物理化学课后习题

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1、2.27 25下，密闭恒容的容器中有10g 固体萘C10H8（s）在过量的O2（g）中完全燃烧成CO2（g）和H2O（l）。过程放热401.727 kJ。求（1）的反应进度；（2）C10H8（s）的； （3）C10H8（s）的。解：（1）反应进度：（2）C10H8（s）的：M萘=128.173每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为 （3）所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为2.31已知25甲酸乙酯（HCOOCH3，l）的标准摩尔摩尔燃烧焓为-979.5 ，甲酸乙酯（HCOOCH3，l）、甲醇（CH3OH，l）、水（H2O，l）及二氧化碳（CO2，g）的标准摩尔生成焓数据分别为-424.72，-238.66，

2、-285.83及-393.509。应用这些数据求25时下列反应的标准摩尔反应焓。 解：（1）先求 + 2- =所以有= + 2- =2（-393.509）+2（-285.83）-（-979.5）kJmol-1 = - 379.178 kJmol-1（2） + - =（-379.178）+（-285.83）-（-424.72）-（-238.66）kJmol-1 = - 1.628 kJmol-1 3.11 2 mol双原子理想气体从始态300K，50 dm3 ，先恒容加热至 400 K，再恒压加热至体积增大至 100m3，求整个过程的Q，W，U，H及S。 解：过程为W1=0； W2= -pamb

3、（V2-V0）= -133032（100-50）10-3 J= - 6651.6 J所以，W = W2 = - 6.652 kJ Q = U W = （27.79 + 6.65）kJ 27.44 kJ= JK-1 = 52.30 JK-13.13 4 mol 单原子理想气体从始态750 K，150 kPa，先恒容冷却使压力降至 50 kPa，再恒温可逆压缩至 100 kPa。求整个过程的Q，W，U，H，S。解：过程为 ， ，Q = U W = （-24.944 5.763）kJ = - 30.707 kJ 30.71 kJ= JK-1 = - 77.86 JK-13.14 3 mol 双原子理

4、想气体从始态100 kPa ，75 dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至 50 dm3，再恒压加热至100 dm3。求整个过程的Q，W，U，H，S。解：过程为= - 4459 J = - 4.46 kJ， ，Q = U W = （18.75 + 4.46 ）kJ = 23.21 kJ = JK-1 = 50.40 JK-1 3.23甲醇（CH3OH）在101.325kPa 下的沸点（正常沸点）为64.65，在此条件下的摩尔蒸发焓vapHm = 35.32 kJmol-1。求在上述温度、压力条件下，1 kg液态甲醇全部变成甲醇蒸气时的Q，W，U，H及S。解：n = （100032）mol = 31

5、.25 molQ = Qp = H = nvapHm = （31.2535.32）kJ = 1103.75 kJW = - pamb（Vg Vl ） - pambVg = -ng RT = - 31.258.3145337.80 = - 87770 J= - 87.77 kJ U = Q W = （1103.75 - 87.77）kJ = 1015.98 kJ S = nvapHm / Tvap = （1103750337.80） = 3267 JK-1 = 3.267 k JK-13.36已知在 101.325 kPa下，水的沸点为100，其比蒸发焓vaph = 2257.4 kJkg-1。

6、已知液态水和水蒸气在100120范围内的平均比定压热容分别为= 4.224 kJkg-1K-1及= 2.033 kJkg-1K-1。今有 101.325kPa下120的 1 kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆过程，并按可逆途径分别求过程的S及G。解：途径设计如下 S1 S3 = （-221.582 + 6049.578 + 106.144）JK-1= 5934 JK-1= 2257400 J = 2213180 JG=H -TS =2213180 393.155934 ）J= - 119772 J = - 119.772 kJ3.40 化学反应如下： （1）利用附录中各物质的，数

7、据，求上述反应在25时的，；（2）利用附录中各物质的数据，计算上述反应在25时的；（3）25，若始态和的分压均为150kPa，末态和的分压均为50kPa，求反应的，。解：列表如下物质/kJmol-1/kJmol-1/ Jmol-1K-100130.684-110.525-137.168197.674-74.81-50.72186.264-393.509-394.359213.74（1）=2130.684+2197.674 186.264 213.74 Jmol-1K-1 = 256.712 Jmol-1K-1=20 +2（-110.525）- （-393.509）-（-74.81） kJmol

8、-1 = 247.269 kJmol-1= 247269 298.15256.712= 170730 Jmol-1= 170.730 kJmol-1（2） = 20 +2（-137.168）-（-394.359）-（-50.72） kJmol-1 = 170.743 kJmol-1（3）设计如下途径 G1 G2 = 2010.27 Jmol-1= 6873.16 Jmol-1=（170743-2010-6873）kJmol-1 =161860 Jmol-1 = 161.860 kJmol-1 =256.712 +6.742+23.053Jmol-1K-1=286.507 Jmol-1K-13.

9、48已知水在77时的饱和蒸气压为48.891 kPa。水在101.325kPa下的正常沸点为100。求（1）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中A和B值；（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓；（3）在多大压力下水的沸点为105。解：（1）求常数A和B （a） （b）式（a）和式（b）（2）（3）lg（p/Pa）=(-2179.133/378.15)+10.84555所以有 p=121.042kPa 4.580时纯苯的蒸气压为100kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80时气相中苯的摩尔分数y苯=0.300，求液相的组成。解：； 4

10、.7 20下HCl溶于苯中达平衡，气相中HCl的分压为101.325kPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425，已知20时苯的饱和蒸气压为10.0kPa。若20时HCl和苯蒸气总压为101.325kPa，求100g苯中溶解多少HCl。解：MHCl=34.461， M苯=78.113，W苯=100gXHCl=（mHCl/ MHCl）/（mHCl/ MHCl）+（m苯/ M苯）所以 4.19 25g的CCl4中溶有0.5455g某溶质，与此溶液成平衡的CCl4蒸气分压为11.1888kPa，而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008kPa。（1）求此溶质的相对摩尔质量Mr。（2）根据

11、元素分析结果，溶质中含C为94.34%，含H为5.66%（质量百分数），确定溶质的化学式。解：（1）（2）1mol溶质B中，含C元素的物质的量 nC=（1780.9434/12.011）mol14mol含H元素的物质的量 nH=（1780.0566/1.0079）mol10mol所以，溶质B的化学式为：C14H10。4.20 10g葡萄糖（C6H12O6）溶于400g中，溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428，另外有2g有机物溶于100g乙醇中，此溶液的沸点上升0.1250，求此有机物的相对摩尔质量。解：又有 4.24现有蔗糖（C12H22O11）溶于水形成某一浓度的稀溶液，其凝固点为-0.20

12、0，计算此溶液在25时的蒸气压。已知水的Kf=1.86Kmol-1kg，纯水在25时的蒸气压为。解：; 4.26在20下将68.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg水中。求：（1）此溶液的蒸气压；（2）此溶液的渗透压。已知20下此溶液的密度为1.024gcm-3，纯水的饱和蒸气压。解：（1）（2）4-27 人的血液（可视为水溶液）在101.325kPa下于-0.56凝固。已知水的Kf=1.86Kmol-1kg。求：（1）血液在37时的渗透压；（2）在同温度下，1dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含多少克蔗糖时才有能与血液有相同的渗透压。解：（1）对于稀溶液，; （2）m糖=Mc=342.2990.3011gdm-3=103 gdm-3