【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 lkHHmccr 金石21100 )())( ???????? molKJSSmmr 石金＞08(98??kTHGrr說(shuō)明在此條件下，石墨穩(wěn)定。17．試由上題的結(jié)果，求算需增大到多大壓力才能使石墨變成金剛石？已知在25℃時(shí)石墨10 3kg10 3kgm3。解： 通過(guò)加壓使 0?mr∵???????21 )(1212p pVGd)0325(]6/.)35/.[(86 2?由 , 解得 p 2≥10 9Pa, 石墨才能變成金剛石。0)2?Gmr18．試求在等溫條件下，理想氣體內(nèi)能隨體積的變化及焓隨壓力的變化。解：在等溫下，將式 對(duì)體積求導(dǎo)：dVTSdU??pSTT??????????????式中， 不易直接測(cè)定，根據(jù)式TVS??????? ,V?代入pV??對(duì)理想氣體，用其狀態(tài)方程，可求得nRTV????????代入上式，得0?????????pnRUT即理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)，與氣體體積無(wú)關(guān)。同理 對(duì)壓力求導(dǎo)：??dSpVdH??VpSTH???????????????根據(jù)式 ，pTp??代入上式 p???????????????同樣，用理想氣體狀態(tài)方程關(guān)系代入，可得理想氣體 。0?TH19．思考題：①理想氣體定溫可逆膨脹過(guò)程ΔU=0，Q=W。說(shuō)明理想氣體從單一熱源吸熱并全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，這與熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述有無(wú)矛盾？為什么？②“在可逆過(guò)程中 ，而在不可逆過(guò)程中 ，所以可逆過(guò)程的熵變大于不可TQdS??QdS??逆過(guò)程的熵變。 ”此說(shuō)法是否正確，為什么？22③寫(xiě)出下列公式的適用條件。 ??dTnCdSmp???????,1??TQS??2??VdpSTdG???3????TSdHG??4④、因?yàn)榭赡孢^(guò)程的ΔS=0，所以此過(guò)程的ΔS=0。此說(shuō)法是否正確，為什么？答：①這并不矛盾，熱力學(xué)第二定律并沒(méi)有說(shuō)熱不能全部轉(zhuǎn)化為功，而是說(shuō)在沒(méi)有發(fā)生變化的條件下，熱不能全部轉(zhuǎn)化為功，上述過(guò)程中，氣體的體積、壓強(qiáng)等都發(fā)生了變化。②不正確，當(dāng)始終態(tài)相同時(shí)，可逆與不可逆過(guò)程的dS相同，但δQ不同。③（1）純物質(zhì)單純狀態(tài)(pVT)變化、恒壓過(guò)程；（2）可逆過(guò)程；（3）封閉體系、W /=0、單純狀態(tài)變化；（4）任意過(guò)程；④不正確，此為定溫定壓的可逆過(guò)程，只有吉布斯判據(jù)能用，該過(guò)程不是絕熱可逆過(guò)程，所以ΔS≠0。20．在常溫常壓下，將一定量n(mol)的NaCl加在1kg水中，水的體積V（m 3）隨n的變化關(guān)系為： 272/3653 . nn???? ????????求當(dāng)n=2mol時(shí)H 2O和NaCl的偏摩爾體積。解： nApTB... 72/65, ????????根135765 1 ????? ????????? mol據(jù)偏摩爾量的集合公式： nBnV, 272/363/15 272/365, . )...( 9.. nnn nVmB ??? ????? ?136 , 8/0945?? ?? ??molnVABnA21．乙醇蒸氣在 25℃、1 大氣壓時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù) ＝mol 1，求0mfG?算乙醇（液）的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù) ，計(jì)算時(shí)假定乙醇蒸氣為理想氣體，已知 25℃時(shí)0mfG?乙醇蒸氣壓為 9348Pa。解： 2C + 3H 2 + 1/2O2 → 1mol，p 0，C 2H5OH (l)↓ ↑1mol，p 0，C 2H5OH (g)→1mol，9348Pa，C 2H5OH (g) →1mol，9348Pa，C 2H5OH (l) ( C2H5OH (l))= ( C2H5OH (g))+∫V gdp+0+∫V ldpmfG?0mf?=103+RTlnp2/p1+0=103+298ln9348/101325=mol122．指出下列式子中哪個(gè)是偏摩爾量，哪個(gè)化學(xué)勢(shì)？（1） ； （2） ； （3） ；jnpTi、)/(? jnpTiF、)/(? jnVSiU、)/(?