人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解

1、物理化学作业习题物理化学教研组解2009, 7第一章热力学第一定律与热化学1 . 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。若以全部气体作为体系，则AU、Q W为正？为负?或为零？解：U Q W 02 .试证明1mol理想气体在衡压下升温 1K时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R证明：Wp(V2 V1) nR T R3 .已知冰和水的密度分别为： 0.92 X 103kg - m3,现有1mol的水发生如下变化：(1)在100°C, 101.325kPa下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在 0

2、6;C、101.325kPa 下变为冰。试求上述过程体系所作的体积功。3一18 10解：(1)Vk=3=L96 10 6(m3)0.92 10318 1063水=7 = 1.96 10 (m )1.0 10Wpe(V 水一V 冰)nRT 1 8.314 373 3.101 103(J)(2) Wpe(V冰 V水)101325 (1.96 10 5 1.8 10 5) 0.16(J)4.若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。(1) Q W Q- W A U是否已经完全确定。(2)若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则 (1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q W与A U完

3、全确定。(2) Q、W Q- W及A U均确定。5. 1mol理想气体从1000c 0.025m3经过下述四个过程变为100°C、0.1m3:(1)恒温可逆膨胀；(2)向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m3时的压力膨胀至0.05 m3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m3。求诸过程体系所做的体积功。解：(1)W nRT ln V2 1 8.314 ln-0 4299(J)V10.025(2) W 0PenRTV1 8.314 373 31010(Pa) 0.1Wpe(V2 V1) 31010(0.1 0.025) 2325(

4、J)(4)Pe1 8.314 3730.0562022(Pa)Wp" V1)P2V3 V2) 62022(0.05 0.025) 31010(0.1 0.05)1550 1550 3101(J)6.在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体，圆筒内壁上绕有电炉丝。通电时气体缓慢膨胀，设为等压过程。若(1)选理想气体为体系；(2)选电阻丝和理想气体为体系。两过程的QAH分别是等于、小于还是大于零？解：(1) Q H 0(2) Q 0 HW电功07 .在373K和101.325kPa的条件下，1mol体积为18.80cm3的液态水变为 30200cm3。求此过程的 AH 及A U

5、。解：H Qp 4.067 104(J)U Q W Hpe(V2 V1) 4.067 1 04 1 01325(30200 1 8.80) 10 643.761 10 (J)8 .分别判断下列各过程中的Q W A U及AH为正为负还是为零？(1)理想气体自由膨胀(2)理想气体恒温可逆膨胀(3)理想气体节流膨胀(4)理想气体绝热反抗恒外压膨胀(5)水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态，以水蒸气为体系(6) 水(101325Pa,273.15K)-冰(101325Pa,273.15K)(7)在充满氧的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧，以反应器及其中所有物质为体系。解：(1) W =0, Q

6、=0、A U= A H= 0(2) W>0 , Q>0、A U= A H= 0 W =0, Q=0、A U= A H= 0(4) W>0 , Q=0、A U<R A H<0(5) W>0 , Q>0、A U= A H= 0(6) W>0 , Q<0、A U<Q A H>0(7) W=0 , Q=0、A U= 0、A H>09.已知 H2(g)的 G,m=(29.07-0.836 X 103T+2.01 X 10-6T2)J K-1 - mol-1 ,现将 1mol 的 H2(g)从 300K升 至1000K,试求：(1)恒

7、压升温吸收的热及 H2的AH;(2)恒容升温吸收的热及 H2的AUo解：(1) H(2) U10.在在0c和101.325kPa,求(1)可逆膨胀；(2)对抗恒外压1000300(29.07-0.836 10-3T 2.01 10-6T2)dT =20620.53JT2 _3_ _ 6_2 _ (29.07-0.814-0.836 103T 2.01 10 6T2)dT =14800J3 .506.6kPa条件下，2dm的双原子理想气体体系以下二个过程恒温膨胀至压力为Q,W, AU,AHIo101.325kPa 膨胀。PPVP5066解：(1) W=iRT ln,=-RT ln'=0.

