上册(1).

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1、昆明理工大学物理化学习题集（上册）院、系 专 业 年 级 姓 名 学 号 第二章 热力学原理21 1mol理想气体由10L膨胀100L，其操作程序分别如下：（1）在恒定外压pex=100kPa的压力下膨胀；（2）恒温下分三个步骤依次降压膨胀：1000kPa500kPa200kPa100kPa；（3）在300K的温度下恒温可逆膨胀；试求以上每个程序对外界所作的膨胀功。22 1mol单原子理想气体，经历一个恒能（U=0）的可逆变化过程，从25、101.325kPa变化到体积等于原来的2倍，试计算出此过程的Q、W和H的值。解：这是一个理想气体的等温可逆过程（理想气体的热力学能只是温度的函数） 23

2、lmol理想气体由202.65kPa、10dm3恒容升温，压力增大到2026.5kPa，再恒压压缩至体积为1dm3，求整个过程的W、Q、U、H。24 某理想气体的摩尔恒压热容为：Cp，m=39.714 + 13.4103T JK1mol1；在101.325kPa的压力下，将2mol该理想气体从10加热到100，试求此过程的W、Q、U和H各为若干？25 今有100g氮气（N2），温度为273.15K，压力为101.325kPa，分别进行下列过程：（1）等容加热到P2=151.99kPa；（2）等压膨胀到体积等于原来的二倍；（3）等温可逆膨胀到体积等于原来的二倍。已知，氮气的分子量求出上述各过程的

3、Q、W、U、H的值。26 在273K及1013.25kPa的始态下，将10L氧气（O2）（设为理想气体）进行绝热膨胀。最后压力达到 101.325kPa，分别经历（1）绝热可逆膨胀，（2）对抗恒定外压Pe=101. 325 kPa做绝热不可逆膨胀，已知氧气的，求上述两种过程中的终态温度T2及W、Q、U、H各是多少？27 将3mol氢气（H2）由101. 325kPa、300K经绝热一次压缩，要求最高温度不得超过500K，试求氢气从压缩机的出口压力及所需的压缩功，已知Cp，m(H2)=28.83JK1mol1。(提示：压缩所加压力与压缩机出口压力相等)解： 这是一个等外压绝热不可逆过程 28 已

4、知水在100时的蒸发热为2259.36Jg1，若在100时蒸发30g水，体系做多少功？吸收多少热量？U和H又各为多少？。29 在10时，液态氨（NH3）的饱和蒸气压为303.975kPa，蒸发热为1297Jg1，今有2mol液态氨在10及303.975kPa下恒温恒压可逆蒸发为气态氨，求这一过程的Q、W、U、H、S、A、G各是多少？（设气态氨为理想气体，） 210 某一卡诺热机（可逆热机）在温度T1和T2之间运转，每一个循环的Q2等于18.828106J，而熵变S2=-62760Jk1，已知T1=573K试计算（1）热机效率；（2）每个循环所作的功。解：低温热源的熵变为： 211 2.00mo

5、l的理想气体在27，20.0dm3下恒温膨胀到50.0dm3，试计算下列各过程的Q、W、U、H和S各是多少？设为（1）可逆膨胀；（2）真空自由膨胀；（3）对抗恒外压Pe=101.325kPa膨胀。212 温度为500K、质量为112.0g的铁块，置于300K、101. 325kPa的空气中冷却，已知铁块的Cp,m（Fe）=17.49+24.77103T JK1mol1铁的摩尔质量MFe=56，试计算铁块在冷却过程的Ssys、Ssur和Siso各是多少？解： 所以铁在空气中的冷却是自发的不可逆过程213 水银在=101.325kPa下于630K沸腾，vapHm=64.9kJmol1，且Cp, m

6、（Hg,1）=28.0JK1mol1；Cp，m(Hg,g)=20.8JK1mol1，试求1mol水银从300K升温到700K的S。解：该过程由三步完成214 1mol氧气在30下从101. 325kPa可逆压缩至5066.25kPa，试计算此过程的Q、W、U、H、S、A和G各是多少？假定变化过程只作体积功，氧气作为理想气体处理。215 在5及101.325kPa条件下，1mol5的过冷液态苯（C6H6，1）凝固为5的固态苯。求此过程的S、U、H、A和G，并通过S说明过程是自发过程。已知苯的正常凝固点是5，熔化热为fus=9923Jmol1，Cp，m(C6H6，1)=126.9 JKmol1，C

