物理化学第一到三篇.pptVIP

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2018-06-17 发布于安徽
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物理化学第一到三篇.ppt

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9.纯液体苯在其正常沸点等温下蒸发,则………..( ) 10.己知某可逆反应的 ,则当它的反应温度降低时其熵ΔrSm………………..( ) A.减少, B增大, C不变, D难以判断例1. 1mol 理想气体从300K ,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG。已知此理想气体300K时的Smq=150.0J·K-1·mol-1，cp,m=30.00 J·K-1·mol-1。解：W＝－pΔV=－p(V2-V1) =－pV2+pV1= -nRT2+ nRT1 = nR(T1-T2) =1mol×8.315J·K-1·mol-1×(300K-600K) = -2494.5J ΔU= n CV,m (T2-T1) =1mol×(30.00-8.315)J·K-1·mol-1×(600K-300K) = 6506J ΔH= n Cp,m (T2-T1) =1mol×30.00J·K-1·mol-1×(600K-300K) = 9000J Qp=ΔH=9000J ΔS = nCp,mln(T2/T1) =1mol×30.00J·K-1·mol-1×ln(600K/300K) = 20.79J·K-1·mol-1 由 Smθ(600K)=Smθ(300K)+ΔS =(150.0+20.79)J·K-1·mol-1 =170.79J·K-1·mol-1 ΔG= ΔH－Δ(TS) = ΔH－ n(T2S2－T1S1) = 9000J -1mol×(600K×170.79J·K-1·mol-1- 300K×150.0J·K-1·mol-1) ＝9000J－57474J =－48474J 例2*：l mol单原子理想气体由始态(273K，pθ )经由下列两个途径到达终态( T2，pθ /2)：(l)可逆绝热膨胀；(2)反抗pθ /2的外压绝热膨胀．试分别求出T2，W，?Sm和?Gm．并回答能否由?Gm来判断过程的方向? 已知S θ (298K)=100J ·K-1·mol-1。解：(1)可逆绝热膨胀过程 Qr = Q = 0 J ?S= 0 J·K-1(可逆过程为恒熵过程) 单原子理想气体的绝热系数 ?=1.667，利用绝热可逆公式 = 207K ∴W=?U=nCV,m(T2 - T1) =1mol× (1.5×8.3145J·K-1·mol-1)×(207K- 273K) = -823.1 J ?H=nCP,m(T2 - T1) =1mol× (2.5×8.3145J·K-1·mol-1)×(207K- 273K) = -1371.9 J ?G= ?H - ?(TS) =?H - (T2S2 - T1S1)=?H - S(T2- T1) = -1371.9 J - 100 J·K-1×(207K-273K) = 5228 J 过程为非恒温过程，不能用?G来判断过程的方向。诀窍：题目若要计算?G ，一般是恒温过程；若不是恒温，题目必然会给出绝对熵恒外压绝热膨胀过程，利用Q=0，?U=W建立方程求出T2。 ?U = n CV,m (T2 - T1) = n(1.5×R)×(T2 - T1) W= - p外(V2 - V1)= - p2(V2 - V1) = - nR[T2 - (T1/ p1) p2] = - nR(T2 - T1/2) ∴ n(1.5×R)×(T2 - T1) = - nR(T2 - T1/2) T2 = 0.8T1 = 0.8×273K = 218.4 K W=?U=nCV,m(T2 - T1) =1mol×(1.5×8.3145J·K-1·mol-1)×(218.4K-273K) =-681.0 J = 1.125 J·K-1 ?H=nCp,m(T2 - T1) =1mol× (2.5×8.3145J·K-1·mol-1)×(218.4K- 2