8、446 8.314 273 ln= 1629Jp2RTp2101.325 U=0,Q= 1629J(2)W=P 外V=101325X ( nRT2 V1)= 809.586JP2 H=A U=0 Q=809.586J11.(1)在0c和506.6kPa下，1mol水全部蒸发为水蒸气，求此过程的Q W U、AH。已知水的汽化热为 40.7kJ - mol-1.(2)若在373K、101.325kPa下的水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，上述个量又如何？(假 设水蒸汽可视为理想气体)。解：(1)相变在恒温恒压且非体积功为零下进行，故 H= Q= 40.7KJW =P° (M-V)PVg

9、RT 8.314 373 3.10KJUQP W 40.7 3.10 37.6KJ(2)该相变相真空进行为不可逆相变，Pe=0, W= 0。因为(2)的始，终态同(1)所以 H, AU与(1)相同，即4 H=40.7KJ, U=37.6KJ,Q=37.6KJ.12.1mol单原子理想气体，始态压力为202.65kPa,体积为11.2dm3,经过pT为(1)终态的体积与温度(2)体系的 U及AH;(3)该过程体系所作的功。解：(1)_3pV1/nR 202650 11.2 10 /8.314 273KPT 常数T2PT1/P2202.65 273/ 405.3 136.5KV28.314 136

10、.5/405.3 2.8dm3(2) U= 3/2 X 8.314 X ( 136.5-273 ) = -1702J H=5/2X 8.314 X ( 136.5 273) = -2837J(3)PT=B,P=B/T V=RT/P=RT 2/B, Dv= (2RT/B) DtW = 2X8.314 X ( 136.5-273 ) = -2270J13.某理想气体的 Cv,m=20.92J K-1 - mol-1,现将1mol的该理想气体于 27C、101.325kPa时受某恒外 压恒温压缩至平衡态，再将此平衡态恒容升温至97 C,此时压力为1013.25kPa。求整个过程的 Q,W,村及4H解

11、：V2=V3=nRT/P3=8.314 X (97+273) X 1013.25 X 1033.036 X 10-3n3V 1=8.314 X 300/101325=2.462*10 -2m3P e= P2=nRT/V2= 8.314 X 300/3.036 X 10-3 821542kPaW 1=Pe (V2-V1) =821542X ( 3.063 X 10-3) -2.462 X 10-2 =-17.73KJW 2=0 W=W+W=-17.73KJ U =20.92 X (370-300 ) = 1464.4J H= (20.92+8.314 ) X ( 370-300 ) = 2046

12、.4JQ= U+W=1464.4-17.73 X 103=-16.27KJ14.1 摩尔单原子分子理想气体，在273.2K,1.0 X 105Pa时发生一变化过程，体积增大一倍，Q=1674J. H=2092J。(1)计算终态的温度、压力和此过程的W U(2)若该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态，试计算 Q,W, AU,AHo解：(1) 4H= NcP,m (T2-T1)得H2=nCP,m丁 2092Ti =+ 273.2 = 373.8 K2.5 8.314_ _5 _ _ _P 2a 10 373.8 6.8 104PaTV2273.2 2 U= nCV,M(T2-T1)=1.5

13、X 8.314 X ( 373.8 273.2 ) = 1255JW=Q- U=1674-1255=419J(2)因始终态与(1)相同，所以状态函数得改变值与(1)相同，即 U= 1255J, H=2092J.第一步恒温可逆过程：W=8.314X 273.2 X ln2 = 1574J第二步恒容可逆过程：W=0，所以W=W1+W=1574JQ= U+W=2829J15.1mol双原子理想气体在 0c和101.325kPa时经绝热可逆膨胀至50.65kPa ,求该过程的 腐口 U解：双原子理想气体C V,M= 5R C P,M= 7R22Cp,m/ C v,m= 1.4 T rP1-r =常数T

14、2=T1( -P-) - = 273x ( 101.325)(1T4)/1.5 =224KP2r50.65 U=2.5X 8.314 X (224-273) =-1018.5JW=Q- U=1674-1255=2829J16.某理想气体的G,m=28.8JK-1-mol-1,起始状态为Pi=303.99KPa, V=1.3dm3,Ti=298k。经一可逆绝热膨胀至2.86dm3。(1)终态的温度与压力。(2)该过程的4 H及A U。的 “、28.8 d ,解：(1)=1.428.8 8.314143”P 2=303.99 x ()1.4= 115.2KPa2.86 1 1.4/ 303.99、

15、-T 2=298 X () 1.4 = 226K115.2(2)n=(吗R1303.99 103 1.43 10 3)8.314 298= 0.176mol U= 0.176 X ( 28.8 8.314 ) (226-298 ) = -260J H= 0.176 X 28.8 X ( 226-298 ) = -365J17.今有10dmiQ从2.0 x 105Pa经绝热可逆膨胀到 30dmi，试计算此过程的 Q,W, H及 U （假设Q 可视为理想气体)解：双原子理想气体，G,m= 5 R C p,m= 7 R22Cp,m/ C v,m= 1.4C 10、1.454、一)2.0 10 =4.

