1、计算、分析与证明题*1. 设有 300K 的 1mol 理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa，终态体积为 10 dm3。试计算该过程的 Q,W 及气体的U，H。2、在水的正常沸点（373.15K，101.325Kpa）,有 1molH2O(l)变为同温同压的 H2O(g)，已知水的 VapH =40.69kJmol-1，请计算该变化的 Q、W、U、H 各为多少？3、已知下列反应在标准压力和 298K 时的反应焓为：（1）CH 3COOH(l)+2O2=2CO2+2H2O(l) rHm(l)=-870.3 kJmol-1（2）C(s)+O 2(g) = CO2 rHm(l)=-393.5
2、 kJmol-1（3）H 2+ O2(g) =H2O(l) rHm(l)=-1285.8 kJmol-1试计算反应：（4）2C(s)+2H 2(g)+O2 = CH3COOH(l)的 rHm （298K） 。4、在 P 及 298K 下，反应：(1) CuSO4 (s) + 800H2O (l) CuSO4.800H2O， rH (1)=-68.74kJ.mol-1(2) CuSO4.5H2O (s) + 795H2O (l) CuSO4.800H2O， rH (2)=10.13 kJ.mol-1求反应：(3) CuSO4(s) + 5H2O (l) CuSO4.5H2O 的热效应 rH （3
3、）*5、1mol 单原子理想气体在 298K、110 6Pa 下，绝热可逆膨胀到1105Pa。计算系统在此过程中的 W、Q、U、H。6、在 P 下，把 25g、273K 的冰加到 200g、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。已知水的比热为 4.18 kJkg-1.K-1，冰的熔化焓为 333 kJ.kg -1，设它们为常数。7、某化学反应在等温、等压下（298K,P ）进行，放热 40.00kJ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热 4.00kJ。（1）计算该化学反应的 rSm；（2）当该反应自发进行时（即不做电功时） ，求环境的熵变及总熵变（即 rSm，体 + r
4、Sm，环 ） ；（3）计算系统可能做的最大电功为多少？8、请计算 1mol 苯的过冷液体在-5，p 下凝固的 S 和 G。 （已知：-5时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为 2.25kPa 和2.64kPa；-5，p 时，苯的摩尔熔化焓为 9.860 kJmol-1）*9、苯的正常沸点为 353K，摩尔气化焓是 vapHm30.77 kJmol-1，今在 353K ，p 下，将 1mol 液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体） 。（1）计算该过程中苯吸收的热量 Q 和做的功 W；（2）求苯的摩尔气化自由能 vapGm和摩尔气化熵 vapSm；（3）求环境的熵变；（4）可以使用哪
5、种判据判别上述过程可逆与否？并判别之。10、已知 298K 下，CO 2(g)、CH 3COOH(l)、H 2O（l）的标准生成焓分别为-393.5、 -487.02、-285.8 KJ.mol-1，试求：（1）反应Hf的恒压反应热 （298） ；)()()()2223 lgCOlCO r（2）若设反应的 =18.0J.K-1 mol-1且不随温度的变化而变化，Pr求反应在 353K 下进行时的 （353） 。r11、把 0.450g 的某非电解质化合物溶于 30.0g 的水中，凝固点降低 0.150K，此化合物的摩尔质量等于多少? （已知水的凝固点降低常数 kf为 1.86 K.kg.mol
6、-1）*12、293K 时，苯（1）的蒸气压是 13.332kPa，辛烷（2）的蒸气压是 2.6664kPa，现将 1mol 辛烷溶于 4mol 苯中，形成理想液态混合物，试计算：（1）系统的总蒸气压（2）系统的气相组成（3）将气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何？13298 K 时，以 A、B 两组分等摩尔组成理想溶液 0.5mol 与纯组分 A 0.5mol 混合, 试求此过程的 V(混)、H(混)、S(混)、G(混).14、在 298K 下，将 2g 某化合物溶于 1kg 水中，其渗透压与在 298K下 0.8g 将葡萄糖（C 6H12O6）和 1.2g 蔗糖（C 12H22O11）溶
7、于 1kg 水中的渗透压相同。已知水的冰点下降常数 kf=1.86Kkgmol-1，298K时水的饱和蒸气压为 3167.7Pa，稀溶液密度可视为与水相同。（1）求此化合物的摩尔质量 （2）求化合物溶液的凝固点降低多少？（3）求此化合物溶液的蒸气压降低多少？*15、PCl 5的分解反应为 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)，在523.2K、P 下反应达平衡后，系统的密度为 2.695Kg.m-3。试计算（1）平衡时 PCl5的解离度 ；（2）523.2K 下 PCl5解离反应标准平衡常数 K 。16、反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度
8、的关系为 lgKP =2150K/T-2.216，当 CO，H 2O，H 2， CO2 的起始组成的摩尔分数分别为 0.3 ,0.3 ,0.2,0.2，总压为 101.3kPa 时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？17、甲烷转化反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),在 900K 下的标准平衡常数为 1.28,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应,求在 900K 及标准压力下，达平衡时物系的组成.*18、水煤气变换反应为：CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)已知有关数据如下：物质 fG (298)/KJ.mol-1 fH (298
