1653k 下 x(cr ) 0.47的液体合金中铬和钛的偏摩尔混合自由能。（答案： 6897 j mol -1 ）解：以 x(cr ) 为横坐标，mixgm 为纵坐标作图，12最新 料推荐在 x(cr ) 为 0.47 处做切线，得两截距分别为-5830 和 -8100 jmol -1，即分别为ti 和 cr的偏摩尔自由能，则在x(cr ) 0.47 处 ti 和 cr 的偏摩尔混合自由能为： g =-5830 （ 1-0.47） +（-8100 ） 0.47= -6897 （ jmol -1）18 298 k 时 k2so4 在水溶液中的偏摩尔体积v 2 由下式表示：v 2 =(0.032280+0.01822 m 1/2 2.22 10-5 m )dm3 mol -1m 为 k溶液的质量摩尔浓度， 已知纯水的摩尔体积 vm (h 2o) 0.017