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PAGEPAGE452molHe(g),经过下列可逆变化:等温压缩到体积为原来的一半;再等容冷却到初始的压力。求此过程的。已知20.8J•K—1•mol-1.等容冷却解:体系变化过程可表示为等温压缩W=W1+W2=nRTln+0=2×8。314×298×ln0.5=—3435(J)Q=Q1+Q2=W1+ΔU2=—3435+nΔT=—3435+n(298—298/2)等容冷却=—3435+(—3716)=—7151(J)ΔU=ΔU1+ΔU2=ΔU2=—3716(J)ΔS=ΔS1+ΔS2=nRln+=2×8.314×ln0。5+2×1。5×8.314ln0。5=—2818()10mol理想气体从4℃冷却到2250d3变化到50d3.=220J•K—1•mol-1,求。解:假设体系发生如下两个可逆变化过程250dm3等温50dm3等容50dm340℃ΔS140℃ΔS220℃ΔS=ΔS1+ΔS2=nRln+=10Rln+10×(29.20-8。314)×ln=-147。6()解:273。2K绝热203。6K1。0MPa膨胀0。1MPa2mol某理想气体36J•K-1•解:273。2K绝热203。6K1。0MPa膨胀0。1MPa∵=29。36∴=29.36-8.314=21。046且Q=0ΔU==2×21。046×(203.6-273.2)=-2930(J)W=—ΔU=2930(J)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O,且V=V2见图,若将隔板抽去,试求算两种气体混合过程的(假设此两种气体均为理想气体。1molO1molO210℃,V11molH220℃,V2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=5R/2,设终温为T,则(293.2—T)=(T-283。2)T=288。2K整个混合过程可分以下三个过程进行:1mol,O
恒容ΔS1,283。2K
1mol,O,T2 ① 2
在恒温恒压下混合达状态T恒容ΔS2 ③T21mol,H2,293.2K② 1mol,H,2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:ΔS1===0。364100g10℃的水与200g40已知水的比热容为。184•-1解:∵绝热混合 ∴=-Cm(t—t)=—C•m(t-t) t为混合后的温度1 1 2 2∴ t-10=2(40—t) t=30℃=303。15KΔS=100+200=1.40()2 过冷CO(l)在-59465CO(s)43930kPa2 求在-59101.325kPa过冷CO2(l)设压力对液体与固体的影响可以忽略不计。已知过程中放热18954J•g-1.解:CO2(l)CO2(s)-59℃,ΔG-59℃,ΔG1 ΔG5CO2(l) CO2(s)—59℃,(l) -59℃,(s)ΔG2 ΔG42CO2
CO(g)ΔG2ΔG2-5℃,(l) -5℃(s)ΔG10,ΔG50 ΔG2=ΔG4=0∴ΔG=ΔG3==nRTln=1×8.314×214.2ln=—104。9J∵ΔG=ΔH-TΔS ∴ΔS=(ΔH—ΔG)/T==—38.5222molO(g)97101325Pa沸点时O(l的6.820k•1.22解:O2在,-182.97℃时的饱和蒸气压为101.325Pa,该相变为等温可逆相Q=n 故ΔS=Q/T=n/T==1511mol水在100℃及标准压力下向真空蒸发变成100试计算此过程的,并与实际过程的热温熵相比较以判断此过程是否自发。解:ΔS===108.98,。67×—8.314×3732=37.567Q/T==100.66ΔS>Q/T,所以此过程为不可逆过程21molHO(l)100℃,101325Pa下变成同温同压下的2