（4） ； （5） ； （6） ；jV、 jVG、 jTF、23（7） ； （8） ； （9）jnpTiG、)/(? jnpSiH、)/(? jnpTiS、)/(?答案：偏摩爾量：(1)、(2) 、(4) 、(7)、(9)；化學(xué)勢(shì)：(3)、(6) 、(7)、(8)。23．在溫度298K,氧氣、氮?dú)夂投趸嫉暮嗬?shù)分別為 ；PaOkx821043??和 ；若它們的分壓為 ，PaNkx82106)(??PaCOkx82106.)(?? ； 求它們?cè)谒械娜芙舛?。p解：由 Bx. ABABnn/)/(?? 38642 .)/22 ????molknxOHO同理可得： n(N2)= molm3 ； n(CO2)= molm324．試比較下列幾種狀態(tài)下水的化學(xué)勢(shì)的大小。（a）373K，p 0，H 2O（l）（b）373K，p 0，H 2O（g）（c）373K，2p 0，H 2O（l）（d）373K，2p 0，H 2O（g）（e）374K，p 0，H 2O（l）（f）374K，p 0，H 2O（g）a與b比較，c與d比較，e 與f 比較， a與d比較，d與f 比較。解： ，因?yàn)槭强赡嫦嘧儲(chǔ)=0；b??，當(dāng)壓力增加時(shí)，沸點(diǎn)要升高，即2個(gè)大氣壓時(shí)，沸點(diǎn)高于373K ，故液相穩(wěn)定，c?自發(fā)過(guò)程由氣到液；，此時(shí)溫度已超過(guò)沸點(diǎn)，液態(tài)水不能穩(wěn)定，自發(fā)過(guò)程由液到氣；fe?，由化學(xué)勢(shì)計(jì)算式可知，壓力增高，化學(xué)勢(shì)增大，故 ；da dba???，因?yàn)閴毫υ趦蓚€(gè)大氣壓，沸點(diǎn)大約在393K ，顯然壓力增幅較溫度大，故化學(xué)f?勢(shì)較高。25．在常壓下， 。 kg苯中，此溶液的沸點(diǎn) K。已知苯的摩爾質(zhì)量為M A=mol1，mol 1，試求物質(zhì)B 的摩爾質(zhì)量M B及溶液的摩爾沸點(diǎn)常數(shù)。解： )/(,2mvapAbHRT??? ?????molKkg9.)5..4(./ ??lbBbB26． 101kgmol1，冰點(diǎn)為318 K， kg的溶劑中加入摩爾質(zhì) 101 kg 104 kg， K。若再加入摩爾質(zhì)量未知的 104 kg， K。試計(jì)算溶劑摩爾冰點(diǎn)下降常數(shù)、未知溶質(zhì)的摩爾?質(zhì)量M B和溶劑 A的摩爾熔解熱。解：由14139。 ..39。 ????????? molkgmTKBfAf=mol1 122??fffusMRTH24./)/( ?? ????????? molkgTmKMfABfB27．，在20 ，求該溶液蒸氣壓和滲透壓?解：蔗糖的分子量342，； kPaxpA ).18/0(* ??；體積摩爾濃度為 molm3 ????28．已知反應(yīng) 在457K 、總壓力為101325Pa時(shí)，NO 2有5%分????gONg2解，求此反應(yīng)的 。?pK解： 設(shè)最初NO 2的物質(zhì)的量為 n0NO22? n0() n總 =.)(./.5p)x()/()/(2 ????總 總總NOpp29．使1mol O2混合，在660K 和101325Pa 達(dá)成下列平衡時(shí)， 的Cl2。 ????gClHgHCl 224??試求（1）各氣體的平衡分壓；（2）平衡常數(shù) ， ， （設(shè)為理想氣體）?pKxc解： 4HCl(g) + O2(g) = 2H2O(g) +2Cl2(g)開(kāi)始量（mol） 1 0 0平衡量（mol） ??.8?平衡總量 ??moln（1）PapHClxlp .)()( ??l ..)()(2?（2）???? ?????? ppKOHCll .7????x KB??? ?????????molRTpC??30．反應(yīng)2NO 2(g) = N2O4(g)，在 ， 。174???kJGmr?試問(wèn)（1）當(dāng)混合物中 及 時(shí)，反應(yīng)向什么方Pa467.???PaNOp50.??25向自發(fā)進(jìn)行？（2）當(dāng)混合物中 和 時(shí)，反應(yīng)??PaNOp52107.??????向什么方向進(jìn)行？解：　　2NO 2(g) = N2O4(g) ， 298K時(shí) ???????RTGKmr??（1） ，向左進(jìn)行。?????? pNO KQ????（2） ，反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行。?pp ??.31．反應(yīng) 在298K 的 。 （ 1）求總壓力為p 0時(shí) 的離????g42??K42ON解度。 （2）求總壓力為2p 0時(shí) 的離解度。 （3）求總壓力為p 0、離解前 和 （惰42性氣體）物質(zhì)的量為1：1時(shí) 的離解度。