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无机及分析化学答案第二章第二章 2. 2.0mol H2在恒温下，经过下列三种途径，从始态0.015m膨胀到终态0.04 m，求各途径中气体所做的功。 自始态反抗100Kpa的外压到终态。 自始态反抗200Kpa的外压到中间平衡态，然后再反抗100Kpa的外压到终态。 自始态可逆地膨胀到终态。 解：W=-PV=-100Kpa×m=-2.5 KJ 由题意知 PV=nRT 又 W=W1+W2=-200KPa×(0.025-0.015)m-100KPa×(0.04-0.025)m=-3.5 KJ 第二解法：由题意知 PV=nRT V2(中间态)=(nRT)÷P2=(2.0mol×8.315kpa·L·mol·K×298K)÷200kP =24.78 L25 L0.025 m W=W1+W2=-200KPa×(0.025-0.015)m-100KPa33-1-133333nRT2mol×8.314×10-3KJ mol-1K-1×298K= 330KPaP1=0.015m3V1V2=P1V1330KPa×0.015m3=0.025m3200KPaP2P1V1=P2V2 ×(0.04-0.025)m=-3.5 KJ 3. 在P和885下，分解1.0molCaCO3需耗热量165KJ。试计算此过程的W、U和H。CaCO3的分解反应方程式为： CaCO3=CaO(s)+CO2(g) 解：等压过程 H=Qp=165 kJ W=-PV=-ngRT=-1.0mol×8.315J molK×K=-9600J=-9628.8 J-9.6kJ U=Q+W=165 KJ-9.6 KJ=155.4 KJ 答：此过程的W为-9.6kJ；U为155.4 KJ；H为165 kJ。 5. 利用附录二的数据，计算下列反应在298 K的rHm: PbS(s)+3O(g)=PbO(s)+SO2223W=-nRTlnV2V1=-2×8.314J mol-1K-1×298K×ln0.04m30.015m3= -4.9KJ(3) -1-1(1) (2) 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) 解：(1) rHm=fHm(PbO,s)+ fHm(SO2,g)- fHm(PbS,s)- fHm(O2,g) =-215 KJ mol-296.8 KJ mol+100 KJ mol-0 =-412 KJ mol (2) rHm=4fHm(NO,g)+6fHm(H2O，l)-4fHm(NH3，-1-1-1-1g)-5fHm(O2，g) =4×90.4 KJ mol+6×(-285.8 KJ mol)-4×(-46.11 KJ mol)-0 =-1169 KJ mol 10. 不查表，预测下列反应的熵值是增加还是减小？ (1) 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) (2) 2O3(g)=3O2 (3) 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) (4)2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) (5)H2(g)+I2(g)=2HI(g) 解：熵值减小。反应后，气体的量减小。 熵值增加。反应后，气体的量增加。 熵值增加。反应后，气体的量增加。 熵值减小。反应后，气体的量减小。 熵值增加。虽然反应前后气态物质的量均为2mol，但HI的对称性比H2和I2差，S是增加的，S0。 13. 1mol水在其沸点100下汽化，求该过程的W、Q、U、H、S、和G。已知水汽化热为2.26 KJ g. 解：W=-PV=-ngRT=-1mol×8.315 J molK×K=3101.5J-3.1 (KJ) 在等压状态下，H=Qp=2.26 KJ g×1mol×18 g mol-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
