万洪文教材习题全解 第一编化学热力学化学热力学 第一章热力学基本定律 第一章热力学基本定律练题 O g 1-40.1kgC 6H6(l)在 p ,沸点 353.35K 下蒸发,已知 ∆lHm(C6H6)=30.80kJmol-1。试计算 此过程 Q,W,ΔU 和ΔH 值。 解:等温等压相变。 n/mol=100/78, g H = Q = n ∆lHm=39.5kJ, W=- nRT =-3.77kJ, U =Q+W=35.7kJ O 1-5 设一礼堂的体积是 1000m3,室温是 290K,气压为 p ,今欲将温度升至 300K,需吸收 热量多少?(若将空气视为理想气体,并已知其 Cp,m 为 29.29JK-1· mol-1。) T 300 = ∫ nC dT Q pV 解:理想气体等压升温(n 变) 。 δ =pmd, 290m,RT O =1.2× 107J 1-6 单原子理想气体,由 600K,1.0MPa 对抗恒外压 p 绝热膨胀到 pO 。计算该过 程的 Q、W、ΔU 和ΔH。(Cp, m=2.5 R) 解:理想气体绝热不可逆膨胀 Q=0 。ΔU=W ,即 nCV,m(T2-T1)=- p2 (V2-V1), 因 V2= nRT2/ p2 , V1= nRT1/ p1 ,求出 T2=384K。 ΔU=W=nCV,m(T2-T1)=-5.39kJ ,ΔH=nCp,m(T2-T1)=-8.98kJ O p , 1-7 在 298.15K,6× 101.3kPa 压力下,1mol 单原子理想气体进行绝热膨胀, 最后压力为 O 若为;(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压 p 膨胀,求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度;气 体对外界所作的功;气体的热力学能变化及焓变。(已知 Cp, m=2.5 R)。 解:(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3, 过程方程 p11-γT1γ=p21-γT2γ,T2=145.6K, ΔU=W=nCV,m(T2-T1)=-1.9kJ,Δ H=nCp,m(T2-T1)=-3.17kJ O (2)对抗恒外压 p 膨胀 ,利用ΔU=W ,即 nCV,m(T2-T1)=- p2 (V2-V1) ,求出 T2=198.8K。 同理,ΔU=W=-1.24kJ,ΔH=-2.07kJ。 1-8 水在 100℃, pO下变成同温同压下的水蒸气(视水蒸气为理想气体),然后等温可 1 逆膨胀到 O p ,计算全过程的ΔU,ΔH。已知 ∆gl Hm(H2O,373.15K, O p )=40.67kJmol-1。 解:过程为等温等压可逆相变+理想气体等温可逆膨胀,对后一步ΔU,ΔH 均为零。 g ΔH= ∆lHm=40.67kJ ,ΔU=ΔH –Δ(pV)=37.57kJ 1-9 某高压容器中含有未知气体,可能是氮气或氩气。在 29K 时取出一样品,从 5dm3绝 热可逆膨胀到 6dm3, 温度下降21K。 能否判断容器中是何种气体?(若设单原子气体的 CV, m = 1.5R,双原子气体的 CV, m=2.5R). 解:绝热可逆膨胀: T2=277K, 过程方程...