現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)第五章-熱力學(xué)第一定律-習(xí)題課課件

熱力學(xué)第一定律

習(xí)題課熱力學(xué)第一定律

習(xí)題課1

2.一容器中裝有某氣體1.2L，在97.272kPa下，氣體從環(huán)境吸熱800J后，體積膨脹到1.5L，計(jì)算系統(tǒng)的熱力學(xué)能改變量。分析：U=？已知Q，P，V——W解：2.一容器中裝有某氣體1.2L，在97.272kPa2

3.理想氣體等溫可逆膨賬，體積從V1膨脹至10V1，對(duì)外作了41.85kJ的功，若氣體的量為2mol，始態(tài)壓力為202.65kPa。試求系統(tǒng)的溫度、體積。分析：V，T=？已知：P，W，n解：3.理想氣體等溫可逆膨賬，體積從V1膨脹至10V1，對(duì)外作3

4.在100kPa下，某氣體從10L膨脹至16L，吸熱125.52J，求W，U及H。分析：W，U，H

=？已知：Q，V，P解：4.在100kPa下，某氣體從10L膨脹至16L4

5.2mol理想氣體在300K由0.5L等溫可逆膨脹至5L，求W，Q及U。分析：W，U，Q

=？已知：n，V，T解：5.2mol理想氣體在300K由0.5L等溫可逆膨5

7.已知100oC，101.325kPa時(shí)水的蒸發(fā)熱為40.66kJ.mol-1，求1mol100oC,101.325kPa水變成同溫度、101.325kPa的水蒸氣時(shí)的U和H。解：H

=Qp=40.66kJ/mol7.已知100oC，101.325kPa時(shí)水的蒸發(fā)熱68.將1000g水經(jīng)下列不同過(guò)程氣化成100oC，101.325kPa下的水蒸氣，求各過(guò)程的Q，W，U，H。已知水的蒸發(fā)熱為40.66kJ.mol-1。

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，然后再將水蒸氣可逆加壓變?yōu)?00oC，101.325kPa下的水蒸氣；

（3）等溫向真空氣化。8.將1000g水經(jīng)下列不同過(guò)程氣化成100oC，17解：

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

解：

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

8解：（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，然后再將水蒸氣可逆加壓變?yōu)?00oC，101.325kPa下的水蒸氣；解：（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，9解：

（3）等溫向真空氣化。

解：

（3）等溫向真空氣化。

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9.25℃時(shí)，一個(gè)帶有活塞的桶中裝有100gN2，當(dāng)外壓力為3000kPa時(shí)處于平衡，若壓力驟減到1000kPa，氣體可視作絕熱膨脹。計(jì)算系統(tǒng)最后的溫度和U,H。（假定N2是理想氣體，Cv,m=20.71J.K-1.mol-1。）解：9.25℃時(shí)，一個(gè)帶有活塞的桶中裝有100gN2，當(dāng)11

10.一摩爾單原子理想氣體，始態(tài)為202.650kPa，11.2L，經(jīng)pT=常數(shù)的可逆過(guò)程（即過(guò)程中pT=常數(shù)）壓縮到終態(tài)為405.300kPa，已知Cv,m=3R/2，求:

