【正文】 100 110 120 122 120 115 110 100 x（HNO3）液 y（HNO3）氣 （1） 畫出此體系的沸點組成圖；（2） 將3molHNO3和2molH2O的混合汽冷卻到114℃，互相平衡的兩相組成為何？相對量為若干？（3） 將3molHNO3和2molH2O的混合物蒸餾，將溶液沸點升高了4℃時，整個餾出物的組成為若干？（4） 將3molHNO3和2molH2O的混合物進行完全蒸餾，能得何物？解：(1)體系的沸點組成圖如下：(2)由圖可得：、則有：ng()=n1()(3)(4)純HNO313. 下列數(shù)據(jù)是乙醇和乙酸乙酯的混合溶液的標準壓力及不同溫度時，乙醇在互成平衡的氣、液兩相中的摩爾分數(shù)：t / oC x(乙醇)液 y(乙醇)氣 （1） 以t對x(乙醇)作沸點組成圖，畫出氣液平衡曲線。kg1（假定所涉及的熱效應都不隨溫度而變）。mol1ln△ vapHm=mol1）解：將有關數(shù)據(jù)代入克克方程式，則：ln T=385K≈112oC7. 某有機物的正常沸點為230℃（ kPa），從文獻上查得： kPa時，它的沸點為90℃， kPa時的沸點是多少？（假定90~230℃范圍內(nèi)溫度對汽化熱的影響可以忽略）。解：由特魯頓規(guī)則知：Hm=88解：(1)f=12+1=0，即無變量體系(2)f=12+2=1，即T或p(3)f=32+1=2，即T和x (4)f=21+2=3，即T、p和x(5) f=31+1=3，即T、x1和x2(6) f=22+1=1，即T4. 硫的相圖如右。(3)f=2+0=2，f=0時，=2，即體系最多可有兩相共存，如苯甲酸苯溶液及苯甲酸水溶液。解：(1)K=311=1，f=12+2=1(2)K=310=2，f=22=2=2(3)K=310=2，f=22+2=2(4)K=420=2，f=22+1=12. 在水、苯和苯甲酸的體系中，若指定了下列事項，試問體系中最多可能有幾個相，并各舉一例。利用上述數(shù)據(jù)，反應CO（）+2 H(g)= CHOH（g）的及。解：（1）開始時 開始 0 0平衡 p p平衡后： 解得：（2） （3）620K時平衡后 解得： 則平衡后： 解得：15.（1）在1120℃下用H2（g）還原FeO（s）,平衡時混合氣體中H2（g）。同上實驗，再620K。（1） 使氣體的總壓力減低，直到體積增大到2dm（2） 通入氮氣，使體積增大到 2dm,（3） 通入氮氣，,而體積仍為1dm （4） 通入氯氣，,而體積仍為1 dm解：（1）PCL= PCL+CL 1mol 。（1） 求N2 (g)+ 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 的.（2） 在此溫度時，若要達到50%氮，總壓力為多少？解：（1）N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 開始 1mol 3mol 0平衡 1n 33n 2n 平衡混合物中NH3的摩爾百分數(shù)：解的：n=平衡時： (2) 開始 1mol 3mol 0 平衡 1n 3=3n 2n 平衡混合物中NH3的摩爾百分數(shù)：解得：n=平衡時：（液）的標準生成自由能（假定氣體為理想氣體，且已知的蒸氣壓為）。求反應解： 開始 0平衡（） （） XP總=（）+（）+X==X=平衡時 若P==℃時，反應：。證明：證明：Du=TdSPdV 由dA= SdTpdV=T （1） 得=（P+）（vb）=nRT兩邊對T微分（vb）=nR將上式代入（1）則，試證明：證明：由麥克斯韋關系得：，理想氣體：PV=nRT 所以 則，即：證明： （1） 由（1）得： 所以，求此溶液中水的偏摩爾體積。（設水蒸氣為理想氣）。解：2C（石墨）+3（g）（g）19．計算下列恒溫反應（298K）的：已知25 oC時的解：由附表查得：：：20．25 oC、金剛石與石墨的規(guī)定熵分別為和；其標準燃燒熱分別為和。(2) 當該反應自發(fā)進行（即不作電功）時，求環(huán)境的熵變及總熵變。(7) 理想氣體絕熱可逆膨脹。(3) 非理想氣體的絕熱節(jié)流膨脹。(b)是不可逆過程(c)Q=0,W=0, oC，1mol過冷水蒸氣變?yōu)?5 oC，求此過程的及。已知25 。 1mol 1mol 甲苯（l） 甲苯（s） 解： ：(1)，求Q,W,。試問欲使1kg水結(jié)成冰，至少須做功若干？此冰箱對環(huán)境放熱若干？解：可逆熱機效率最大，經(jīng)過相當時間后，有4184J的熱因恒溫絕熱不良而傳給室內(nèi)空氣，試求：（1） 恒溫槽的熵變。，1mol水凝結(jié)成這一過程的和，并判斷此過程是否為自發(fā)過程。若使該H2在27oC從1 dm3經(jīng)恒溫可逆膨脹至10 dm3其熵變又是多少？由此得出怎樣的結(jié)論？解：真空膨脹體系的熵變?yōu)椋汉銣乜赡媾蛎涍^程的的熵變?yōu)椋?. dm3 30oC水混合，求熵變。I2(l)， 1。解：K+（aq，）的△rHm0＝＋（）－（）＝28．在298K時H2O(l)，已知在25℃至100℃的溫度范圍內(nèi)H2（g）、O2(g)及H2O（l）的CP,， JK1mol1。