1、391. 2mol 298K，5dm 3 的 He(g)，经过下列可逆变化：（1） 等温压缩到体积为原来的一半；（2） 再等容冷却到初始的压力。求此过程的 。已知 20.8JK-1mol-1。QWUHS、 ),(,gHeCmp解：体系变化过程可表示为 W=W1+W2=nRTln +0=28.314298ln0.5=-3435(J)12VQ=Q1+Q2=W1+U 2=-3435+n T=-3435+n (298-298/2)mvC, mvC,=-3435+(-3716)=-7151(J)U= U1+U 2=U 2=-3716(J)S=S 1+S 2=nRln + =28.314ln0.5+21.
2、58.314ln0.51V2,Tmvdn=-2818( )KJ2. 10mol 理想气体从 40冷却到 20，同时体积从 250dm3 变化到 50dm3。已知该气体的=29.20JK-1mol-1，求 。mpC, S解：假设体系发生如下两个可逆变化过程250dm3 等温 50dm3 等容 50dm340 S 1 40 S 2 20S=S 1+S 2=nRln +2V1,TmvdnC=10Rln +10(29.20-8.314)ln504015.273=-147.6( )1KJ3. 2mol 某理想气体( =29.36 JK-1mol-1)在绝热条件下由 273.2K,1.0MPa 膨胀到mp
3、C,203.6K，0.1MPa 求该过程的 。QWUHS、解：273.2K 绝热 203.6K1.0MPa 膨胀 0.1MPa =29.36mpC, 1olKJ等温压缩 等容冷却40 =29.36-8.314=21.046mvC, 1KJ且 Q=0U= =221.046(203.6-273.2)=-2930(J)21,TvdnW=- U=2930(J)4. 有一带隔板的绝热恒容箱，在隔板两侧分别充以不同温度的 H2 和 O2，且 V1=V2(见图)，若将隔板抽去，试求算两种气体混合过程的 （假设此两种气体均为理想气体） 。S解：先由能量衡算求终温。O 2 与 H2 均为双原子分子理想气体，故均
4、有 =5R/2，设终温mvC,为 T,则(293.2-T)= (T-283.2)(2,HCmv )(2,OCmvT=288.2K整个混合过程可分以下三个过程进行：1mol,O2,283.2K 1mol,O2,T 在恒温恒压下混合达状态1mol,H2,293.2K 1mol,H2,T当过程 与进行后，容器两侧气体物质的量相同，温度与体积也相同，故压力也必然相同，即可进行过程。三步的熵变分别为：S 1= = =0.364)(2,OCmv.83ln2.83ln14.251KJ1J5. 100g、10的水与 200g、40的水在绝热的条件下混合，求此过程的熵变。已知水的比热容为 4.184JK-1g-
5、1。解： 绝热混合 0、Q=-、1mol O2 1mol H210,V 1 20,V 210,V 1 20,V 2恒容 S 1 恒容 S 2S 341Cm1(t-t1)=-Cm2(t-t2) t 为混合后的温度 t-10=2(40-t) t=30=303.15K02tS=100 +20015.83lnpC15.3lnpC=1.40( )KJ6. 过冷 CO2(l)在59时其蒸气压为 465.96kPa，而同温度下 CO2(s)的蒸气压为439.30kPa。求在59、101.325kPa 下，1mol 过冷 CO2(l)变成同温、同压的固态CO2(s)时过程的 ，设压力对液体与固体的影响可以忽略
6、不计。已知过程中放热S189.54Jg-1.解： CO2(l) CO2(s)59, G -59, ppCO2(l) CO2(s)-59, (l) -59, (s)ppCO2(g) CO2(g) -59, (l) -59, (s)ppG 1 0,G 5 0 G 2=G 4=0 G=G 3= =nRTln =18.314214.2ln =-104.9J)(splVd)(lps96.4530 G=H-T S H=-189.54 44=-8339.76J S=(H-G)/T= =-38.52.1490768391KJ7. 2molO2(g)在正常沸点182.97时蒸发为 101325Pa 的气体，求此
