物理化学第二章习题

杨婷蔚 徐鑫鑫 2.3 在25℃及恒定压力下，电解1mol 水(H2O,l)，求过程的体积功。 H2O(l) ＝ H2(g) + 1/2O2(g) 解: n = 1mol 25℃,101.325kPa H2O(l) H2(g) + O2(g) n1=1mol 1mol + 0.5mol = n2 V1 = Vl V(H2) + V(O2) = V2 恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3） W=－pambΔV =－(p2V2-p1V1)≈－p2V2 =－n2RT=－3.718kJ 舒海鑫 2.4 系统由相同的始态达到了相同的末态。若途径a 的Qa=2.078kJ，Wa=-4.157kJ,而途径b 的Qb=-0.692kJ。求Wb 解：ΔU 只取决于封闭系统的始、末状态,而与具体途径无关 因为：系统由相同的始态达到了相同的末态 所以：ΔU1 = ΔU2 即 Qa +wa = Qb + wb 2.078kJ + (-4.157)kJ = -0.692kJ + wb Wb = -1.387kJ 陆爱玲 2-5 始态为25℃，200kPa 的5 mol 某理想气体，经a，b 两不同途径到达相同的末态。途径a先经绝热膨胀到 – 28.57℃，100kPa，步骤的功 Wa= - 5.57kJ；在恒容加热到压力200 kPa的末态，步骤的热Qa= 25.42kJ。途径b 为恒压加热过程。求途径b 的Wb 及 Qb。 解：过程为 5mol 5mol 5mol Wa=-5.57 kJ Qa=25.42kJ 25℃ -28.57℃ t0℃ 200kPa 100kPa 200kPa V1 V2 V3 V1=nrT1/P1=5×8.314×298.15÷（200×1000）=0.06197m3 V2=nrT2/P2=5×8.314×(-28.57+273.15)÷（100×1000）=0.10167m3 Wb=-Pamb(v2-v1)=-200×1000×(0.10167-0.06197)=-7940 J=-7.940KJ 对 a 过程 △U=Wa+Qa=(-5.57+25.42)kJ =19.85kJ 对 b 过程 △U=Wb+Qb Qb= △U-Wb=(19.85+7.940)kJ=27.79kJ 李淳玉 2.6 4 mol 的某理想气体，温度升高20 C，求的值。 解：根据焓的定义 季晓林 黄伟 2.8 某理想气体Cv,m=1.5R。今有该气体5mol 在恒容下温度升高50℃。求过程的W，Q，ΔH 和ΔU。 解: 理想气体恒容升温过程 n = 5mol CV,m = 3/2R Q=ΔU = n CV,mΔT = 5×1.5R×50 = 3.118kJ W = 0 ΔH = ΔU + nRΔT = n Cp,mΔT = n (CV,m+ R)ΔT = 5×2.5R×50 = 5.196kJ 2.9 某理想气体Cv,m=2.5R。今有5mol 该气体恒压降温50℃。求过程的W，Q，ΔH 和ΔU。 解: w =-pdv=-nRT=-5*8.314*(-50)=2079J=2.079KJ Q=ΔH=nCp,m(T2-T1)=5*3.5*8.314*(-50)=-7275J=-7.275KJ ΔU=nCv,m(T2-T1)=5*2.5*8.314*(-50)=-5196J=-5.196KJ 高黎明 2.10 2mol 某理想气体的Cp,m=3.5R。由始态100kP...