9、)/ KJ.mol-1 Cp /J.K-1.mol-1CO(g) -137.27 -110.52 26.54H2O(g) -228.60 -241.83 30.00CO2(g) -394.38 -393.51 28.66H2(g) _ _ 29.07（若视为理想气体反应，且 n0(CO) : n0(H2O) = 1 : 1, 起始无产物。 ）（1）计算 298K 时反应的 rG 、K 及平衡转化率 ；（2）求该反应的 K 与温度的关系式；（3）由关系式计算 400K 时反应的 K 及 rG 。*19、已知 298K 时反应： C(s)O 2(g)CO 2(g)， rH (298)394.2 k
10、Jmol H2(g)O 2(g)H 2O(l)， rH (298)280.0 kJmol C2H4(g)3O 2(g)2CO 2(g)2H 2O(l)， rH (298)1394 kJmol 且 298K 时 C(s)、H 2（g） 、C 2H4(g)的 S 分别为 5.85、130.5、218.4、(单位为 J.K.mol-1)。（1）计算 298K 反应 2C(s)2H 2(g) C 2H4(g)的 rG (298)和平衡常数 K（2）求该反应的平衡常数与温度的关系式（假设此温度下各物质不发生分解，反应热看作常数） 。（3）通过计算说明：在 P（H 2）= 10 P 、P（C 2H4）=0
11、.1 P 条件下，反应2C(s)2H 2(g) C2H4(g) 能够正向进行时的温度。20、CO 2的固态和液态蒸气压，分别由以下两个方程给出：ln(ps/Pa)=27.604-3132.1K/T ln(p1/Pa)=22.406-2012.8 K/T计算：(1) 二氧化碳三相点的温度和压力(2) 二氧化碳在三相点的气化焓和气化熵*21、乙酸(A)与苯(B)的相图如下面图所示。已知低共熔温度为265K，低共熔混合物中含苯的质量分数为 0.64.（1） 指出各相区所存在的相和自由度 （2）说明 CE,DE,FG 三条线上平衡共存的相及自由度 （3）含苯为 0.25 和 0.75 的溶液自298K
12、 冷却到 260K，指出冷却过程中的相变化及画出步冷曲线*22、某盐和水组成的二组分固液平衡系统相图如图所示。据图回答下列问题：（1）分别写出 1、2、3 区域平衡共存的相及可能存在的自由度数。（2）作出物系点由 S 点降温到 P 点的步冷曲线。 （画在右图上）（3）用杠杆规则计算 200Kg S 点组成的溶液，降温到 R 点时析出固体盐的质量。（已知 y 点的组成及 R 点的组成分别为 41%和 58%）*23、如图是物质 A、B 组成的二元系统固液平衡相图。据图回答：（1）该系统形成了什么类型的化合物（写稳定或不稳定）？写出该化合物的化学式。（2）相图中区域 4 和 5 分别存在哪些相？E
13、 点的物理意义是什么？（3）在右图上分别画出 a、b、c 三个组分的物系降温时的步冷曲线（画在右图上） 。 （4）若要通过降温结晶法得到纯的生成化合物固体，物系的浓度应在什么范围？ 1Bx*24、某二组分固液平衡系统相图如图所示。据图回答下列问题：（1）指出 1、2、6 相区平衡共存的相及自由度。（2）作出物系点由 a、b、c 点降温到 a、b 、c点的步冷曲线。（画在右图上）（3）用杠杆规则计算 10mol a 点组成的溶液降温到 R 点时析出固体AB2的物质的量。 （已知液相点 y 点的组成及 R 点的组成分别为 xB=0.25、0.33）yTy25、水与 NaCl 的相图如下图(b)所示
14、，C 表示 NaCl2H2O，是一个不稳定化合物，在 264K 时分解为 NaCl 和 H2O，（1）指出各相区所存在的相和自由度 （2）说出 FG 线平衡共存的相和自由度（3）如要用冷却的方法得到纯的 NaCl2H2O，溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好*26、一定量理想气体分别在恒压和恒容下，从 T 1加温到 T2。证明：恒压的熵变值是恒容熵变值的 倍， C P.m/CV.m 。27、证明：两块质量相同而温度不同的铁块接触时，热传导是不可逆过程（提示：由熵变值证明） 。28、证明：理想气体等温等容混合定理，nmolA 和 nmol B 理想气体分别处在(T，V，p) 与(T，V，p)状态，
15、在等温等容下混合为 (T，V，2p) 的混合气体，则 U0、(PV)0、H0、S0。29、摩尔数均为 n 的两个同种液体，其温度分别为 T1与 T2，试证明在等压绝热下混合的熵变为：S2nC P.mln(T1T 2)/2(T1T2)1/2，且当 T 1T 2时 S 0，C P.m 是液体热容，不随温度改变。*41、证明：等温等压下组分 1 与组分 2 混合形成理想液态混合物过程中，)lnl(21xRTG )lnl(21xRS30、将一定量的气态物质 A 加入到一恒体积的容器中，按总反应 A(g) = B(g) + D(g) 进行分解,。在 473K 时，测得系统的总压力随时间变化如下：时间(h) 0 5 15 35p(总)(kPa) 8 8 132 154 165(1)、求出所列各个时刻 A(g)的分压力（列表表示） ；(2)、用偿试法确定该反应的级数, 计算速率常数；(3)、写出速率方程 (以压力代替浓度);31、乙酸乙酯(E)水解能被酸催化,且反应能进行到底。其速率方程为r =k H+ E当E=0.100moldm -3，HCl=0.010moldm -3，在 298.2K 测得 k=2.8010-2mol-1dm3s-1。求反应的 t1/2。 （反应中，盐酸浓度不变）
