1、第二章2. 2.0mol H2設(shè)為理想氣體在恒溫298K下，經(jīng)過(guò)以 下三種途徑，從始態(tài) 0.015m3膨脹到終態(tài)0.04 m，求各途徑 中氣體所做的功。(1) 自始態(tài)對(duì)抗100Kpa的外壓到終態(tài)。(2) 自始態(tài)對(duì)抗200Kpa的外壓到中間平衡態(tài)，然后再對(duì)抗100Kpa的外壓到終態(tài)。(3) 自始態(tài)可逆地膨脹到終態(tài)。解：1 W=-RA V=- 100KpaX 0.04-0.015 m=-2.5 KJ2由題意知PV=nRTnRT 2mol X 8.314 X 10r3KJ mol-1 K-1X 298K p = 330KPa1 V10.015m3P1V1 330KPaX 0.015m3 門(mén) q又/

2、"晉=200KPa =0.0細(xì)3 P1M=P2M W=V+W= -200KPa X (0.025-0.015)m 3-100KPa X(0.04-0.025)m 3=-3.5 KJ2第二解法：由題意知PV=nRT-1 -1V 2(中間態(tài))=(nRT) + P2=(2.0mol X 8.315kpa - L - mol KX 298K) + 200kP=24.78 L25 L 0.025 m3W=WW= -200KPaX (0.025-0.015)m 3-100KPaX(0.04-0.025)m 3=-3.5 KJV20.04m3W=-nRT In=-2x 8.314J mol-1K-

3、1 X298K x In= -4 9KJV0.015m33. 在P®和885C下，分解 1.0moICaCO3需耗熱量165KJ。試計(jì)算此過(guò)程的 W U和厶H。CaCO的分解反響方程式為：CaCO s=CaO(s)+CQ(g)解：等壓過(guò)程 H=Q=165 kJW=-PAV=- ngRT=-1.0mol X 8.315J mol -1K-1 x 885 + 273K=-9600J=-9628.8 J -9.6kJ U=Q+W=165 KJ-9.6 KJ=155.4 KJ答：此過(guò)程的 W為-9.6kJ ; U為155.4 © H為165 kJ。5.利用附錄二的數(shù)據(jù)，計(jì)算以下反響

4、在298 K的AH®:PbS(s)+ 號(hào)。2 (g)=Pb0(s)+S0 2(i)(2) 4NH(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H 20(1)解：(1) rU® = ff® (PbO,s)+ ff ® (SO2,g)- ff ®(PbS,s)- fHm® (O2,g)=-215KJ mol-1-296.8 KJ moI-1+100 KJ mol-1-0 =-412 KJ mol(2) rf® =4ff®(NO,g)+6 fH®(H2O, 1)-4 fU®(NH3,g)-5 fH®

5、(O2, g)-1 -1=4 X 90.4 KJ mol +6X (-285.8 KJ mol )-4 X (-46.11 KJ mol -1)-0=-1169 KJ mol -110. 不查表，預(yù)測(cè)以下反響的熵值是增加還是減??？(1) 2CO(g)+O 2(g)=2CO2(g)(2) 2O 3(g)=3O 2(3) 2NH 3(g)=N 2(g)+3H 2(g)(4) 2Na(s)+Cl 2(g)=2NaCl(s)(5) H 2(g)+I 2(g)=2HI(g)解： 1熵值減小。反響后，氣體的量減小。 2 熵值增加。反響后，氣體的量增加。 3 熵值增加。反響后，氣體的量增加。 4 熵值減小。

6、反響后，氣體的量減小。5 熵值增加。 雖然反響前后氣態(tài)物質(zhì)的量均為 2mol，但HI的對(duì)稱性比H和12差， S是增加的， S> 0。13. 1mol水在其沸點(diǎn)100C下汽化，求該過(guò)程的W QA U、 H、A 5和厶G 水汽化熱為 2.26 KJ g -1.解：W=-PA V=- ngRT二 1mol X 8.315 J molK1 X 100+ 273 -12=3101.5-3.1 (KJ)在等壓狀態(tài)下，H=Q=2.26 KJ g -1 X 1mol X 18 g mol -140.7 KJ U=Q+W=40.7 KJ-3.1 KJ=37.6 KJQp 40.7X 103 S=芍廠=10

7、9 J Km01 G= H-T S=0答：該過(guò)程的 W為-3.1KJ ; Q為 40.7 © U為 37.6 KJ; H 為 40.7 KJ ; S 為 109 J mol -1K-1; G為 0。14. 利用附錄二的數(shù)據(jù)，判斷以下反響在25 C和標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能 否自發(fā)進(jìn)行。Ca(OH) 2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H 2。(1)(2) CaSO4 2fO(s)=CaSC4(s)+2H 20(1)(3) PbO(s，黃色)+CO(g)=Pb(s)+CO 2(g)解： rG0 = fG® (CaCQ,s)+ fG® (H2O)- fG0(Ca(OH)2,s

8、)- fG0 (CO2,g)二1128.8-237.2+896.8+394.4二74.8(KJ mol-1) v 0反響可以自發(fā)進(jìn)行2 G0 = fG° (CaSO,s)+2 fG° (H2O)- fG°(CaSQ 2HzO,s)二1321.9-2X 237.2+1797=0.7(KJ mol-1) > 0反響不能自發(fā)進(jìn)行3A rGn0 = fG®(Pb,s，黃色)+ fG®(CQ,g)- fG0 (PbO,s) - fG® (CO,g)=0-394.4+188+137.2二69.2(KJ mol1) < 0反響可以自發(fā)進(jìn)

9、行20. 如果想在標(biāo)準(zhǔn)壓力 P®下將CaCO分解為CaO和CO,試 估計(jì)進(jìn)行這個(gè)反響的最低溫度設(shè)反響的H和厶S不隨溫度而變。解：CaCO(s)= CaO(s)+ CO 2 (g) rH®= fH®(CaO , s)+ H®(CC2, g)- H®(CaCQ, s) 二635.1 -393.5+1206.9_1=178.3(KJ mol 1) rSm® =Sm®(CaO , s)+ S m®(CO2, g)- S m®(CaCQ, s)-1-1=160.4(J K 1 mol 1) H反響進(jìn) rHm

10、4; T= rSm®178.3X 103J mol160.4 J K-1mol-1 =1112 K> 0, s> 0高溫時(shí)有利于 行，其轉(zhuǎn)向溫度最低溫度答：進(jìn)行這個(gè)反響的最低溫度應(yīng)該高于1112K即高于 839C21. 利用附錄二的數(shù)據(jù)，判斷以下反響C2HsOH(g)=C2H(g)+H 20(g) 在25 C下能否自發(fā)進(jìn)行？ 在360 C下能否自發(fā)進(jìn)行？(3) 求該反響能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。解：反響：C2H5OH(g)=C2H4(g)+H 20(g) rH°= H(C2H4, g)+ (H2O, g)- (C2H5OH g)=52.3-241.8+235.3=45.8(KJ mol-1) rS®=Sm(C2H4 , g)+ S(H2O, g)- S(CzHOH g)=219.4+188.7-282=126.1(J K -1 mol-1)(1) rGn® = rbm®-T rSm =45.8 KJ mol'- 273+25KX126.1 X 10-3 KJ mol-1 K1=8.2 KJ mol-1 > 0.25 C下不能自發(fā)進(jìn)行-mol-1- 273+360K rGn = r