1、第一章1.5 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 C，另一个球则维持 0 C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。标准状态： 因此，1.8 如图所示，一带隔板的容器中，两 侧分别有同温、不 同压的 H2 与 N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。H2 3dm3P(H2） TN2 1dm3P(N2) T1保持容器内温度恒定,抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力；2计算混合气体中 H2 和
2、 N2 的分压力；3计算混合气体中 H2 和 N2 的分体积。第二章2.2 1mol 水蒸气（H2O,g ）在 100，101.325kpa 下全部凝结成液态水，求过程的功。 假设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。2.11 1mol 某理想气体与 27，101.325kpa 的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，在恒容升温至 97.0，250.00kpa 。求过程的 W,Q, U, H。已知气体的体积 Cv,m=20.92J*mol-1 *K-1。2.15 容积为 0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为 0 C，4 mol 的 Ar(g)及 150 C，2 mo
3、l 的 Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度 t 及过程的 。已知：Ar(g)和 Cu(s)的摩尔定压热容 分别为及 ，且假设均不随温度而变。解：图示如下假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体， ，则2.25 冰（H2O,S）在 100kpa 下的熔点为 0，此条件下的摩尔熔化焓fusHm=6.012KJ*mol-1 *K-1。已知在-100 范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为 Cpm（H2O,l）=76.28J*mol -1 *K-1 和 Cpm（H2O,S ）=37.20J*mo
4、l-1 *K-1。求在常压及-10下过冷水结冰的摩尔凝固焓。2.26 已知水（H 2O, l）在 100 C 的摩尔蒸发焓 。水和水蒸气在 25100间的平均摩尔定压热容分别为 Cpm（H2O,l）=75.75J*mol -1 *K-1 和Cpm（H2O,g ） =33.76J*mol-1 *K-1。求在 25C 时水的摩尔蒸发焓。2.29 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C 时反应的标准摩尔反应焓，要求：（1） 应用 25 C 的标准摩 尔生成焓数据；（2） 应用 25 C 的标准摩 尔燃烧焓数据。解：查表知Compound0 00因此，由标准摩尔生成焓由标准摩尔燃烧焓2.31
5、已知 25 C 甲酸甲脂（ HCOOCH3, l）的标准摩尔燃烧焓 为，甲酸（HCOOH, l）、甲醇（ CH3OH, l）、水（ H2O, l）及二氧化碳（CO 2, g）的标准摩尔生成焓 分别为 、 、及 。应用这些数据求 25 C时下列反应的标准摩尔反应焓。解：显然要求出甲酸甲脂（HCOOCH 3, l）的标准摩尔生成焓2.38 某双原子理想气体 1mol 从始态 350K，200kpa 经过如下五个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功 W。(1) 恒温可逆膨胀到 50kpa；(2) 恒温反抗 50kpa 恒外压不可逆膨胀；(3) 恒温向真空膨胀到 50kpa；(4) 绝热可逆膨胀到
6、50kpa；(5) 绝热反抗 50kpa 恒外压不可逆膨胀。第三章3.9 始态为 ， 的某双原子理想气体 1 mol，经下列不同途径变化到 ， 的末态。求各步骤及途径的 。（1） 恒温可逆膨胀；（2） 先恒容冷却至使压力降至 100 kPa，再恒压加热至 ；（3） 先绝热可逆膨胀到使压力降至 100 kPa，再恒压加热至 。解：（1）对理想气体恒温可逆膨胀， U = 0，因此（2） 先计算恒容冷却至使压力降至 100 kPa，系统的温度 T:（3） 同理，先绝热可逆膨胀到使压力降至 100 kPa时系统的温度 T:根据理想气体绝热过程状态方程，各热力学量计算如下3.15 5mol 单原子理想气
7、体从始态 300K，50kpa，先绝热可逆压缩至 100kpa，再恒压冷却使体积小至 85dm3。求整个 过程的 W,Q, U, H及 S。3.21 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板一侧为 2 mol 的 200 K，50 dm3的单原子理想气体 A，另一侧为 3 mol 的 400 K，100 dm3的双原子理想气体 B。今将容器中的绝热隔板撤去，气体 A 与气体 B 混合达到平衡。求过程的 。解：过程图示如下系统的末态温度 T 可求解如下系统的熵变注：对理想气体，一种 组分的存在不影响另外 组分。即 A 和 B 的末态体 积均为容器的体积。3.22 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板
