物理化學課后答案解析-熱力學第一定律-資料下載頁
2025-08-05 09:41本頁面
【正文】 低溫熱源為313K，若高溫熱源分別為：（1）373K（在大氣壓力下水的沸點）；（2）538K（106Pa下水的沸點）。試分別計算熱機的理論轉換系數(shù).【解】（1）高溫熱源為373K時（1） 高溫熱源為538K時【25】某電冰箱內(nèi)的溫度為273K，室溫為298K，今欲使1kg273K的水變成冰，問最少需做多少功？已知273K時冰的融化熱為335kJkg1。解: =【26】 有如下反應，設都在298K和大氣壓力下進行，請比較各個反應的ΔU與ΔH的大小，并說明這差別主要是什么因素造成的。（1）C12H22O11（蔗糖）完全燃燒；（2）C10H8（萘，s）完全氧化為苯二甲酸C6H4（COOH）2（s）；（3）乙醇的完全燃燒；（4）PbS(s)完全氧化為PbO(s)和SO2（g）。【解】（1）C12H22O11（蔗糖）完全燃燒；C12H22O11（蔗糖）+12O2(g)→11H2O(g)+12CO2(g)（2）C10H8（萘，s）完全氧化為苯二甲酸C6H4（COOH）2（s）；（3）乙醇的完全燃燒；（4）PbS(s)完全氧化為PbO(s)和SO2（g）。由上可見和的不同主要是由各自的燃燒熱不同而造成的?！?7】。K1，計算298K時正庚烷的摩爾燃燒焓（量熱計的平均溫度為298K）。解: 正庚烷的燃燒焓為：【28】，計算AgCl(s)的標準摩爾生成焓①② ③ ④ 【解】 AgCl(s)的標準摩爾生成焓就是化學反應的焓變由于1/2②+③1/2④+1/2①就是要求的化學反應所以該反應的焓變?yōu)椤?9】 ，設環(huán)丙烷、石墨及氫氣的燃燒焓分別為2092kJmol kJmol1。若已知丙烯C3H6（g）的標準摩爾生成焓為，試求：（1）環(huán)丙烷的標準摩爾生成焓；（2）環(huán)丙烷異構化變?yōu)楸┑哪柗磻首冎?。【解? (1)環(huán)丙烷的生成反應為:3C(s)+3H2(g)→C3H6(g)==[3()+3()(2092)]kJmol1=mol1(2)C3H6(g)CH3CH=CH2(g)=mol1=mol1【30】.根據(jù)以下數(shù)據(jù)，計算乙酸乙酯的標準摩爾生成焓CH3COOH（l）+C2H5OH（l）=CH3COOC2H5（l）+H2O(l)乙酸和乙醇的標準摩爾燃燒焓分別為：mol1和1366kJmol1，CO2（g），H2O（l）的標準摩爾生成焓分別為：mol1?！窘狻?乙酸乙酯的生成反應為：4C(s)+O2(g)+4H2(g)→CH3COOC2H5（l） 由題知① CH3COOH(l)+2O2(g)→2CO2(g)+2H2O(l) ② CH3CH2OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l) ③ C(s)+O2(g)→2CO2(g) ④ H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l) ⑤ CH3COOH（l）+C2H5OH（l）→CH3COOC2H5（l）+H2O(l)由于4③+4④+⑤①②=4C(s)+O2(g)+4H2(g)→CH3COOC2H5（l）所以=4+4+=4()+4()+()()(1366)= kJmol1即 【31】請計算298K和標準壓力下，如下反應的標準摩爾焓變，這個數(shù)值的1/4稱為CH鍵的“鍵焓”（平均值）。C（g）+4H（g）=CH4（g）已知：石墨升華為碳原子的焓變估計為：H2（g）=2H（g）mol1CH4（g）的標準摩爾生成焓為【解】由題意（1） （2） （3） （3）（1）2（2）：CH鍵的“鍵焓”為:1649/4=mol1【32】反應，在298K和標準壓力下的摩爾反應焓變?yōu)?。試計算該反應?00K進行的摩爾反應焓變。已知H2O（l）在373K和標準壓力下的摩爾蒸發(fā)焓為解 設計如下過程：以上設計的原則是使溫度變化和化學反應分開，遇到相變點要單獨計算，再由基爾霍夫定律得：【33】某高壓容器中含有未知氣體，可能時氮氣或氬氣。今在298K時，取出一些樣品，從5dm3絕熱可逆膨脹到6dm3，溫度降低了21K，試判斷處容器中是何種氣體？設振動的貢獻可忽略不計。（1） 單原子氣體，（2） 雙原子氣體，N2(g)為雙原子氣體，Ar(g)為單原子氣體，又因為上述過程是絕熱過程，根據(jù)過程方程TVr1=K可以求得r的數(shù)值，（其中r=/）以此確定容器中氣體Ar(g)還是N2(g)?！窘狻? 對于單原子理想氣體，，r=/=5/3對于雙原子理想氣體，，r=/=7/5而絕熱過程，TVr1=K可得：T1V1r1=T2V2r1298K（5103）r1=（29821）K（6103）r1兩邊取對數(shù)求解得：r=故為單原子理想氣體，可見容器中的氣體為N2(g)?！?4】將H2O看作剛體非線性分子，用經(jīng)典理論來估計其氣體的值。（1）在溫度不太高時，忽略振動自由度項的貢獻；（2） 在溫度很高時，將所有的振動貢獻都考慮進去?！窘狻浚?）經(jīng)典理論將分子看作剛體，無振動能，每個分子的平均自由度為3，非線性分子的轉動自由度為3，每個自由度對能量的貢獻為。 (2)如果溫度升高，振動能全部釋放出來，非線性分子的自由度為（3n6）,每個自由度對能量的貢獻為Kt. 【35】在環(huán)境溫度為298K、壓力為100kPa的條件下，用乙炔與壓縮空氣混合，燃燒后用來切割金屬，試粗略計算這種火焰可能達到的最高溫度，設空氣中氧的含量為20%。已知298K時的熱力學數(shù)據(jù)如下：物質CO2（g）H2O(g)C2H2(g)N2(g)0，以1mol乙炔為基準，所用氧氣的量正好為理論用量，設計如下過程：由上循環(huán)知： 即：得：T=3445K=3172℃ 專業(yè)技術參考資料
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