7、过程的 。已知在正S常沸点时 O2(l)的 6.820kJK-1。mvapH解：O 2 在 ，182.97时的饱和蒸气压为 101.325Pa，该相变为等温可逆相变pG 1 G 5G 2 G 4G 342Q=n 故 S=Q/T=n /T= =151mvapHmvapH97.1825.730631KJ8. 1mol 水在 100及标准压力下向真空蒸发变成 100 及标准压力的水蒸气，试计算此过程的 ，并与实际过程的热温熵相比较以判断此过程是否自发。S解：S= = =108.98THmvap2.3710641molKJ向真空膨胀，W=0, Q=U=H- =H-nRT=40.67 -8.314373
8、.2)(pV30=37.567 1molkJQ/T= =100.662.37561molKJSQ/T, 所以此过程为不可逆过程9. 1molH2O(l)在 100，101325Pa 下变成同温同压下的 H2O(g)，然后等温可逆膨胀到Pa，求整个过程的 。已知水的蒸发焓 40.67kJK-1.410Smvap解：W 1= V= ( ) nRT=3.1kJ、p、OHMpnRT2W2=nRTln =8.314373.15ln =2.883kJ2140135故 W=W1+W2=5.983kJQ1=n =40.67kJmvapHQ2=W2=2.883kJ故 Q=Q1+Q2=40.67+2.883=43
9、.55kJ U 1=Q1-W1=37.57kJU= U1=37.57kJH 1=n =40.67kJmvapH 2=0故 H= H 1+H 2=40.67kJS 1=Q1/T= =109 S 2=nRln =8.3140.93=7.735.370641KJ21p1KJ故 S=S 1+ S2=116.73 14310.1mol0，101325Pa 的理想气体反抗恒定的外压力等温膨胀到压力等于外压力，体积为原来的 10 倍，试计算此过程的 。QWUHSGF、解：W=- V=- (V2-V1)=- (10V1-V1)、p、p=- V1=-0.9RT=-0.98.314273.15=-2.04kJ09
10、Q=-W=2.04kJU= H=0 S=nRln =8.314ln10=19.1412V1KJG= H-TS=-5229J -5.23kJF=U-TS=-5229J -5.23kJ11.若5时，C 5H6(s)的蒸气压为 2280Pa，-5 时 C6H6(l)凝固时 35.65JK -1mol-mS1，放热 9874Jmol-1，试求-5时 C6H6(l)的饱和蒸气压为多少？解： C6H6(l) C5H6(s)5, -5,ppC6H6(l) C6H6(s)-5, (l) -5, (s)ppC6H6(g) C6H6(g) -5, (l) -5, (s)ppG 1 0,G 5 0 G 2=G 4=
11、0 G=G 3G= H-TS=-9874-268.2 (-35.65)=-312.67 1molJG 3= =nRTln =18.314268.2ln =-312.67)(splVd)(lps )(280lp2632Pa12.在 298K 及 101325Pa 下有下列相变化：CaCO3(文石) CaCO 3(方解石)G 1 G 5G 2 G 4G 3G44已知此过程的 800 , 2.75 。试求在 298K 时最少需mtrsG1olJmtrsV13olc施加多大压力方能使文石成为稳定相？解： CaCO3(文石) CaCO3(方解石)298K, 298K,pp文石 方解石298K, 298K
12、,pp设 298K,压力 时，CaCO 3(文石) CaCO3(方解石) 这个反应以可逆方式进行，即 G 2=0 =G 1+G 2+G 3mtrs= ppppdVdV21= p)(21mtrs)(=2.7510-6 80010325( 2.91108Pap13.在3时，冰的蒸气压为 475.4Pa，过冷水的蒸气压为 489.2Pa，试求在-3时 1mol 过冷 H2O 转变为冰的 。G解： H2O(l) H2O(s)3, G -3,ppH2O(l) H2O(s)-3, (l) -3, (s)ppH2O(g) H2O(g) -3, (l) -3, (s)ppG 1 0,G 5 0 G 2=G 4
