第二章热力学第二定律 返回上一页 1.5 mol he(g)从273.15K和标准压力变到2981K和压力p=10×,求 过程的ΔS。(已知cm=3/2R) 2.0.10kg2832K的水与0.20kg3132K的水混合,求△S。设水的平均比 热为4184k/(K·kg) 3.实验室中有一大恒温槽(例如是油浴)的温度为400K,室温为300K。因 恒温槽绝热不良而有4000J的热传给空气,用计算说明这一过程是否为可逆? 4.在29815K的等温情况下,两个瓶子中间有旋塞连通。开始时,一放0.2mol O2压力为02×101325kPa另一放08moNz压力为0.8×101325kPa,打 开旋塞后,两气体互相混合。计算 (1)终了时瓶中的压力。 (2)混合过程中的Q,W,△U,△S,△G; (3)如果等温下可逆地使气体回到原状,计算过程中的Q和W
第二章 热力学第二定律 返回上一页 1. 5 mol He(g)从 273.15 K和 标准压力 变到298.15K和压力 p=10× , 求 过程的 ΔS。（已知 C(V,m)=3/2 R） 2. 0.10 kg 283.2 K 的水与 0.20 kg 313.2 K 的水混合，求 ΔS。设水的平均比 热为 4.184kJ/(K·kg)。 3. 实验室中有一大恒温槽（例如是油浴）的温度为 400 K，室温为 300 K。因 恒温槽绝热不良而有 4000 J 的热传给空气，用计算说明这一过程是否为可逆？ 4. 在 298.15K 的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞连通。开始时，一放 0.2 mol O2,压力为 0.2×101.325kPa,另一放 0.8 mol N2,压力为 0.8×101.325 kPa，打 开旋塞后，两气体互相混合。计算： （1） 终了时瓶中的压力。 （2） 混合过程中的 Q，W，ΔU，ΔS，ΔG； （3） 如果等温下可逆地使气体回到原状，计算过程中的 Q 和 W
5.(1在2982K时将1moO2从101.325kPa等温可逆压缩到6×101325 kPa,求QW△,△Hh△m△Gm△Sm,△Sso (2)若自始至终用6×101.325kPa的外压等温压缩到终态,求上述各热 力学量的变化值 6.在中等的压力下,气体的物态方程可以写作p(1-B川)=nRT。式中系数β 与气体的本性和温度有关。今若在273K时,将0.5molO2由1013.25kPa的 压力减到101325kPa,试求△G已知氧的B=-0.00094 7.在298K及下,摩尔过冷水蒸汽变为同温同压下的水求此过程的△Gm 已知2981K时水的蒸汽压为3167Pa。 8.将29815K1moO2从绝热可逆压缩到6×试求Q,W,△Ch,△Hh △F,△Gm,△Sm和△Ss(Cm=7/2R)。已知S(298K02)=20503 J/(K·mo) 9.在29815K和时反应H(g)+HgO(s)=Hg)+H00)的△为1958 J/mol。若设计为电池,在电池
5．（1）在298.2 K时，将 1mol O2从 101.325 kPa 等温可逆压缩到6×101.325 kPa，求 Q,W,ΔUm,ΔHm,ΔFm,ΔGm,ΔSm,ΔSiso （2）若自始至终用 6×101.325 kPa 的外压等温压缩到终态，求上述各热 力学量的变化值。 6. 在中等的压力下，气体的物态方程可以写作 pV(1-βp)=nRT。式中系数 β 与气体的本性和温度有关。今若在 273K 时，将 0.5 mol O2 由 1013.25kPa 的 压力减到 101.325 kPa,试求 ΔG。已知氧的 β=-0.00094。 7. 在 298K 及 下，一摩尔过冷水蒸汽变为同温同压下的水，求此过程的 ΔGm。 已知 298.15K 时水的蒸汽压为 3167Pa。 8. 将 298.15K 1 mol O2 从 绝热可逆压缩到 6× ，试求 Q，W，ΔUm, ΔHm, ΔFm, ΔGm, ΔSm 和 ΔSiso （C(p,m)=7/2 R）。已知 （298K,O2）=205.03 J/(K·mol) 。 9. 在 298.15K 和 时，反应 H2(g)+HgO(s)=Hg(l)+H2O(l) 的 为 195.8 J/mol。若设计为电池，在电池
H2()KOH(01mo/kg)|HgO(s)+Hg(中进行上述反应,电池的电动势 为09265V,试求上述反应的 △rSm和△rGn 10.某一化学反应若在等温等压下(29815K,)进行,放热40k」,若使该 反应通过可逆电池来完成,则吸热40kJ。 (1)求该化学反应的△Sm。 (2)当该反映自发进行时(即不做电功时),求环境的熵变及总熵变。 (3)计算体系可能做的最大功。 11.一摩尔单原子理想气体始态为273K,,计算经过下列变化后的各个 ΔGm。设该条件下气体摩尔熵为100J(K·mo (1)恒压下体积加倍。 (2)恒容下压力加倍。 (3)恒温下压力加倍
