物理化学热力学练习

物理化学热力学练习

一、填空题

1、物理量Q(热量)、V(系统体积)、W(功)、P(系统压力)、U(热力学能)、T(热力学温度)，其中属于

状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于强度性质的是 ；属于容量性质是 。 2、物质的量为10mol的理想混合气体，其中组分A的物质的量为3mol，已知该混合气体的体积V=20dm3，温度T=240.56K，则混合气体的总压力p= kPa，则组分A的分压力pA= kPa，分体积VA= dm3

3、在可逆过程中，热温商之和（??Q） 体系的熵变（?S）；不可逆过程热温商之和（??Q）

TT体系的熵变（?S）。（选填：>, =, <）

4、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流，若以水为体系，其余为环境，则Q 0，ΔU 0。（选填：>, =, <，不确定）

5、系统经过不可逆循环过程?H 0，?G 0。（选填：>, =, <，不确定） 6、比较水的化学势的大小（此处p=101.325kPa）：

μ(l,100℃, 2pθ) _ _μ(g,100℃, 2pθ)。（选填：>, =, <，不确定）

?G?7、吉布斯自由能与温度的关系? 。 ?????T?p8、在一定T,p下，由纯A(l) 与B(l)混合而成理想液态混合物，此过程的Qm 0；?mixVm 0；?mixHm 0；?mixUm

0；?mixSm 0；?mixGm 0。（选填：>, =, <）

9、冰的熔点随外压的变化率dT(熔点)/dp(外压) 0。（选填：>, =, <，不确定）

10、在一真空容器中放入适量的H2O(l)、I2(g)和CCl4 (l)。水与四氯化碳在液态完全不互溶，I2可分别溶于水和四氯化碳中，上部的气体中三者皆存在，达到平衡后此系统的相数P= ；组分数C= ；自由度数F= 。（选择填入：0,1,2,3,4）

二、计算题

1、求101.3kPa及263.15K下，1mol液态水转变为冰时的ΔS、ΔH、ΔU和ΔG，已知101.3kPa及

273.15K下，1mol液态水转变为冰时的ΔH凝＝-6020J·mol－1，CP,水＝75.31 J·mol－1·K－1, CP,冰＝37.6 J·mol

－1

·K－1（水转变为冰时体积变化忽略不计）

2、已知I-和I3-在298K时的ΔfGmθ分别为-51.67kJ·mol-1和-51.50kJ·mol-1，I2（S）在水中的饱和溶解度为0.00132mol·dm-3，求反应I-+I2=I3-在298K时的标准平衡常数。

3、反应C(s) + H2O(g) =H2(g) +CO(g)若在1000K及1200K时K分别为2.472和37.58，试计算在此温

?

度内的平均反应热ΔrHmθ及在1100K时的标准平衡常数Kθ。

4、已知：298.15K时， SO2（g） + 1/2 O2（g） = SO3（g）

ΔfHmθ（ kJ·mol-1） -296.830 - -395.72

-1

Smθ（J· K·mol-1） 248.22 205.138 256.76

-1

Cp,m（J· K·mol-1） 39.87 29.355 50.67

1) 假设Cp,m随温度的变化可以忽略不计，试求850.15K时该反应的ΔrHmθ、ΔrSmθ、ΔrGmθ、Kθ；

2) 假设SO2（g）与O2（g）的初始含量（物质的量分数）分别为6%与12%，其它成分为惰性

气体，反应前后的压力均为pθ，试求反应达到平衡时SO2（g）的转化率为80%的反应温度。

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