物化复习押题

物理化学押题阳光男孩制作习题3(1)如果一系统从环境接受了160J的功，热力学能增加了200J，试问系统将吸收或是放出多少热?(2)一系统在膨胀过程中，对环境做了10540J的功，同时吸收了27110J的热，试问系统的热力学能变化为若干？[答案：(1)吸收40J；(2)16570J]P12解：（1）已知W=-160J,∆U=200J,由∆U=Q-W，得到Q=40J(2)∆U=Q-W=16570J。习题4如右图所示，一系统从状态1沿途径1-a-2变到状态2时，从环境吸收了314.0J的热,同时对环境做了117.0J的功。试问：(1)当系统沿途径1—b—2变化时，系统对环境做了44.0J的功，这时系统将吸收多少热?(2)如果系统沿途径c由状态2回到状态1，环境对系统做了79.5J的功，则系统将吸收或是放出多少热?P12[答案：(1)241.0J;(2)放热276.5J]JWQUUU0.1970.1170.314),21()1(:是状态函数，解JQQWQUb0.2410.1970.44:)21(，得，则，(2)∆U(1→2)=-∆U(2→1)，∆U(2→1)=Q+W=-197.0JJWQ5.2760.197，0Q放热。P12习题9计算1mol理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为25dm3终态体积为100dm3；始态及终态温度均为100℃。(1)向真空膨胀；(2)在外压恒定为气体终态的压力下膨胀；(3)先在外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm3(此时温度仍为100℃)以后，再在外压等于100dm3时气体的平衡压力下膨胀；(4)定温可逆膨胀。试比较这四个过程的功。比较的结果说明了什么问题？P17[答案：0；-2326J；-310lJ；-4299J]00)1(Wpe，则向真空膨胀，解：，下，膨胀，先计算22)2(pppe，22,VnRTpnRTpVJVVVnRTVpWe2326)(122，下，膨胀，先计算22)3(pppe?)'()'('22121.VVVnRTVVVnRTVpWiiie=-3010J定温可逆膨胀)4(?ln1221VVnRTpdVWVV=-4299J32100373:dmVKTB状态3125373:dmVKTA状态31125373:dmVKTA状态?',50'':31ppdmVTTXe状态?',50'':31ppdmVTTXe状态说明，始终态相同，途径不同，系统对环境所做功不同；反抗外压越大，做功越大；定温可逆膨胀的功最大。习题15一理想气体在保持定压105Pa下，从10dm3膨胀到16dm3，同时吸热1255J，计算此过程的ΔU和ΔH。[答案：655J；1255J]p19解：定压过程，只作体积功，Qp=∆H=1255J∆U=∆H-p(V2-V1)=[1255-105×(16-10)×10-3]J=655J习题16假设N2为理想气体。在0℃和5×105Pa下，用2dm3N2作定温膨胀到压力为105Pa。(1)如果是可逆膨胀；(2)如果膨胀是在外压恒定为105Pa的条件下进行。试计算此两过程的Q、W、ΔU和ΔH。P21[答案：(1)1609J；-1609J；0；0；(2)800J；-800J；0；0]解：（1）理想气体作等温可逆膨胀，∆U=0，∆H=0。Q=-W=nRTlnp1p2=p1V1lnp1p2=1609JW=-1609J(2)理想气体作等温膨胀，∆U=0，∆H=0。V2=p1V1/p2=5×105×2×10-3/105m3=10×10-3m3Q=-W=p（外）（V2-V1）=105×(10-2)×10-3J=800JW=-800J习题19有1mol单原子分子理想气体在0℃，105Pa时经一变化过程，体积增大一倍，△H＝2092J，Q=1674J。(1)试求算终态的温度、压力及此过程的△U和W；(2)如果该气体经定温和定容两步可逆过程到达上述终态，试计算Q、W、△U和△H。[答案：(1)373.7K，6.84×104Pa，1255J，-419J，(2)2828J，-1573J，1255J,2092J]P23解：（1）由∆H=nCp，m∆T得：T2=T1+∆H/nCp，m=[2092/(2.5×8.314)+273.2]K=373.8Kp2=p1V1T1/(T1V2)=(105×373.8)/(273.2×2)Pa=6.84×104Pa∆U=nCV，m∆T=1.5×8.314×(373.8-273.2)=1255JW=∆U-Q=[1255-1674]=-419J(2)因始、终态相同，所以∆U=1255J，∆H=2092J。过程①：W1=-nRT1lnV2V1=(-1×8.314×273.2×ln2)J=-1574J过程②:W2=0W=W1+W2=-1574JQ=∆U+W=(1255+1574)J=2829J习题23试求算2mol100℃，4×104Pa的水蒸气变成l00℃及标准压力的水时，此过程的△U和△H。设水蒸气可视为理想气体，液体水的体积可忽略不计。已知水的摩尔气化热为40670J·mol-1。P25[答案：—75138J；—81340J]),100,(),100,()104,100,(:2.22.142pClOHpCgOHPaCgOH可逆相变定温压缩解：设计框图为0,0),(11HUTfHU、JQHnHpmvap813404067022)(222glVVpUVpUH)(glVVnRTUpVUg22nRTHU22J75137373314.8281340习题29某理想气体的Cp,m=35.90J·K-1·mol-1，⑴当2mol此气体在25℃，1.5×106Pa时，作绝热可逆膨胀到最后压力为5×105Pa；⑵当此气体在外压恒定为5×105Pa时作绝热快速膨胀；试分别求算上述两过程终态的T和V及过程的W、△U和△H。