H2（ ）|KOH（0.1 mol/kg）|HgO(s)+Hg(l)中进行上述反应，电池的电动势 为 0.9265 V，试求上述反应的 ΔrSm和 ΔrGm 。 10. 某一化学反应若在等温等压下（298.15K， ）进行，放热 40 kJ，若使该 反应通过可逆电池来完成，则吸热 4.0 kJ。 （1） 求该化学反应的 ΔrSm 。 （2） 当该反映自发进行时（即不做电功时），求环境的熵变及总熵变。 （3） 计算体系可能做的最大功。 11．一摩尔单原子理想气体始态为 273 K， ，计算经过下列变化后的各个 ΔGm。设该条件下气体摩尔熵为 100 J/(K·mol)。 （1） 恒压下体积加倍。 （2） 恒容下压力加倍。 （3） 恒温下压力加倍
12.将1moHO(g在373K下小心等温压缩,在没有灰尘情况下获得了压力 为2×101.325kPa的过热蒸汽,但不久全凝聚成液态水,请计算这凝聚过程的 △Hh,△Gm和△Sm。 HO(g,373K2×)->HO(1,373K2×)已知:在这条件下,水的汽化热 为46.024kJ/mo设气体为理想气体,水的密度为1000kg*m-3液体体积不受 压力影响。 13.在温度为298K,压力为下,C(金刚石)和C(石墨)的摩尔熵分别为 2.45和5.71J∥(K·mo,其燃烧热依次为-39540和-393.51kmo,又其密度 分别为3513和2260kg·m-3。试求 (1)在29815K及下,石墨到金刚石的Am(G (2)哪一种晶形较为稳定? (3)增加压力能否使不稳定的晶体变成稳定的晶体,如有可能则需要加多大 的压力? 14.设某气体其状态方程式为p∨=RT+aD(式中a是常数)。求等温可逆膨胀过 程中W,Q和ΔH的表示式
12．将 1 mol H2O(g)在 373 K 下小心等温压缩，在没有灰尘情况下获得了压力 为 2×101.325 kPa 的过热蒸汽，但不久全凝聚成液态水，请计算这凝聚过程的 ΔHm ，ΔGm和 ΔSm。 H2O(g,373K,2× ) --> H2O(l,373K, 2× ) 已知：在这条件下，水的汽化热 为 46.024 kJ/mol,设气体为理想气体，水的密度为 1000 kg*m-3,液体体积不受 压力影响。 13．在温度为 298 K，压力为 下，C（金刚石）和 C（石墨）的摩尔熵分别为 2.45 和 5.71 J/(K·mol),其燃烧热依次为-395.40 和-393.51 kJ/mol, 又其密度 分别为 3513 和 2260 kg·m-3。试求： （1） 在 298.15K 及 下，石墨到金刚石的 ； （2） 哪一种晶形较为稳定？ （3） 增加压力能否使不稳定的晶体变成稳定的晶体，如有可能，则需要加多大 的压力？ 14．设某气体其状态方程式为 pV=RT+ap(式中 a 是常数)。求等温可逆膨胀过 程中 W，Q 和 ΔH 的表示式
15.当外压降到6687kPa时,水的沸点为若干度?已知△H(298K,HO) 为4067 kJ/mol 16.溜冰鞋下面的冰刀与冰接触的地方长度为762cm宽度为245×10°cm (1)若某人的体重为60kg试问施加于冰的压力为若干? (2)在该压力下冰的熔点为若干? (已知冰的融化热为601kJmo=27316K冰的密度为920kg·m3, 水的密度为1000kg·m-3)。 17.正已烷的沸点是342.2K,假定他服从楚顿规则,试估计298.2K时正己烷 的蒸汽压。 18.乙烯的蒸汽压与温度的关系可写作 n(pPa)=-11+1.71n1-1.9×102+12.26 试求乙烯在正常沸点169.3K的蒸发热。 19.纯水蒸汽压在2982K时为31674Pa,试问水在压力的空气中其蒸汽 压为若干?
15．当外压降到 66.87 kPa 时，水的沸点为若干度？已知 （298K，H2O） 为 40.67 kJ/mol 。 16．溜冰鞋下面的冰刀与冰接触的地方，长度为 7.62 cm,宽度为 2.45× cm。 （1） 若某人的体重为 60 kg,试问施加于冰的压力为若干？ （2） 在该压力下冰的熔点为若干？ （已知冰的融化热为 6.01 kJ/mol, =273.16 K,冰的密度为 920 kg·m-3, 水的密度为 1000 kg·m-3 ）。 17．正已烷的沸点是 342.2 K，假定他服从楚顿规则，试估计 298.2 K 时正己烷 的蒸汽压。 18．乙烯的蒸汽压与温度的关系可写作 试求乙烯在正常沸点 169.3 K 的蒸发热 。 19．纯水蒸汽压在 298.2 K 时为 3167.4 Pa，试问水在 压力的空气中其蒸汽 压为若干？
20.苯在正常沸点353K下的H=30.77k/mo今将353K及下的1mo C6H6()向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体) (1)请求计算在此过程中苯吸收的热量Q与作的功W (2)求苯的摩尔气化熵和摩尔气化自由能 (3)求环境的熵变ΔS环。 (4)应用有关原理,判断上述过程是否为不可逆过程? (5)298K是苯的蒸汽压为多大?
20．苯在正常沸点 353K 下的 =30.77 kJ/mol,今将 353K 及 下的 1 mol C6H6(l) 向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽（设为理想气体 ） （1） 请求计算在此过程中苯吸收的热量 Q 与作的功 W。 （2） 求苯的摩尔气化熵 和摩尔气化自由能 。 （3） 求环境的熵变 ΔS 环。 （4） 应用有关原理，判断上述过程是否为不可逆过程？ （5） 298 K 是苯的蒸汽压为多大？