简明物理化学答案

1. 2mol 298K ，5dm3的 He(g) ，经过下列可逆变化：（1）等温压缩到体积为原来的一半；（2）再等容冷却到初始的压力。求此过程的 QWUHS、、、和。已知),(,gHeCmp? K-1? mol-1 。解：体系变化过程可表示为 W=W1+W2=nRTln12VV+0=2×× 298×=-3435(J) Q=Q 1+Q2=W1+Δ U2=-3435+nmvC , Δ T=-3435+nmvC ,(298-298/2) =-3435+(-3716)=-7151(J)Δ U=Δ U1+Δ U2=Δ U2=-3716(J)2.Δ S=Δ S1+Δ S2=nRln12VV+21,TTmvTdTnC=2×× +2××1? KJ理想气体从40℃冷却到 20℃，同时体积从250dm3 变化到 50dm3。已知该气体的mpC,=? K-1? mol-1，求S 。解：假设体系发生如下两个可逆变化过程 250dm3 等温 50dm3 等容 50dm340℃Δ S1 40℃Δ S2 20℃Δ S=Δ S1+Δ S2=nRln12VV +21,TTmvTdTnC =10Rln25050 +10×4015.2732015.273 =(1? KJ)3. 2mol某 理 想 气 体 (mpC ,= J ? K-1? mol-1 ) 在 绝 热 条 件 下 由 , 膨 胀 到 ， 求 该 过 程 的QWUHS、、、和。解：绝热膨胀 mpC,=11??molKJ等温压缩等容冷却∴mvC , =1? KJ且 Q=0Δ U=21,TTmvdTnC=2×× W=- Δ U=2930(J)4. 有一带隔板的绝热恒容箱，在隔板两侧分别充以不同温度的H2和 O2，且 V1=V2(见图 ) ，若将隔板抽去，试求算两种气体混合过程的S（假设此两种气体均为理想气体）。解：先由能量衡算求终温。O2 与 H2 均为双原子分子理想气体，故均有mvC, =5R/2 ，设终温为T, 则)(2,HCmv=)(2,OCmv T=整个混合过程可分以下三个过程进行：1mol,O 2, 1mol,O2,T在恒温恒压下混合达状态1mol,H 2, 1mol,H2,T当过程①与②进行后，容器两侧气体物质的量相同，温度与体积也相同，故压力也必然相同，即可进行过程③。三步的熵变分别为：Δ S1=)(2,OCmv2.2832.288ln=2.2832.288ln314.8251? KJ=1? KJ5. 100g、10℃的水与 200g、40℃的水在绝热的条件下混合，求此过程的熵变。已知水的比热 1mol O2 1mol H 2恒容Δ S1恒容Δ S2Δ S3容为 ? K-1? g-1。解： 绝热混合∴0放吸QQ吸Q=-放Q C? m1(t-t1)=-C ? m2(t-t2) t为混合后的温度∴21002001221mmtttt t-10=2(40-t) t=30 ℃=Δ S=10015.28315.303lnpC+20015.31315.303lnpC =(1? KJ)6. 过冷 CO2(l) 在－ 59℃时其蒸气压为， 而同温度下CO2(s) 的蒸气压为。 求在－ 59℃、下，1mol过冷 CO2(l)变成同温、同压的固态CO2(s) 时过程的S...