8、两侧均为 N2(g)。一侧容积 50 dm3，内有 200 K 的 N2(g) 2 mol；另一侧容积为 75 dm3, 内有 500 K 的 N2(g) 4 mol；N2(g)可认为理想气体。今将容器中的绝热隔板撤去，使系统达到平衡态。求过程的 。解：过程图示如下同上题，末态温度 T 确定如下经过第一步变化，两部分的体积和为即，除了隔板外，状态 2 与末态相同，因此注意 21 与 22题的比较。3.29 已知苯（C6H6 ）的正常沸点为 80.1C，vapHm=30.878KJ*mol -1。液体苯的摩尔定压热容 Cp,m=142.7J*mol-1 *K-1。今将 40.53kpa，80.1
9、 C 的苯蒸气 1 mol，先恒温可逆压缩至 101.325kpa,并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60C.求整个过程的 W,Q, U, H及 S。3.36 已知在 101.325 kPa 下，水的沸点为 100 C，其比蒸发焓。已知液态水和水蒸气在 100 120 C 范围内的平均比定压热容分别 为及 。今有 101.325 kPa 下 120 C 的 1 kg过热 水变成同样温度、 压力下的水蒸气。设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程的 及 。解：设计可逆途径如下3.40 化学反应如下：（1） 利用附录中各物质的 数据，求上述反应在 25 C时的 ；（2） 利用附录中各物质的 数据，计
10、算上述反应在 25 C时的 ；（3） 25 C，若始态 CH4(g)和 H2(g)的分压均为 150 kPa，末态 CO(g)和 H2(g)的分压均为 50 kPa，求反应的 。解：（1）（2）（3）设立以下途径3.48 已知水在 77 C 是的 饱和蒸气压为 41.891 kPa。水在 101.325 kPa 下的正常沸点为 100 C。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 C。解：（1）将两个点带入方程得（2）根据 Clausius-Clapeyron 方程（3） 第四章4.3 在 25 C
11、，1 kg 水（A）中溶有醋酸（B ） ，当醋酸的质量摩尔浓度 bB介于 和 之间时，溶液的总体积。求：（1） 把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成 bB 的函数关系。（2） 时水和醋酸的偏摩尔体积。解：根据定义当 时4.5 80 C是纯苯的蒸气压为 100 kPa，纯甲苯的蒸气压为 38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 C时气相中苯的摩尔分数 ，求液相的组成。解：根据 Raoult 定律4.7 20 C下 HCl 溶于苯中达平衡，气相中 HCl 的分压为 101.325 kPa 时，溶液中 HCl 的摩尔分数为 0.0425。已知 20
12、C时苯的饱和蒸气压为 10.0 kPa，若 20C时 HCl 和苯蒸气总压为 101.325 kPa，求 100 g 笨中溶解多少克 HCl。解：设 HCl 在苯中的溶解符合 Henry 定律4.21 在 100 g 苯中加入 13.76 g 联苯（C6H5C6H5 ） ，所形成溶液的沸点为 82.4 C。已知纯苯的沸点为 80.1 C。求：（1）苯的沸点升高系数；（2）苯的摩尔蒸发焓。解：4.24 现有蔗糖（C12H22O11）溶于水形成某一浓度的稀溶液，其凝固点为 -0.200 C，计算此溶液在 25 C时的蒸气压。已知水的 ，纯水在 25 C时的蒸气压为 。解：首先计算蔗糖的质量摩尔浓度
13、由 4.6 知，质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系假设溶剂服从 Raoult 定律，则此溶液在 25 C时的蒸气压4.27 人的血液（可视为水溶液）在 101.325 kPa 下于-0.56 C凝固。已知水的。求：（1） 血液在 37 C时的渗透压；（2） 在同温度下，1 dm3 蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。解：根据已知条件稀水溶液条件下 ，因此稀水溶液时，渗透压与溶质的性质无关，第五章5.9 在真空的容器中放入固态的 NH4HS，于 25 C 下分解为 NH3(g)与 H2S(g)，平衡时容器内的压力为 66.66 kPa。（1） 当放入 NH4
14、HS时容器内已有 39.99 kPa 的 H2S(g)，求平衡时容器中的压力。（2） 容器内原有 6.666 kPa 的 NH3(g)，问需加多大压力的 H2S，才能形成 NH4HS解：反应的化学计量式如下由题给条件，25 C 下5.11 一直下列数据（298.15K）：物质 C（石墨） H2(g) N2（g） O2（g） CO(NH2)2(s)5.740 130.68 191.6 205.14 104.6-393.51 -285.83 0 0 -631.66物质 NH3(g) CO2(g) H2O(g)-16.5 -394.36 -228.57求 298.15K 下 CO(NH2)2 的标准摩尔生成吉布斯函数 ，以及下列反应的 。 CO2(g)+2NH3(g)=H2O(g)+CO(NH2)2(s)