[答案：⑴231K；7.68dm3；-3697J；-3697J；-4811J；⑵252K；8.38dm3；2538J；-2538J；-3303J]P30解：（1）理想气体绝热可逆膨胀Cp,mlnT2T1=Rlnp2p135.9lnT2298K=8.314ln5×1051.5×106解得T2=231KV2=nRT2p2=(2×8.314×2315×105)m3=7.68dm3CV,m=Cp,m-R=(35.90-8.314)J·K-1·mol-1=27.59J·K-1·mol-1W=-∆U=-nCV,m(T2-T1)=3.697kJ∆U=-3.697kJ∆H=CpmCVm∆U=-4.811kJP1，V1，T1P|，V2，T1P2，V2，T2①②(2)绝热抗恒外力膨胀∆U=-WnCV,m(T2-T1)=-p(外)（V2-V1）=nR(T1p2p1–T2)T2=(CV,m+Rp2p1)T1/Cp,m=252KV2=nRT2p2=(2×8.314×2525×105)m3=8.38dm3W=-∆U=-nCV,m(T2-T1)=2.538kJ∆U=-2.538kJ∆H=CpmCVm∆U=-3.302kJ习题33已知CO2的μJ—T=1.07×10-5K·Pa-1，Cp,m=36.6J·K-1·mol-1，试求算50gCO2在25℃下由105Pa定温压缩到106Pa时的ΔH。如果实验气体是理想气体，则ΔH又应为何值？[答案：-401J；0]P32PaCCOgPaCCOg625210,25,,5010,25,,50)1(定温压缩？求该过程的H),,(pTfHdppHdTCdppHdTTHdHTpTp？首先，求TpH结合节流过程。据，有由题意及给出的已知数;,pTJC0dppHdTTHdHTp节流过程：0,TppHdpdTTHdp得，除以0THppHpTTH改写为，,0TTJppHC则为，TJpTCpHdpCdTCdppHdTCdHTJppTp积分得，均为常数，并和,0TCpTJ)(12ppCHTJp)1010(1007.16.364450)(56512,ppnCTJmpJ52.400若为理想气体，。，00HTJ习题43利用生成热数据，计算下列反应的298KHrm。P40(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO(g)(6)Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+2FeO(s)解：查附录表中的标准摩尔生成焓∆fHθm。[答案：-216.5；-41.2；-218.0；177.8；462.3;6.1；-146.5；463.7kJ·mol-1]习题45已知C2H5OH(l)在25℃时的燃烧热为－1367kJ·mol-1，试用CO2(g)和H2O(l)在25℃时的生成焓，计算C2H5OH（l）在25℃时的生成焓。P42[答案：－277.4kJ·mol-1]解：设计计算框图为如下，已知，1521367)298,,(molkJKlOHHCHmc查表，得298K时，，1251.393),(molkJgCOHmf1284.285),(molkJlOHHmf由Hess定律，得),(),(),(3),(2525222lOHHCHlOHHCHlOHHgCOHmcmfmfmf所以，),(),(3),(2),(522252lOHHCHlOHHgCOHlOHHCHmcmfmfmf)1367()84.285(3)51.393(214.275molkJ习题46已知PbO(s)在18℃的生成热为-219.5kJ·mol-1，在18℃至200℃之间，Pb(s)，O2(g)及PbO(s)的平均热容各为0.134、0.900和0.218J·K-1·g-1。试计算PbO(s)在200℃时的生成热。P45[答案：－217kJ·mol-1]解：Pb(s)+12O2(g)=PbO(s))(3)(2)(3)(22252lOHgCOgOlOHHCmcH)(),(),(22gHgOsC单质),(52lOHHCHmf),(3),(222lOHHgCOHmfmf∆fHmθ(T2)=∆fHmθ(T2)+∆Cp(T2-T1)=[-219.5+(0.218×223-0.134×207-12×0.900×32)×10-3×182]KJ.mol-1=-218kJ·mol-1习题49试计算在25℃及标准压力下，1mol液态水蒸发成水蒸气的气化焓。已知100℃及标准压力下液态水的气化焓为2259J·g-1，在此温度区间内，水和水蒸气的平均定压摩尔热容分别为75.3J·K-1·mol-1及33.2J·K-1·mol-1。P46[答案：43.8kJ-1·mol-1]解：∆vapHmθ(298K)=∆vapHmθ(373K)+∫373K298K∆CpdT=[2259×18-(33.2-75.3)×75]J·mol-1=43.8J·mol-1习题50已知H2(g)+I2(s)=2HI(g)在18℃时的-149.45kJmolHrm；I2(s)的熔点是113.5℃，其熔化焓为1.674×104J·mol-1；I2(l)的沸点是184.3℃，其气化焓为4.268×104J·mol-1；