16、3 10 Pa30因为绝热，Q=05343Xfl/2.0 10 10 104.3 1030 103 ,W=1.8 10 J1.4 1 U= - W= 1.8 X103J对于理想气体，CP/Cv=则4H= AD= -2.5 X 103J18 .证明 (-U)P=CP-P( -V)p证：Cp= H=U+PVT pCp= ( -) p+P(-)pT T(-U ) p= OP(-V)p19 .证明 G-Cv=- (-P) v T证：对 H 微分得 dH= ( -H) pdT+ (-H) dPH=U+PV(上(上)VT T TV(上)。=(上)。+ (上)(上)VT T TP T(_U )尸G,( _H

17、 ) p=GC+V ( ) V=CP+ ( -H )( ) VTT TP-CV=- ( ) V20.25 C的0.5克正庚烷在恒容条件下完全燃烧使热容为8175.5JK-1的量热计温度上升了正庚烷在25c燃烧的 H.解： C7H6(l)+11O 2 (g) =7CO (g) +8H2O (l )M=100 H=(Q=CV+A nRT=N(VA T+A ngRT= -8175.5 X 2.94 X ( 100/0.5 ) +(7-11) X 8.314 X 298= -4817.1KJ2.94 C,求21.试求下列反应在 298K、101.325KPa时的恒压热效应。(1) 2H2s (g) +

18、SO (g) =2H2。(g) +3S (斜方)Qv=-223.5KJ(2)2C(石墨)+O2 (g) =2CO (g)QV=-231.3KJ(3) H2(g) +Cl2 (g) = 2HCl (g)Qv=-184KJ解：(1)Q=-223.8 X 10-2+ ( 0-3 )X 8.314X 298=-231.2KJ(2) Q p=-231.3 X 103+ ( 2-1 )X 8.314X 298=-228.8KJ(3) Qp=-184 X 103+ ( 2-2 ) X8.314 X298 =-184KJ22.某反应体系，起始时含10molhb和20molQ,在反应进行时t时刻，生成了 mol

19、和反应方程式的反应进度：请计算下述1 -H2 O2 2H2O 22H2 O2 2H2 O11H2O2242H2O解：(1) 4Vb1(2)=4/2=2mol(3)8mol23.已知下列反应在 298K的时热效应。(1) Na (s) + 1/2Cl 2 (g) = NaCl (s) rH -411KJ(2)H 2(g) +S (s) + 2Q (g) = H2SO(l) H= -811.3KJ(3)2Na (s) + S(s) + 2Q(g) =NaSO (s) H= -1383KJ(4) 1/2H2 (g) +1/2Cl 2 (g) =HCl (g)八=-92.3KJ求反应 2NaCl (s

20、) + HSQ(l) = NaSO(S)+2HCl (g)在 298K 时的 rH 和 rUk解：根据赫斯定律，反应=342122rH=-1383+(-92.3) X 2-(-411) X 2+ (-811.3 )-1 =65.7KJmolrUm=ArH-ANrt=65.7 X 103-2 X 8.314 X 298= 60.74KJ24. 已知下述反应298K 时的热效应(1) C6H6COOH1 ) +Q (g) =7CO (g) +3HbO(l)= -3230KJ(2) C (s) + Q(g) =CO (g)rH=-394KJ(3)H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l) rH

21、m=-286KJ求 C6H6COOH( l )的标准生成热。解：7c(s)+3屋(g) +Q (g) =GH6COOHg) 该反应=(2) X 7+ ( 3) X 3 ( 1) = -386KJmol-125. 已知下列反应298K 时的热效应：(1) C(金阿J石)+ Q(g) =CQ (g)rHk= -395.4KJ(2)C (石墨)+ O2 (g) = CO (g) rlH -393.5KJ求C(石墨尸C (金刚石)在 298K时的 rH0。-1解： fHn= -393.5-(-395.4 ) = 1.9KJmol26. 试分别由生成焓和燃烧焓计算下列反应：3C2H2(g) =C6H5