請計算下述反應方程式的反應進度：解：（1）(2) =4/2=2mol（3）＝mol23．已知下列反應在298K的時熱效應。（2）該過程的△H及△U。解：雙原子理想氣體 CV,M＝ CP,M＝ CP,M/ CV,M＝ TrP1r＝常數(shù) T2=T1()＝273（）（1－）/=224K △U=(224273)＝ W=Q△U=16741255=2829J16．某理想氣體的CP,M=解： V2=V3=nRT3/P3=(97+273)103m3 V1＝300/101325=*102m3 Pe＝P2=nRT2/V2＝300/103821542kPa W1=Pe（V2V1）=821542（103）102＝ W2=0 W=W1+W2= △U =（370300）＝ △H=（+）（370300）＝ Q=△U+W=103=，,105Pa時發(fā)生一變化過程，體積增大一倍，Q=1674J. △H=2092J。解：（1）（2）△U＝3/2（）＝1702J △H=5/2（－273）＝2837J(3)PT=B,P=B/T V=RT/P=RT2/B, Dv=（2RT/B）Dt W＝2（）＝2270J,M=mol1，現(xiàn)將1mol的H2(g)從300K升至1000K，試求：(1) 恒壓升溫吸收的熱及H2的ΔH；(2) 恒容升溫吸收的熱及H2的ΔU。求此過程的ΔH及ΔU。解：(1) (2) (3) (4) 6. 在一個帶有無重量無摩擦活塞的絕熱圓筒內(nèi)充入理想氣體，圓筒內(nèi)壁上繞有電爐絲。(2) 若在絕熱條件下，使體系從某一始態(tài)變化到某一終態(tài)，則(1)中的各量是否已完全確定？為什么？解：(1) Q－W與ΔU完全確定。m3，現(xiàn)有1mol的水發(fā)生如下變化：(1) 在100oC，且水蒸氣可視為理想氣體；(2) 在0 oC、。《物理化學》作業(yè)習題物理化學教研組解2009，7第一章 熱力學第一定律與熱化學1. 一隔板將一剛性決熱容器分為左右兩側(cè)，左室氣體的壓力大于右室氣體的壓力。證明：3. 已知冰和水的密度分別為：103kg(1) Q、W、Q－W、ΔU是否已經(jīng)完全確定。求諸過程體系所做的體積功。兩過程的Q、ΔH分別是等于、小于還是大于零？解：(1) (2) 7. 。K1解：（1）W=＝1629J △U=0,Q＝1629J(2)W=P外△V=101325（）＝ △H=△U=0 Q= 11.(1)在0℃，1mol水全部蒸發(fā)為水蒸氣，求此過程的Q、W、△U、△H。因為（2）的始，終態(tài)同（1）所以△H，△U與（1）相同，即△H=,△U=,Q=.，經(jīng)過pT為（1）終態(tài)的體積與溫度（2）體系的△U及△H；（3）該過程體系所作的功。求整個過程的Q,W, △U及△H。解：（1）△H＝NcP,m（T2T1）得 T2＝= P2= △U＝nCV,M(T2T1)=（－）＝1255J W=Q△U=16741255=419J (2)因始終態(tài)與（1）相同，所以狀態(tài)函數(shù)得改變值與（1）相同，即△U＝1255J, △H=2092J. 第一步恒溫可逆過程：W=ln2＝1574J 第二步恒容可逆過程：W==0,所以 W=W1+W2=1574J Q=△U+W=2829J℃，求該過程的W和△U。（1）終態(tài)的溫度與壓力。（1）2H2S（g）+SO2（g）=2H2O（g）+3S（斜方） QV= (2)2C(石墨)+O2（g）=2CO （g） QV=（3）H2(g)＋Cl2（g）＝2HCl（g） QV＝184KJ解：（1）QP=102＋（03）298＝(2) QP=103＋（21）298＝(3) QP=184103＋（22）298＝184KJ，起始時含10molH2和20molO2，在反應進行時t時刻，生成了mol和H2O。解：△fHm＝（）＝： 3C2H2(g)＝C6H6（l）△rHm和△rUm.解：△rHm＝493227＝632KJmol1 △rHm＝3（1300）－（－3268）＝632KJmol1△rUm=632103（3）298＝27．KCl（s）： KCl（s）＝K+(aq，)＋Cl（aq，） △rHm＝已知Cl（aq，）和KCl（s），求K+（aq，）的摩爾生成焓。已知：CP,M(N2,g)＝（＋103T－107T2）JK1mol1CP,M(H2,g)＝（103T+107T2）JK1mol1CP,M(NH3,g)＝（＋103T－107T2）JK1mol1解：△CP=+10 10 9T2△ rHm0398=△rHm0298+=：H2(g)＋I2(S)=2HI（g） △rHm0（291K）＝ 1且I2(S), 1 。解：2. 1molH2在27oC從體積為1dm3向真空膨脹至體積為10 dm3，求體系的熵變。解：1mol 1mol100oC 100oC (l) (g) =0該過程自發(fā)進行。 1mol氧氣 1mol氫氣 10oC，V 20oC,V解：設混合后溫度為toC，冰箱內(nèi)的溫度為0oC。，求該過程的Q,W,已知該溫度下甲苯的汽化熱為362。12. 25oC,W,。（單原子分子理想氣體，）解：(a) 的絕熱過程為可逆過程。(2) 氫氣和氧氣在絕熱