葛華才-物理化學習題詳細答案

1、葛華才等編.《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解.高等教育出版社1葛華才等編葛華才等編葛華才等編葛華才等編《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解2009200920092009年年年年7777月月月月6666日日日日最新版最新版最新版最新版若有錯誤，歡迎告知編者若有錯誤，歡迎告知編者若有錯誤，歡迎告知編者若有錯誤，歡迎告知

2、編者((((電郵：電郵：電郵：電郵：ge1963@ge1963@ge1963@ge1963@，葛華才老師，葛華才老師，葛華才老師，葛華才老師))))，謝謝！，謝謝！，謝謝！，謝謝！第一章第一章第一章第一章熱力學第一定律熱力學第一定律熱力學第一定律熱力學第一定律第二章第二章第二章第二章熱力學第二定律熱力學第二定律熱力學第二定律熱力學第二定律第三章第三章第三章第三章多組分系統多組分系統多組分系統多組分系統第四章第四章第四章第四章化學平衡化學

3、平衡化學平衡化學平衡第五章第五章第五章第五章相平衡相平衡相平衡相平衡第六章第六章第六章第六章化學動力學化學動力學化學動力學化學動力學第七章第七章第七章第七章電化學電化學電化學電化學第八章第八章第八章第八章界面現象界面現象界面現象界面現象第九章第九章第九章第九章膠體化學膠體化學膠體化學膠體化學第第第第十十十十章章章章統計熱力學統計熱力學統計熱力學統計熱力學第一章第一章第一章第一章熱力學第一定律熱力學第一定律熱力學第一定律熱力學第一定律計算

4、題計算題1.兩個體積均為V的密封燒瓶之間有細管相連，管內放有氮氣。將兩燒瓶均放入100℃的沸水時，管內壓力為50kPa。若一只燒瓶仍浸在100℃的沸水中，將另一只放在0℃的冰水中，試求瓶內氣體的壓力。解：設瓶內壓力為p′，根據物質的量守恒建立如下關系：(p′V373.15)(p′V273.15)=2(pV373.15)即p′＝250kPa(1373.15273.15)=42.26kPa2.兩個容器A和B用旋塞連接，體積分別為1dm3和3

5、dm3，各自盛有N2和O2(二者可視為理想氣體)，溫度均為25℃，壓力分別為100kPa和50kPa。打開旋塞后，兩氣體混合后的溫度不變，試求混合后氣體總壓及N2和O2的分壓與分體積。解：根據物質的量守恒建立關系式p總(VAVB)298.15=(pAVA298.15)(pBVB298.15)得p總=(pAVApBVB)(VAVB)=(1001503)kPa(13)=62.5kPan(N2)=pAVARTA=1000000.001(8.3

6、15298.15)mol=0.04034moln(O2)=pBVBRTB=500000.003(8.315298.15)mol=0.06051mol葛華才等編.《物理化學》（多媒體版）教材的計算題解.高等教育出版社3Q=?UW=400J8.8.8.8.已知CO2的Cpm=[26.7542.258103(TK)–14.25106(TK)2]JK1mol1，計算27℃527℃溫度范圍內CO2的平均定壓摩爾熱容。mpC解：解：CO2的平均定壓

7、摩爾熱容：=mpC()221122121md()d()pTTTabTcTCTTTTTTT?=?∫∫，=[a(T2–T1)0.5b(T22–T12)–(c3)(T23–T13)](T2–T1)=26.75(800.15–300.15)21.129103[(800.15)2–(300.15)2]–4.75106[(800.15)3–(300.15)3]Jmol1(800.15–300.15)K=22694Jmol1500K=45.39JK1

8、mol19.9.9.9.在101325Pa下把1molCO2(g)由300K加熱到400K。分別通過兩個過程：(1)恒壓可逆過程；(2)恒容可逆過程。計算上述兩個過程的W、Q、?U和?H。已知在3001500K范圍CO2的Cpm與T的關系式為Cpm(JK1mol1)=26.7542.258103(TK)–14.25106(TK)2并設CO2為理想氣體。解：解：(1)恒壓可逆過程W1=pedV=pdV=p(V2V1)=nR(T2T1)=[

9、18.315(400300)]J=831.5J∫VV21∫VV21∵恒壓，W=0∴Q1=?H1=nCpmdT=n[26.7542.258103(TK)–14.25106(TK)2]dT∫TT21∫TT21=[26.75(400–300)0.542.258103(4002–3002)–(13)14.25106(40033003)]J=3978J?U1=Q1W1=(3978–831.5)J=3147J(2)恒容可逆過程W2=0，W=0，Q2

10、=?U2=n(CpmR)dT=n[(26.758.315)42.258103(TK)–14.25106(TK)2]dT∫TT21∫TT21=[18.435(400–300)0.542.258103(4002–3002)–(13)14.25106(4003–3003)]J=3147J?H2=?H11molCO2(g)T1=300Kp1=101325Pa1molCO2(g)T2=400Kp2=101325Pa恒壓可逆1molCO2(g)T1