（1）終態(tài)的體積和溫度；（2）U及H；（3）所做的功。解：10.一摩爾單原子理想氣體，始態(tài)為202.650kPa12

11.將濃度c(C2O42-)=0.16mol/L的酸性草酸溶液25mL和濃度c(MnO4-)=0.08mol/L的高錳酸鉀溶液20mL在100kPa和298K混合使之反應(yīng)，用量熱計(jì)測(cè)得的熱量為-1200J。該反應(yīng)的計(jì)量方程可用下面二種寫(xiě)法表示，分別求出相應(yīng)的ξ和△rHθm（298K）。解：11.將濃度c(C2O42-)=0.16mol/L的13現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)第五章_熱力學(xué)第一定律_習(xí)題課課件14解：12.計(jì)算25oC時(shí)下列反應(yīng)的等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱之差。解：12.計(jì)算25oC時(shí)下列反應(yīng)的等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱15解：13.已知下列兩個(gè)反應(yīng)：求298K時(shí)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化熱。解：13.已知下列兩個(gè)反應(yīng)：求298K時(shí)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化16解：14.已知反應(yīng)計(jì)算下列反應(yīng)的解：14.已知反應(yīng)計(jì)算下列反應(yīng)的17解：15.已知-10oC的1mol過(guò)冷水，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下凝固成-10oC的冰，求-10oC的凝固熱。已知水在0oC的凝固熱為-6.02kJ.mol-1。假定水與冰的熱容不隨溫度而變，分別為75.3J.K-1.mol-1

和37.6J.K-1.mol-1。解：15.已知-10oC的1mol過(guò)冷水，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下18解：17.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)的△rHθm及△rUθm。假定反應(yīng)中的各氣體都可視作理想氣體。解：17.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)的△rHθm及19解：解：20解：18.25oC時(shí)，C（石墨）、甲烷及氫的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-393.5kJ.mol-1，-890.3kJ.mol-1和-285.8kJ.mol-1。求25oC時(shí)在（1）等壓；（2）等容情況

下反應(yīng)的熱效應(yīng)。解：18.25oC時(shí)，C（石墨）、甲烷及氫的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒21解：19.已知反應(yīng)在300K及等容條件下進(jìn)行時(shí)，Qv=-1.192×106J，請(qǐng)計(jì)算反應(yīng)的Qp和△fHθm(WC,s,300K)。已知C和W在300K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-393.5kJ.mol-1和-285.8kJ.mol-1.

解：19.已知反應(yīng)22解：22.計(jì)算298K時(shí)，反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓變。解：22.計(jì)算298K時(shí)，反應(yīng)23思考題1.指出下列公式適用的條件⑴H＝U＋PV封閉系統(tǒng)⑵△H＝Qp;△U=Qv⑶△H＝和△U＝思考題1.指出下列公式適用的條件⑴H＝U＋PV24⑷W＝nRTln(V2/V1)理想氣體恒T可逆體積功，W’=0⑸W=-P△V

恒外壓、恒壓W’=0⑹PVγ

=常數(shù)理想氣體絕熱可逆⑺W＝（p1V1－p2V2）/(γ-1)

理想氣體絕熱可逆，W’=0⑷W＝nRTln(V2/V1)25熱力學(xué)第一定律

習(xí)題課熱力學(xué)第一定律

習(xí)題課26

2.一容器中裝有某氣體1.2L，在97.272kPa下，氣體從環(huán)境吸熱800J后，體積膨脹到1.5L，計(jì)算系統(tǒng)的熱力學(xué)能改變量。分析：U=？已知Q，P，V——W解：2.一容器中裝有某氣體1.2L，在97.272kPa27

3.理想氣體等溫可逆膨賬，體積從V1膨脹至10V1，對(duì)外作了41.85kJ的功，若氣體的量為2mol，始態(tài)壓力為202.65kPa。試求系統(tǒng)的溫度、體積。分析：V，T=？已知：P，W，n解：3.理想氣體等溫可逆膨賬，體積從V1膨脹至10V1，對(duì)外作28

4.在100kPa下，某氣體從10L膨脹至16L，吸熱125.52J，求W，U及H。分析：W，U，H

=？已知：Q，V，P解：4.在100kPa下，某氣體從10L膨脹至16L29

5.2mol理想氣體在300K由0.5L等溫可逆膨脹至5L，求W，Q及U。分析：W，U，Q

=？已知：n，V，T解：5.2mol理想氣體在300K由0.5L等溫可逆膨30

7.已知100oC，101.325kPa時(shí)水的蒸發(fā)熱為40.66kJ.mol-1，求1mol100oC,101.325kPa水變成同溫度、101.325kPa的水蒸氣時(shí)的U和H。解：H

