【正文】 7 已知 25℃甲酸乙酯（ HCOOCH3， l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾摩爾燃燒焓 ?mcH?為 1??molkJ ，甲酸乙酯（ HCOOCH3， l）、甲醇（ CH3OH， l）、水（ H2O， l）及二氧化碳（ CO2， g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù) ?mfH? 分別為 1??molkJ ， 1??molkJ ， 1??molkJ 及 1??molkJ 。 mol1 （ 2） ?? ?mrH ),(2 3 lOHCHH mC ??? ),( 3 lHCOOCHH mC ?? =｛ 2（ ） （ ）｝ kJ （ 1） 4NH3（ g） +5O2（ g） 4NO（ g） +6H2O（ g） （ 2） 3NO2（ g） + H2O（ l） 2HNO3（ l） +NO（ g） （ 3） Fe2O3（ s） +3C（石墨） 2Fe（ s） +3CO（ g） 解：計算公式如下： 天津大學(xué)物理化學(xué)第五版 (上、下 )答案 ? ???? ),( TBHH mfBmr ?? ?? ； ? ???? RTgHU Bmrmr )(??? （ 1） ? 1)(4)({)( ??????????? m o lkJKH mr ? 11 546 5 ?? ?????? m olkJm olkJ ? ? 113 1 4 )( ??? ??????????? m o lkJm o lkJKU mr ? （ 2） ? ? 1)()(2)( ?????????? m o lkJKH mr ? = ??? molkJ ? ? 113 1 4 )2()( ??? ???????????? m o lkJm o lkJKU mr ? （ 3） ? ? 1) 2 4()5 2 1 0(3) 9 8( ???????? m o lkJKH mr ? = ??molkJ ? ? 113 )( ??? ????????? m o lkJm o lkJKU mr ? 235 應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學(xué)數(shù)據(jù)，計算 25℃時反應(yīng) )()(2 23 gOlOHCH ? )(2)( 23 lOHlH C O O C H ? 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓，要求：（ 1）應(yīng)用 25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)；13 7 9),( ????? m o lkJlH C O O C HH mf ? 。 解： CgOHClOH mH 0202 25 ),(25 ),( ?? ?? ? △ H1， m △ H3， m CgOHClOH mv a p H 0202 010 ),(010 ),( ?? ?? ? 天津大學(xué)物理化學(xué)第五版 (上、下 )答案 1112,2,2 ,22,3,1 )( )(),( )(),( ),(),( 1????????????????????????????????????m o lkJm o lJm o lJKKgOHCHKKlOHCdTsOHCHdTlOHCHHHHmpmv apmpKK mpmKKmpmmv apmm 233 25℃下，密閉恒容的容器中有 10g 固體萘 C10H8（ s）在過量的O2（ g）中完全燃燒成 CO2（ g）和 H2O（ l）。已知在 10℃～ 0℃范圍內(nèi)過泠水（ H2O， l）和冰的摩爾定壓熱容分別為 Cp， m（ H2O， l） = 11 ?? ?? KmolJ 和 Cp， m（ H2O，s） = 11 ?? ?? KmolJ 。 K1（ – ） =0 m = 89440 g m=268g = kg =冰量 水量 = {1000+（ 800268） }g = 1532 g = kg 天津大學(xué)物理化學(xué)第五版 (上、下 )答案 230 蒸氣鍋爐中連續(xù)不斷地注入 20℃的水，將其加熱并蒸發(fā)成180℃，飽和蒸氣壓為 的水蒸氣。 g1今在絕熱容器內(nèi)向 1kg 50℃的水中投入 kg 溫度20℃的冰。求絕熱容器內(nèi)向1kg 50℃的水中投入 kg 0℃的冰后，系統(tǒng)末態(tài)的溫度。 今以氣體 B 為系統(tǒng)，求經(jīng)可逆膨脹到 p2=100 kPa 時，系統(tǒng)的 T2及過程的 Q， W，△ U 及△ H。 A氣體內(nèi)部有一體積及熱容均可忽略的電熱絲 .現(xiàn)在經(jīng)通電無限緩慢加熱左側(cè)氣體 A，推動活塞壓縮右側(cè)氣體 B使壓力最終到達(dá) 200kPa。 解：整個過程如下 天津大學(xué)物理化學(xué)第五版 (上、下 )答案 m o lpk P aTm o lpk P aKm o lk P aK52 0 05503 0 052 0 03 0 021 ????? ??????? ?? 絕熱可逆壓縮恒溫可逆膨脹 KKTppT RRCR mp 10200 )2/7/(3 31/12 , ?????????? ????????????? 恒溫可逆膨脹過程： ? ? kJJJppn R TW r ????????????? ?????? 因是理想氣體 ，恒溫，△ U 恒溫 =△ H 恒溫 =0 絕熱可逆壓縮： Q=0，故 kJJJTTRTTnCUW mV 51 53)3 45(3 )(255)( 11,??????????????? 絕絕 kJJJTTRTTnCH mp 21 4)30 5(31 )(275)( 11,?????????????? 絕 故整個過程： W=Wr+W 絕 = （ +） kJ= kJ △ U=△ Ur+△ U 絕 =（ 0+） = △ H=△ Hr+△ H 絕 =（ 0+） = 224 求證在理想氣體 p— V圖上任一點處，絕熱可逆線的斜率的絕對值大于恒溫可逆線的斜率的絕對值。 