22、(l )在 101.325KPa 和 298.15K 时的曰和4 rUn.1解： rlH 49-3 X 227=-632KJmol1 r|H 3x (-1300 ) ( 3268) = 632KJmol rU=-632 X 103- (-3 ) X 8.314 X 298=-624.6KJmol27 KCl ( s) 298.15K 时的溶解过程：KCl (s)=Kf(aq,)+Cl-(aq,)ArHn= 17.18KJmol -1已知 Cl (aq,)和 KCl (s)的摩尔生成始分别为 -167.44KJmol -1 和-435.87KJmol -1,求 K+ (aq,)的摩尔生成焓。解：

23、Kh (aq,)的 rhm°= 17.18 + (-435.87 ) (-167.44 ) = -251.25KJmol -12398CPdT298 P28 .在298K时H2O(l)的标准摩尔生成始为-285.8KJmol -1,已知在25c至100c的温度范围内 H2 (g)、 Q(g)及 H2O (l )的 Cp,m分别为 28.83JK-1mol-1 , 29.16 JK1 mol-1 及 75.31 JK-1mol-1。求 100c时 H2O (l ) 的标准摩尔生成焓。解： fH0m (373K) =AfH. (298K) +-1-283.4KJmol29 .反应 N2(

24、g) + 3H2(g) =2NH (g)在 298K 时的 rH0=-92.88KJmol -1 ,求此反应在 398K 时的 rH0。 已知：G,M(N2,g) = ( 26.98 +5.912 X 10-3T-3.376 X 10-7T2) JK1 mol-1G,M(H2,g) = ( 29.07-0.837 X 10-3T+20.12 X 10-7T2) JK-1mol-1G,M(NH3,g) = ( 25.89 +33.00 X 10-3T- 30.46 X 10-7T2) JK1 mol-1解： CP=-62.41+62.6 X 10 -3T-117.9 X 10 -9T2398r1

25、Hl39后1Hl298+CPdT =-97.09KJmol -298 P30 .已知下述反应的热效应：H2(g) + I 2(S)=2HI (g)rH0 (291K) = 49.455KJmol -1且 I2(S)的熔点为 386.7K,熔化热为 16.736KJmol -1。I 2(1)的沸点为 457.5K ,蒸发热为 42.677KJmol -1。1-1 一-1-1I2(S)和 12(1)的。,m 分别为 55.64JK mol 及 62.76JK mol , H2(g)、I 2(S)及 HI (g)的。,m均为 7/2R. 求该反应在473K时的rH0。解：rH°(473K)

26、 = rH0 (291K) +n G,m, HIAT-n CP,m,h2AT-(Cp,i (s)ATi + Cpj(i)Tz+Qj 4丁3 + 小Q + vHn I2 ) =49.455*10 3+7 R* 2* (473 291) 7 R(473 291)7_3_355.64 (386.7 291) 62.76 (457.5 386.7) - R(473 457.5) 16.736 10342.677 1032-1=-14.88K.Jmo1第二章热力学第二定律.1 .L理想气在3000K时压力为1519kPa,经等温膨胀最后体积变到10dmi，计算该过程的 Wax、A H、A U及AS。解：

27、n 詈 81 0.061(mol)WmaxnRT In V2 0.061 8.314 3000 In _ 33.5 103(J)H U 02 . 1mo1H2在27oC从体积为1dmi向真空膨胀至体积为 10 dm3,求体系的嫡变。若使该H2在27oC从1 dm3 经恒温可逆膨胀至 10 dm3其嫡变又是多少？由此得出怎样的结论？解：真空膨胀体系的嫡变为：-V2101S nRIn 2 1 8.314ln19.14(J K 1)V11恒温可逆膨胀过程的的嫡变为：-V2101S nRIn 1 8.314ln19.14(J K )V113 . 0.5dm 3 70 oC水与0.1 dm 3 30oC

28、水混合，求嫡变。解：设混合后温度为toC0.5 10183- Cp.m t7030.1 10C18p,m t 300t=63.3 oC0.5 103S C18p,m ln273 63.3273 700.1 103273 63.3C p,m ln18 p， 273 30=2.35 J K4 .有200oC的锡250g,落在10oC1kg水中，略去水的蒸发，求达到平衡时此过程的嫡变。解：-250- 24.14 t 200 1000 75.401 100118.7118t=12.3 oC250118.7124.14ln273 12.3273 200100078"75.40ln273 12.