7、p,m(C6H6，s)=122.7JK1mol1。216 证明 证明： 第三章 化学反应热力学31 在弹式量热计中，于25使尿素（NH2）2CO燃烧时，每1g发生10.54kJ的热量。求尿素的恒容燃烧热r及恒压燃烧热r。尿素的燃烧反应是：。已知尿素的分子量是60.06g/mol。 32 根据附录标准生成焓数据计算下列反应的恒压反应焓r及恒容反应焓： 33 已知298.15 K、标准状态下丙烷的2 219.9kJmol1，求298.15K时丙烷标准摩尔生成焓。其它数据查教材附录。34 已知25时下列各物质的标准生成焓分别为：f, f，又已知25时CH4（g）的标准燃烧焓。试计算25时，反应：C（

8、s）+ 2H2O（g）= CO2（g）+ 2H2(g)的反应焓r和r的值。解： （2） （1）35 在25时，氢气与氧气在火炬中以化学反应计量比的方式燃烧之，且完全反应生成H2O（g），反应计量方程为：= H2O（g），已知H2（g）的标准燃烧焓c(H2,g)=241.83kJmol1，水的摩尔恒压热容为：Cp，m=30.36 + 9.61103T + 11.8107 T2 JK1mol1，试计算H2 O2火焰最大可能的火焰温度。解：这是一个等温等压的绝热化学反应过程（不做非体积功）， 21 298K T 36 在25及恒压条件下，反应：的标准反应焓变r(298k)=92.307kJ/mol，

9、各物质的分压都为101.325kPa时反应的吉布斯自由能变化r (298k)=95.265kJ/mol，若反应变为在1600K下进行，其它条件不变，求此时的自由能变化r(1600k的)的值为若干？已知各物质的摩尔恒压热容分别为：Cp,m(H2)=27.28+3.26103T+0.502105T2 JK1mol1Cp,m(Cl2)=36.69+1.05103T+1.84105T2 JK1mol1Cp,m(HCl)=26.53+4. 60103T+1.09105T2 JK1mol1第四章 溶液热力学41 293.15K时，将164.2103kg醋酸加入水中，形成0.80dm3溶液，测出其密度为1.

10、026kgdm3，求物质的量浓度、质量摩尔浓度，摩尔分数，及质量百分数。42 25，101325Pa时NaCl(B)溶于1kgH2O(A)中所成溶液的V与nB的关系为：V=1001.38+16.6253nB + +0.1194cm3。（1）求H2O和NaCl的偏摩尔体积与nB的关系；（2）求nB=0.5mol时H2O和NaCl的偏摩尔体积；（3）求无限稀释时H2O和NaCl的偏摩尔体积。43 为使汞的蒸气压从=94.62kPa降到93.30kPa需在50gHg中溶解多少锡？假设此合金遵守拉乌尔定律。44 3.795g硫溶于100gCS2中，已知Kb=2.40Kmol1kg，溶液的沸点升高0.3

11、61，求：（1）硫在CS2内的分子量；（2）估计CS2内溶解的硫每个分子含有几个原子？45 在22.50g苯（A）中溶入0.238g萘（B），实验测得溶液的凝固点比纯苯的下降0.430K，已知苯的Kf=5.12Kkgmol1，溶液凝固时析出的是纯苯固体，求萘的摩尔质量。46 20时分压为101.325kPa的HCl溶于C6H6中达到平衡后，溶液中HCl的摩尔分数是0.0425，已知纯C6H6 的饱和蒸气压为10.01kPa，若HCl和C6H6蒸气的总压为101.325kPa，问20时100g C6H6中可以溶解多少克HCl？解： (1) (2) 47 50时CCl4和SiCl4的饱和蒸气压分别

12、为42.34和80.03kPa，设CCl4和SiCl4的溶液是理想的。求：(1)外压53.28kPa，沸点为50的溶液组成；(2)蒸馏此溶液时开始冷凝物中SiCl4的摩尔分数。解：设CCl4和SiCl4表示为A和B（1） 在液相 （2）在气相 48 C6H5Cl(A)和C6H5Br(B)所组成的溶液可认为是理想溶液，在136.7时，纯氯苯的饱和蒸气压是115.1kPa，纯溴苯是60.4kPa，设蒸气为理想气体，(1)有一溶液的组成为XA=0.60，试计算136.7时此溶液的蒸气总压及气相组成；(2)136.7时，如果气相中两种物质的蒸气压相等，求蒸气总压及溶液的组成；(3)有一溶液的正常沸点为136.7，试计算此时液相及气相的组成。