第一、二、三章物理化学习题

第一章 气体

1. 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

2. 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于300 K条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa。若把该容器移至373.15 K的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300 K时水的饱和蒸气压为3.567 kPa。

第二章 热力学第一定律

1、1mol理想气体从300K，100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知此理想气体300K时的Sm?=150.0J·K-1·mol-1，Cp,m=30.0J·K-1·mol-1。 2、1mol 理想气体始态为27℃、1MPa，令其反抗恒定的外压0.2MPa膨胀到体积为原来的5倍，压力与外压相同。试计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知理想气体的恒容摩尔热容为12.471 J·mol-1·K-1

3、在298.15K时，将1mol O2从101.325kPa等温可逆压缩到6.0×101.325kPa，求Q， W，

?U，?H，?A，?S体系，?S隔离。

4、273.2Ｋ、压力为500kPa的某理想气体2dm3，在外压为100kPa下等温膨胀，直到气体的压力也等于100kPa为止。求过程中的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 5、2mol双原子理想气体始态为298K、p?经过恒容可逆过程至压力加倍，试计算该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知298K、p?下该气体的摩尔熵为100 J·K-1·mol-1。 6、3mol双原子理想气体从始态100kPa，75 dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至50 dm3，再恒压加热至100 dm3，求整个过程的Q，W，ΔU，ΔH及 ΔS。

7、5 mol理想气体（Cp.m = 29.10 J·K-1·mol-1），由始态400 K，200 kPa定压冷却到300 K，试计算过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

8、在下列情况下，1 mol理想气体在27℃定温膨胀，从50 dm3至100 dm3，求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

（1）可逆膨胀；（2）膨胀过程所作的功等于最大功的50 %；（3）向真空膨胀。

9、2 mol某理想气体，其定容摩尔热容 Cv,m =3/2R，由500 K，405.2 kPa的始态，依次经历下列过程：（1）在恒外压202.6 kPa下，绝热膨胀至平衡态，（2）再可逆绝热膨胀至101.3 kPa；（3）最后定容加热至500 K的终态。试求整个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

10、已知纯B( l )在100 kPa下，80℃时沸腾，其摩尔汽化焓?vapHm = 30878 J·mol-1。B液体的定压摩尔热容Cpm=14.27 J·K-1·mol-1。今将1 mol，40 kPa的B( g )在定温80℃的条件下压缩成100 kPa的B( l )，然后再定压降温至60℃。求此过程的ΔS。设B( g )为理想气体。

11、4 mol某理想气体，其CV m = 2.5 R，由600 K，100 kPa的始态，经绝热、反抗压力恒定为600 kPa的环境压力膨胀至平衡态之后，再定压加热到600 K的终态。试求整个过程的ΔS，ΔA、ΔG各为若干？

12、苯在正常沸点353 K时摩尔汽化焓为30.75 kJ·mol-1。今将353 K，101.325 kPa下的1 mol液态苯向真空等温蒸发变为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。 （1）求此过程的Q，W，ΔU、ΔH、ΔS，ΔA、ΔG；

（2）应用有关原理，判断此过程是否为不可逆过程。

13 已知水在77℃是的饱和蒸气压为41.891 kPa。水在101.325 kPa下的正常沸点为100℃。求：（1）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A和B值。

（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓。

（3）在多大压力下水的沸点为105℃。

14 水（H2O）和氯仿（CHCl3）在101.325 kPa下的正常沸点分别为100℃和61.5 ℃，

摩尔蒸发焓分别为

和

。求两液体具有相同饱和蒸气压时的温度。

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