29、3273 10100 oC和101.325kPa的水蒸气，试计算此过程=8.206 J K 15.1mol水在100 oC和101.325kPa向真空蒸发，变成的S体系、S环境、S总，并判断此过程是否自发。解：1mol1molp环 0100oCS, S环与 100oC101.325kPa101.325kPaH 2O (l)H 2O (g)3109 J KH 40.64 10T 373pV HT环100.7 J KS总SS环=8.3 J K 1 >0该过程自发进行。6.试计算-10oC 和 101.325kPa 下,1mol水凝结成这一过程的S体系、 S环境 和S总，并判断此过-10S1m

30、oloC101.325kPa程是否为自发过程。-10 oC101.325kPa1molh2o(l)H 20(s)S1S30oC101.325kPa0101.325kPaoC1mol1molH2O(l)S2H 2O (s)解:_. 273 SI nCp.m.H2O 1 1n 2.81J 2263K 1 mol 1S2602527322.07J Kmol 1S3nC p.m .H 2O sln空27311.40J K一 1 molS1S2S320.66J K 1HinCp.m.H2O 1273263 754.0Jmol 1H2.16025J molH3nC H OS 263p. m.H 2O s2

31、73375.1J mol 1HiH2 H315646.1J mol5646.126321.47J K-10.82J K 1 0该过程可以自发进行。7.有一物系如图所示,将隔板抽去，求平衡后S。设气体的均是28.03 J11K mol 。1mol10氧气°C, V1mol20氢气oC,V解：设混合后温度为toC1 Cp.m t 10Cp p.mt 20t 15oCSo2nCv.m lnTiV2 nRln V28.03c ,273 158.31 ln273 102V nRln一 V16.11J K一 1 molSn2nCV.mlnT2T1nRln V128.03273 158.31 ln

32、-273 102V8.31ln5.42JV11K molSO2 SH211.53J Kmol 18.在温度为25oC的室内有一冰箱，冰箱内的温度为0°C。试问欲使1kg水结成冰，至少须做功若干?此冰箱对环境放热若干？已知冰的熔化热为334.7解：可逆热机效率最大Q1WTiT2Ti273.2298.2 273.210.928Q1W 一334.710.928100030.63kJQ2Q1W334.7 30.63365.3kJ9.有一大恒温槽,而传给室内空气,其温度为96.9试求：,室温为26.9 °C,经过相当时间后,4184J的热因恒温绝热不良(1)(2)(3)解:4184J

33、273 96.9418411.31J273 26.913.95J恒温槽的嫡变； 空气的嫡变；试问此过程是否可逆。一 一一1S空2.64J K该过程自发进行。10.1mol甲苯在其沸点383.2K时蒸发为气，求该过程的Q,W, U,H,S, G和F ,已知该温度下甲苯的汽化热为362 kJkg 1 01mol甲苯(l )101.325kPa1mol甲苯(s)101.325kPa解:383.2K383.2K362 9333.7kJ1000p V 33.7 1 8.3143.2kJ33.7 103 87.9J K382.2 10 330.5kJ3.2KJAWR11.1mol O2 于 298.2K

34、时383.2 由 101.3kPa 等温可逆压缩到 608.0kPa , 求Q,W, U, H, A, G, *口 S孤；(2)若自始至终用608.0 kPa的外压，等温压缩到终态，求上述各热力学量的变化。解：p1101.3W nRT In 1 1 8.314 298.2 In4443Jp2608.0U Q H 0Q W 4443JS Q 4443T 298.2G ATS14.9J K 1 mol4443J(2)3W p 环 V=608 1012396J1 8.314 298.23608.2 1031 8.314 298.2一 一 一 3101.3 103Q=W=-12396JU, H, S,

35、 A, G 与(1)相同。12. 25oC,1mol 氧气从 101.325Pa 绝热可逆压缩到 6 101325 Pa,求 Q,W, U ,H . G, S。已知 25oC11. 一氧的规定嫡为205.3 J K mol 。（设氧为双原子理想气体,Cp.m2R,解：绝热可逆过程，Q=0, S 017PiT2Cp.m2p2T1CV.m52 RT2 497.3KW UnCVmT2 Tl- 8.314 298.2 497.34140J2H nCpm T2 T11 7 8.314 497.3 298.2 5794J.2G H ST 5794 205.03 497.3 298.235056Jo13.0