2O(g),然后等温可逆膨胀到Pa,求整个过程的。已知水的蒸发焓40.67kJ•K-1。解:W1=ΔV=()nRT=3。1kJW2=nRTln=8.314×373.15×ln=2.883kJ故W=W1+W2=5.983kJQ1=n=40。67kJQ2=W2=2.883kJ故Q=Q1+Q2=40.67+2.883=43。55kJΔU1=Q1-W1=37。57kJΔU=ΔU1=37.57kJΔH1=n=40.67kJΔH2=0故ΔH=ΔH1+ΔH2=40。67kJΔS1=Q1/T==109 。314×0。93=7。故ΔS=ΔS1+ΔS2=116.7310.1mol0℃,101325Pa的理想气体反抗恒定的外压力等温膨胀到压力等于外压力,体积为原来的10倍,试计算此过程的.解:W=—ΔV=-(V2-V1)=—(10V1-V1)=-V1=—0。9RT=—0。9×8。314×273.15=—2.04kJQ=—W=2。04kJΔU=ΔH=0 ΔG=ΔH-TΔS=—5229J-5.23kJΔF=ΔU—TΔS=-5229J-5。23kJ5 6 6 11.若-CH()的蒸气压为2280P5℃时CH()1试求-5C6H6(l)5 6 6 6 6 5 解: CH(l)ΔG CH(s)6 6 5 -5℃, -5℃,ΔG1 ΔG56 6 6 CH(l) CH(6 6 6 -5℃,(l) —5℃,(s)ΔG2 ΔG4C6H6(g)
CH(g)ΔG66ΔG66—5℃,(l) —5℃,(s)ΔG10,ΔG50 ΔG2=ΔG4=0∴ΔG=ΔG3ΔG=ΔH—TΔS=—9874—268。2×(-35.65)=-312。67ΔG3==nRTln=1×8.314×268。2×ln=—312。672632Pa298K101325Pa下有下列相变化:CaCO3(文石)→CaCO3(方解石)已知此过程的-800,2。75.试求在298K时最少需施加多大压力方能使文石成为稳定相?解: CaCO3(文) CaCO3(方解298K, 298K,ΔG1 ΔG3ΔGΔG2298K, 298K,设298K,压力时(文石) CaCO(方解石)这个反应以可逆方式进行,3 3即 ΔG2=0∴ =ΔG1+ΔG2+ΔG3===2。75×10-6×800∴2。91×108Pa在-3过冷H2O转变为冰的。
475。4Pa,过冷水的蒸气压为489.2Pa,试求在—3℃时1mol解: H2O(l) H2O(s)-3℃, ΔG —3℃,ΔG1 H2O(l) H2O(s)-3℃,(l) -3℃,(s)ΔG2 ΔG4H2O(g)
HO(g)ΔG2ΔG2-3℃,(l) —3℃,(s)ΔG10,ΔG50 =—64。27J298.15K:物质/J•1•mo-1/J•K-1•mol-1
O2(g)0205.1
—1274.5212.1
CO(g)HO(l)2 -3935 213。2 求在2915K1mo—右旋糖与氧反应的标准摩尔吉布斯自由能。解:因为化学反应一般是在恒TV下或者在恒T式应为=—T本题求298。15K、标准状态下α-右旋糖的氧化反应如下:6298.15K标准状态下6+6故的计算式为(298。15K)的计算式为(298。15K)=(298。15K)-298。15K×(298.15K)据题给数据(298.15K)=(298.15K)=
=6(H2O,l)+6(CO,g)-()2=6×(—285.8)+6×(-393.6)-(-1274。5)2=—2801.3kJ•mol—12g2=6(H2O,l)+6(CO,g)-(—6(O,)2g2=258.3∴=(298。15K)-298。15K×(298。15K)=-2801。3-298。15K×258.3×10-3=-2878。3。25kJ•mol—1,反应式为:天冬氨+ 天冬酰胺(无机焦磷酸) 已知此反应是由下面四步完成:天冬氨酸 β—天冬氨酰腺苷酸 (1)β—天冬氨酰腺苷+ 天冬酰胺 (2)β—天冬氨酰腺苷酸 天冬氨酸 (3)(4)已知反(3)和(4)的分别为。84kJ•mol—1和-33。47kJ•mol-1,求反应的值。解: 反应方程式1)+((0)∴(1)+(2)=又有反应方程式2×(1)+(2)+(3)-(4)=(0)∴2(1)+(2)+(3)—(4)=∴(1)+(2)=—19.252(1)+(2)=—19.25—33。47+41。84(2)=—27.62AgIαβ146.5℃,由α型转化为β型时,转化热等于6462J•mol—1。试计算由α型转化为β型时的。解: AgI(α) AgI(β)ΔS=Q/T=/T=6462/419.7=15。4试判断在10.已知在25列数据:物质/(J•mol-1)/(J•K—1•mol—1)/(J•K—1•mol—1)白锡052.3026。15灰锡-219744。7625。73解: Sn(白) Sn(灰(298。2K)=—2197(298.2K)=44。76-52。30=—7.45()(283。2K)=(
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