2） J = 7472J = kJ （ 2）查附錄七，得 其范德華常數(shù)為 0 m olmPaa ???? ???； ??? ??? m olmb 7 . 4 5 2 k J 7 4 5 2 J 102110401 3 0 0 l n8 . 3 1 41 11V n R T l n3332636312212222121???????????????????????????????????????????????????????????????????????????JJVVannbVnbdVVannbVRTpdVWVVVVr 222 某雙原子理想氣體 1mol 從始態(tài) 350K， 200 kPa 經(jīng)過如下四個不同過程達(dá)到各自的平衡態(tài)，求各過程的功 W。若將等質(zhì)量的 B、 C 接觸，達(dá)平衡后系統(tǒng)的溫度應(yīng)為多少？ 解：設(shè) A、 B、 C 的熱容各為 cA、 cB、 cC，于是有 mcA（ 5780） +m cB（ 5740） =0 （ 1） mcA（ 3680） + mcC（ 3610） =0 （ 2） mcB（ t40） +m cC（ t10） =0 （ 3） 得： cA（ 5780） = cB（ 5740） （ 4） cA（ 3680） = cC（ 3610） （ 5） cB（ t40） + cC（ t10） =0 （ 6） 由式（ 4）除以式（ 5），解得 cB = 將上式代入式（ 6）得 （ t40） + cC（ t10） =0 （ 7） 方程（ 7）的兩邊同除以 cC，得 （ t40） + （ t10） =0 （ 8） 解方程（ 8），得 t=℃ 天津大學(xué)物理化學(xué)第五版 (上、下 )答案 結(jié)果表明，若將等質(zhì)量的 B、 C 接觸，達(dá)平衡后系統(tǒng)的溫度應(yīng)為℃。求在 100℃， kPa 下使 1kg水蒸氣全部凝結(jié)成液體水時的 Q， W，△ U及△H。求末態(tài)溫度 T 及過程的 W，△ U。求末態(tài)溫度 T2及過程的 W，△ U，△ H。試求每小時生產(chǎn)熱水的質(zhì)量。 解：用符號 A 代表 Ar（ g）， B 代表 Cu（ s） 。 假設(shè)空氣為理想氣體，加熱過程中容器內(nèi)空氣的溫度均勻。 mol1=106m3 解： 1mol 乙醇的質(zhì)量 M為 ，則 ?/MVm ? = 解： （ 1）： ??? 21 ,TT mpm dTCH 1 3m ol22 . 7 kJ)/(})/()/({???????? ???? m o lJKTdKTKTKK 11113, )(/ ???? ?????????? Km o lJKm o lJTHC mmp （ 2）：△ H=n△ Hm=（ 1 103）247。 。 0 0 31 ??????? KTT? 5. 00kJWQ 0,U ????? 211 4 mol 某理想氣體， RCmP 25, ?。求整個過程的 W， Q，△ H 和△ U。 解：恒容： W=0； kJJKnCTKTnCdTnCUmVmVKTT mV1 11 8503 14 )50(,50,????????????? ? ? kJJKRCnTKTnCdTnCH mVmpKTT mp 50)()50( ,50 ,??????????????? ? ? 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，： W=0，故有 Q=△ U= 29 某理想氣體 , ? 。求 1 mol 水（ H2O， l）在 25℃下： （ 1）壓力從 100 kPa 增加到 200kPa 時的△ H； （ 2）壓力從 100 kPa 增加到 1 MPa 時的△ H。求途徑 b 的 Wb及 Qb。求 Wb。求過程的功。另一方面， Tr=。試用普遍化壓縮因子圖求解鋼瓶中氧氣的質(zhì)量。 mol2， b= 104m3其實驗值為 解：查表附錄七得 CO2氣體的范德華常數(shù)為 a= 300K 時水的飽和蒸氣壓為 。已知該溫度下水的飽和蒸氣壓為 （相對濕度即該溫度下水蒸氣分壓與水的飽和蒸氣壓之比）。試求每摩爾干乙炔氣在該泠卻過程中凝結(jié)出水的物質(zhì)的量。這種步驟共重復(fù)三次。試求洗滌后的混合氣體中 C2H3Cl及 C2H4的分壓力。 （ 2）抽隔板前， H2的摩爾體積為 pRTV Hm /2, ?， N2的摩爾體積 pRTV Nm /2, ? 抽去隔板后 22222222223n 3 /)3(/H,NNNNNNmNHmHnpRTnpRTnpRTnnpn R TVnVnV?????????總 所以有 pRTV Hm /2, ?， pRTV Nm /2, ? 可見，隔板抽去前后， H2及 N2的摩爾體積相同。 m o lRTpVn 0 0 8 3 1 9 33 1 102 0 01 0 1 3 2 5 6 ?? ???? ? BABBAAyym olgMyMynmM 831 38 1???????? ? （ 1） 1?? BA yy （ 2） 聯(lián)立方程（ 1）與（ 2）求解得 , ?? BB yy k P apyp k P apyp BB AA ???? ???? 18 如圖所示一帶隔板的容器中，兩側(cè)分別有同溫同壓的氫氣與氮氣，二者均克視為理想氣體。 dm3并且設(shè)玻璃泡的體積不隨溫度而變化，則始態(tài)為 )/(2,2,1 iiii RTVpnnn ??? 終態(tài)（ f）時 ???????? ?????????? ???? ff ffffffff TT TTR VpT VT VRpnnn ,2,1 ,1,2,2,1,2,1 k P aTTTTTpTTTTVRnpffffiifffff)( 2,2,1,2,1,2,1,2,1?? ???????????????????????? 16 0℃時氯甲烷（ CH3Cl