13、=0G= G 3= =nRTln =18.314270.2ln)(splVd)(lps2.48975G 1 G 5G 2 G 4G 3G 1 G 3G 245=-64.27J14已知 298.15K 下有关数据如下：物质 O2(g) )(612sHCCO2(g) H2O(l)/JK-1mol-1mfH0 -1274.5 393.5 285.8/JK-1mol-1BS205.1 212.1 213.6 69.9求在 298.15K 标准状态下，1mo l-右旋糖 与氧反应的标准摩尔吉布斯自由)(612sOHC能。 解：因为化学反应一般是在恒 T、恒 V 下或者在恒 T、恒 下进行，所以求化学反应
14、的p最基本公式应为 = -TG)(Gmr)(r)(Smr本题求 298.15K、标准状态下 -右旋糖的氧化反应如下:+6 6)(612sOHC)(2g )()(22lOHgC故的计算式为（298.15K）的计算式为mrG（298.15K）= (298.15K)-298.15K (298.15K)r mrmrS据题给数据(298.15K)=mfH)15.298(KHfB=6 (H2O,l)+6 (CO2,g)- ( )mfmfmfHsOC,612=6(-285.8 )+6(-393.6 )-(-1274.5 )1olkJolkJ1molkJ=-2801.3 kJmol-1(298.15K)= m
15、rS)5.298(KSmB=6 (H2O,l)+6 (CO2,g)- ( -6 (O2,g)mS),612sOHCmS=258.3 1olJ = (298.15K)-298.15K (298.15K)15.298(KGrmrHmrS298.15K 标准状态下 mrrmSH,46=-2801.3 -298.15K258.310-31molkJ 1molkJ=-2878.3 l15 生物合成天冬酰胺的 为19.25kJmol -1，反应式为：mrG天冬氨酸+ 天冬酰胺 （无机焦磷酸） （0）4NHATPPiAM已知此反应是由下面四步完成的：天冬氨酸 -天冬氨酰腺苷酸 (1) i-天冬氨酰腺苷酸 +
16、 天冬酰胺 (2)4NHAP-天冬氨酰腺苷酸 天冬氨酸 (3)O2M(4)ATP2MPi已知反应(3)和(4) 的 分别为41.84kJ mol-1 和33.47kJmol -1，求反应(2)的 值.mrG mrG解： 反应方程式(1)+(2) (0) (1)+ (2)= mrrr又有反应方程式 2(1)+(2)+(3)-(4)=(0) 2 (1)+ (2)+ (3)- (4)=rGrmrGrmrG (1)+ (2)=-19.25mrr2 (1)+ (2)=-19.25-33.47+41.84rr(2)=-27.62mrG1olkJ16固体碘化银 AgI 有 和 两种晶型，这两种晶型的平衡转化
17、温度为 146.5，由 型转化为 型时，转化热等于 6462Jmol-1。试计算由 型转化为 型时的 S。解： AgI() AgI() S=Q/T= /T=6462/419.7=15.4mrH1molKJ17试判断在 10及标准压力下，白锡和灰锡哪一种晶形稳定。已知在 25及标准压力下47有下列数据：物质 /(Jmol-1)mfH/(JK-1mol-1)298,mS/(JK-1mol-1)mpC,白锡 0 52.30 26.15灰锡 2197 44.76 25.73解： Sn(白) Sn(灰)(298.2K)=-2197mrH1molJ(298.2K)=44.76-52.30=-7.45（ ）rS 1olKJ(283.2K)= (298.2K)+mrmr2.839,dTCmpr=-2197+(25.73-26.15)(283.2-298.2)=-2197+6.3=-2190.7( )1olJ(283.2K)= (298.2K)+mrSmrSdTpr2.839=-7.45+(25.73-26.15)ln .=-7.43( )1olKJ(283.2K)= (283.2K)-T (283.2K)mrGmrHmrS=-2190.7-283.2(-7.43)=-86.5( )1olJ Sn(白) Sn(灰) 的反应可自发进行 灰锡较白锡稳定