36、 C,1Mpa,10dm3的单原子理想气体,绝热膨胀至0.1 Mpa,计算Q,W, U , H , S。（a） p外3_5p外0.1MPa;（c）p外0。（单原子分子理想气体，CV.m 2R,3）解：（a） p外 p的绝热过程为可逆过程。P1V2Vi1310P20.139.8PiVi1 106 10 10 3WrRT1p2V2nR8.314 273.20.1 106 39.84.403mol10 34.403 8.314nCv.m T2nC p.m T2T1(b)是不可逆过程U W,nCV.m3 cn R T2T121T2T10.1108.7KT14.4034.403T1p外nRT2P20.1

37、1P1T1273.2K,J®T2 174.8KV2nRT24.403 8.3145P20.1 106nCV.m T2T1nC p.m4.403nCV.mT1nRln V2V138.314 108.7 273.228.314 108.7 273.2V2T1109033315.06 10 J174.84.40363.99dm338.314 174.8 273.225 8.3145174.8 273.2 25043J9006J54.403 2174.88.3145ln 273.263.9914.403 8.3145ln 43.43J K 110(c)Q=0,W=0,0, H 0S nCp.

38、mlnT2T1nRln 0P2nRln 包 84.29J K 1P214.在25°C,101.325kPa下，1mol过冷水蒸气变为 25°C, 101.325kPa的液态水，求此过程的S及 G。已知25 0c水的饱和蒸气压为 3.1674kPa,汽化热为2217kJ kg 1。上述过程能否自发进行?解:1mol25 oC1mol25oC101.325kPaS, G101.325kPa水（g）Si, G1imol25 oC3.1674 kPaS2 , G2水（g）水（i）S3, G3imol25oC3.1674 kPa水（l ）15.指出在下述各过程中体系的U, H, S,

39、 G, A何者为零?(1) 理想气体卡诺循环。(2) 氢气和氧气在绝热钢瓶中发生反应。(3) 非理想气体的绝热节流膨胀。(4) 液态水在 373.15K和101.325kPa下蒸发为气体。(5) 理想气体的绝热节流膨胀。(6) 理想气体向真空自由膨胀。(7) 理想气体绝热可逆膨胀。(8) 理想气体等温可逆膨胀。解：(1) U, H, S, A, G 均为零(2) U 0 H 0(4) G 0 H 0(6) U 0 S 0(8) U 0, H 016.某溶液中化学反应，若在等温等压(298.15K,101.325kPa )下进行，放热 4 104J,若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热4000J

40、。试计算：(1) 该化学反应的 S。(2) 当该反应自发进行(即不作电功)时，求环境的嫡变及总嫡变。(3) 该体系可能作的最大功。解：QR4000298.1513.4J K（2）4 104298.15134J KS总SS147.4J KG T S H 4.4 104J17 已知-5 o C 时，固态苯的蒸气压为17.1mmHg2.64kPa ，设苯蒸气为理想气体，求-5 oC、 1mol 过冷苯凝固为固态苯的G。解：1mol1mol-5 oC-5oC101.325kPaG5101.325kPa苯（ l ）苯（ s ）G1G51mol1mol-5 oC-5oC2.64 kPa2.28 kPa苯（

41、 l ）苯（ s）G2G41mol1mol-5oC-5 oCG32.64 kPa2.28 kPa苯（g）苯（ g）G1Vdp 0G2G3nRTlnP2Pi2281 8.314 268ln326.7J2.64G4G5VdpGiG2G3G4G5326.7J18.计算下列恒温反应的嫡变化:2c (石墨)+3H2 (g)298KC2H 6(g)已知25 oC时的标准嫡如下：C（石墨）5.74 J11_11K mol ; H2130.6J K molC2H 6229.5 J K 1 mol 1。解：2c （石墨）+3H2298K(g)C2H6 (g)rSmSc2H62Sc263Sh2229.5 2 5.