=Qp=40.66kJ/mol7.已知100oC，101.325kPa時(shí)水的蒸發(fā)熱318.將1000g水經(jīng)下列不同過(guò)程氣化成100oC，101.325kPa下的水蒸氣，求各過(guò)程的Q，W，U，H。已知水的蒸發(fā)熱為40.66kJ.mol-1。

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，然后再將水蒸氣可逆加壓變?yōu)?00oC，101.325kPa下的水蒸氣；

（3）等溫向真空氣化。8.將1000g水經(jīng)下列不同過(guò)程氣化成100oC，132解：

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

解：

（1）在100oC，101.325kPa下氣化；

33解：（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，然后再將水蒸氣可逆加壓變?yōu)?00oC，101.325kPa下的水蒸氣；解：（2）在恒外壓力p=50662.5Pa下將水等溫氣化，34解：

（3）等溫向真空氣化。

解：

（3）等溫向真空氣化。

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9.25℃時(shí)，一個(gè)帶有活塞的桶中裝有100gN2，當(dāng)外壓力為3000kPa時(shí)處于平衡，若壓力驟減到1000kPa，氣體可視作絕熱膨脹。計(jì)算系統(tǒng)最后的溫度和U,H。（假定N2是理想氣體，Cv,m=20.71J.K-1.mol-1。）解：9.25℃時(shí)，一個(gè)帶有活塞的桶中裝有100gN2，當(dāng)36

10.一摩爾單原子理想氣體，始態(tài)為202.650kPa，11.2L，經(jīng)pT=常數(shù)的可逆過(guò)程（即過(guò)程中pT=常數(shù)）壓縮到終態(tài)為405.300kPa，已知Cv,m=3R/2，求:

（1）終態(tài)的體積和溫度；（2）U及H；（3）所做的功。解：10.一摩爾單原子理想氣體，始態(tài)為202.650kPa37

11.將濃度c(C2O42-)=0.16mol/L的酸性草酸溶液25mL和濃度c(MnO4-)=0.08mol/L的高錳酸鉀溶液20mL在100kPa和298K混合使之反應(yīng)，用量熱計(jì)測(cè)得的熱量為-1200J。該反應(yīng)的計(jì)量方程可用下面二種寫(xiě)法表示，分別求出相應(yīng)的ξ和△rHθm（298K）。解：11.將濃度c(C2O42-)=0.16mol/L的38現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)第五章_熱力學(xué)第一定律_習(xí)題課課件39解：12.計(jì)算25oC時(shí)下列反應(yīng)的等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱之差。解：12.計(jì)算25oC時(shí)下列反應(yīng)的等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱40解：13.已知下列兩個(gè)反應(yīng)：求298K時(shí)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化熱。解：13.已知下列兩個(gè)反應(yīng)：求298K時(shí)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化41解：14.已知反應(yīng)計(jì)算下列反應(yīng)的解：14.已知反應(yīng)計(jì)算下列反應(yīng)的42解：15.已知-10oC的1mol過(guò)冷水，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下凝固成-10oC的冰，求-10oC的凝固熱。已知水在0oC的凝固熱為-6.02kJ.mol-1。假定水與冰的熱容不隨溫度而變，分別為75.3J.K-1.mol-1

和37.6J.K-1.mol-1。解：15.已知-10oC的1mol過(guò)冷水，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下43解：17.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)的△rHθm及△rUθm。假定反應(yīng)中的各氣體都可視作理想氣體。解：17.利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)的△rHθm及44解：解：45解：18.25oC時(shí)，C（石墨）、甲烷及氫的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-393.5kJ.mol-1，-890.3kJ.mol-1和-285.8kJ.mol-1。求25oC時(shí)在（1）等壓；（2）等容情況

下反應(yīng)的熱效應(yīng)。解：18.25oC