ON解： ????2開(kāi)始量（mol） 1 0平衡量（mol） 1α 2α平衡總量 1+α，α為離解度（1）.193 ????ONpK(2) 39。 .)1(039。239。042pp(3) 在加入隋性氣體后，平衡后總物質(zhì)的量為2+α .25 1.)(02042 ??????ONpK32．合成氨時(shí)所用氫和氮的比例為3∶1，在673K 、1013250Pa壓力下，平衡混合物中氨的。 （1）求 的 。 （2）在此溫度時(shí)，若要得到????gNHg3223?pK5%的氨，總壓力應(yīng)為多少？解：(1) ?開(kāi)始量（mol） 1/4 3/4 0平衡量（mol） 1/4(1x) 3/4(1x) xx為NH 3為混合氣中的摩爾分?jǐn)?shù) )(14 ]4/)1(3[/)()()(22 32023202020 23???? ??? ppxpKHNHNp(2) 由(1)式中可得：26Pap KpKxxp60 2/103421/ 1. }.5)(({} ]4/)([/)[({?????33．潮濕的Ag 2CO3(s)在383K下用空氣流（101325Pa）進(jìn)行干燥。請(qǐng)問(wèn)氣流中CO 2(g)的分壓最低為多少時(shí)，才能避免Ag 2CO3分解？已知383K 時(shí)， Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g)的。.9??pK解： Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g)383K時(shí) ， 設(shè) ????pK?pQCOp2?欲使Ag 2CO3不分解，必須 ，即p??PaCO6..3??34．Ag在空氣中會(huì)變黑，這是由于發(fā)生了以下反應(yīng)：2Ag(s) + H2S(g) = Ag2S(s) + H2(g)在25℃時(shí)若銀變黑，試估計(jì)空氣中H 2(g)和H 2S(g)的壓力比最多是多少？已知298K時(shí)H 2S(g)和Ag2S(s)的 分別為 和 。?mfG???molkJ解： 2Ag(s) + H2S(g) = Ag2S(s) + H2(g)298K時(shí) ????SGSAgfmfr 2??? ?? . ????olkJ?????RTKr??設(shè) ，當(dāng)銀變黑時(shí)有 SHSHQ22/? ?pKQ?，即空氣中最多 ??Sp ?SH35．CO 2與H 2S在高溫下有如下反應(yīng)： )()()()( 22 gOCgCO??今在610K時(shí)，10 3kg的CO ，然后再充入硫化氫使總壓為。(1)計(jì)算610K 時(shí)的K 0；(2)求610K 時(shí)的 。?mrG?解：(1) 103kg的CO ，其壓力為 kPaVnRTpCO ???COSH 3922 ?總由已知條件可知：，總物質(zhì)的量為? == 320 . ???SHCOnK當(dāng)反應(yīng)式前后計(jì)量數(shù)相等時(shí)，分壓之比就可用物質(zhì)的量之比代替27(2) 1300 ???????? molkJKRTGmr36．在298K時(shí)，下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù) 。5?cK1,6二磷酸果糖（FDP）= 3 磷酸甘油醛（G3P）+ 二羥基丙酮磷酸鹽（DHAP）試求：（1）反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變 。??Gmr??（2）若 ； 時(shí)，反應(yīng)的??120????LolFDPc 1503????LolDHAP方向向哪邊進(jìn)行？（設(shè) ） 。 ?解：（1） . ??? mlkJKRTGcmr?（2）????????850?????FPcQc ，即反應(yīng)向右進(jìn)行。???37．，CO(g)和CH 3OH(g)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓Δ mol 1，CO(g) 、H 2(g)、CH 3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵S 、mol 1K1。又知 ，摩爾氣化熱Δ mol 1，蒸氣可視為理想氣體。利用上述數(shù)據(jù)， 時(shí)，反應(yīng)CO(g)+2H2(g)→ CH3OH(g)的Δ rGm0及K 0。解： CH3OH(l) → CH3OH(g) ( ，) 已知Δ vapHm0求ΔG ↓ΔG 1 ↑ΔG 3CH3OH(l) → CH3OH(g) ( ，) Δ G2=0 ])([ ?????????. ????KJTHS 237S )( )( 1J..lSlg ????CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(g) .?????? )(.. 13molkJSTHG ??