42、74 3130.6173.78J K 119.计算下列恒温反应（298K)的Gm：C6H6(g) C2H2(g)298KC6H5c2H3(g)已知25 0c时C6H5c2H 3的Hm 147.36kJ K1 mol1,Sm 345.1JK 1 mol 1解：由附表查得：C6H6 gf H29882.93kJ一 1 molC2H 2rSmrGmS298269.2Jmol 1 .1f H298226.7kJ molS298200.8J11K molf HC6H5c2H3SC6 H5c2 H3rHm T rSmfHC6H6fHC2H2SCH,345.10C2 H2162.27 298147.3626

43、9.2124.920. 25oc 101.325kPa时，金刚石与石墨的规定嫡分别为82.93226.7162.27kJ200.8125kJ2.38J K124.9J1 - mol1 . 1.和 5.74J K mol其标准燃烧热分别为395.4kJ mol 1和 393.5kJ mol 1。计算在此条件下，石墨金刚石的解:Gm值，并说明此时哪种晶体较为稳定。cH石墨 cH 金刚石 393.5 395.4 1.9kJrSmS金刚石 S石墨2.38 5.743.36J K 1rGm21.试由rHm T rSm 2898J20题的结果，求算需增大到多大压力才能使石墨变成金刚石？已知在25oC时石墨

44、和金刚石的密度分别为 2.260 103kg m 3和 3.513 103kg m3。C石墨 25OC,pC金刚石25OC, p解：G1C石墨 25OC,101.325kPaG C金刚石 25OC,101.325kPa设25 °C,压力为p时，石墨和金刚石正好能平衡共存，则G' 0PG1Vdp V1 P PPG2 p V2dp V2 P PG' GG2Gp pG1527.2 106 PaV2 V1011M 21p 1527.1 106Pa22. 101325Pa压力下，斜方硫和单斜硫的转换温度为368K,今已知在273 K时，S (斜方) S (单斜)的 H 322.

45、17J mol 1,在 273373K之间硫的摩尔等压热容分别为Cm 斜方 17.24 0.0197TJ K 1 mol 1; Cpm 单斜 15.15 0.0301TJ K 1 mol 1；试求 .(a)转换温度368K时的 Hm; (b) 273K时转换反应的GmCp 15.15 0.0301T p17.24 0.0197T2.09 0.0104T368K :368rH m H m,273273368CpdT322.172732.09 0.0104T dT446.93Jmol解：273K :rS368H 368446.9311.214J K molrS273S368368273 Cp pd

46、T368 t273 2.09 0.0104TS368368dT1.2142.09273ln- 0.0104273 3683680.85J K 1 mol 1rGmr H m,273 T rS273322.17 273 0.85 90.12J mol23.1mol水在100oC、101.3KPa恒温恒压汽化为水蒸气，并继续升温降压为2000 c 50.66KPa ,求整个过程的 G。(设水蒸气为理想气)。已知。晔(g)=30.54+10.29 X 10-3TJ . K-1 mol-1 , S0H2O(g)(298K) =188.72 J K-1mol-1解：1mol1mol1mol100 oC1

47、00oC200oC101.3KPa G101.3KPa G50.66KPaH2O (l )H2O (g)H2O (g) SG=0&= nCp，MdT37330.54 10.2910dT =6.856+0.772298-1=7.628J . KS3730=7.628+ S 2980=7.254+1.029+5.76=14.04 J. K-1_ -1S473=196.35+14.04=210.39 J. K G2=A H2-A (TS) =-23.676KJ G=A G1+A G2=-23.676J24.计算下述化学反应在101.325KPa下，温度分别为298.15K及398.15K时的

48、嫡变各是多少？设在该温度区间内各 G，m值是与T值无关的常数。C2Hb(g,P°)+2H2(g,P°)=C2H6(g,P°)已知：Sm0(J . Kmol-1)200.82130.59229.49Cp,m(J . K mol-1 )43.9328.8452.65解：$98.150=229.49-2 X 130.59-200.82=-232.51J. K1 r $98.150= A rS298.15 °+398.15298.15dTT=-232.51-20.12X 0.2892=-238.3J. K125.反应CO(g)+H2O(g)=GO(g)+Hb(g),自热力学数据表查出反应中各物质fH°,Sn°,及Cp求该反应在 298.15K 和 1000K时的 fHm°, fS/fG0。解：各物质热力学数据如下表：数寸吾CC(g)HO)(g)CO)(g)H2(g)卜(J .Kmol-1)-11().525-241.818-393.5090S (-1J . Kmol 1)197167418f8.82