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fengyanyong

银虫 (小有名气)

[求助] 物理化学中的问题

1、一定量的H2(g),在绝热、恒容下发生下列反应:H2(g)+0.5O2(g)→H2O(g)则此过程的ΔU(  );ΔH(  );ΔS(  );ΔA(  );ΔG(  )。
A.>0
B.=0
C.<0
D.无法确定
2、2mol CV,m=2.5R的理想气体,由200kPa、40dm3的始态压缩到260kPa、30dm3的末态。则此过程的W=(  )J;ΔU=(  )J;ΔS=(  )J•K-1。
A.-100
B.-500
C.-5.836
D.无法计算
3、 高温热源的温度是低温热源的2倍,若通过热机,高温热源放出200 kJ的热量。环境最多可得到的功为(  )。
A.200 kJ
B.100 kJ
C.-100 kJ
D.无法计算
4、已知100℃、101.325kPa下,水的摩尔蒸发焓为40.67kJ•mol-1。在一个体积恒定为61.236dm3的真空容器中,恒温100℃时注入4mol的水。试问达到平衡后,此过程的Q=(  )kJ;ΔS=(  )J•K-1;ΔA=(  )kJ;ΔG=(  )kJ。设蒸气为理想气体,液态水的体积V1与Vg相比较可忽略不计。
A.6.20
B.0
C.218.0
D.75.14
0℃、101.325kPa下,1mol的水凝固成同温、同压力下的冰。已知此条件下冰的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.008 kJ•mol-1,则题给过程的ΔS(系)为(  )J•K-1;ΔS(环)为(  )J•K-1;ΔS(隔离)为(  )J•K-1;ΔG为(  )J。
A.22.0
B.-22.0
C.0
D.无法确定
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lqz2004

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
fengyanyong: 金币+5, ★★★★★最佳答案, 太感谢了 2012-08-16 08:37:22
fds329: 金币+3, ICEPI+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-08-28 19:37:16
3、 -W=100kJ。即系统与环境交换的功为-100kJ,也可以说,系统对环境做功100kJ,环境得到100kJ的功。答案不同应属于文字理解问题吧。
4、100℃、101.325kPa下,在一个体积恒定为61.236dm3的容器中充满水蒸气的话,可以利用理想气体状态方程计算出n=2mol,因为100度下水的饱和蒸气压恒定为101.325kPa。这一点对相变计算一定要注意呦。
5、水变冰是系统混乱程度减小的过程,所以系统熵变小于零,水变冰是放热过程,环境吸热,所以环境熵变大于零。
6楼2012-08-16 00:54:09
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普通回帖

changyf

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
zeng1986kai: 金币+3, 谢谢应助! 2012-08-15 22:20:19
第1题,因为是绝热恒容,所以U=0,H=U+ΔPV=U+ΔnRT,所以H小于0,因为这是体积减小的反应,所以S小于0,根据A=U-TS和G=H-TS可判断出A和G的大小。
第2题我又看不懂了,你再看一下给的题干在表述上是不是有问题的。
第3题选B
第4题,因为是恒温下的可逆相变,Q=H,S=Q/T,U=Q-P(ΔV),A=U-TS G=U-TS
第5题,由于这一过程是可逆过程,因此对于隔离系统而言,熵变为0,对环境而言,相变过程热的变化不会引起环境温度的变化,因此,S(环)=-ΔfusHm/273.15,所以S(系)=-S(环) G=H-TS(隔)=H
2楼2012-08-14 17:14:38
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lqz2004

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
zeng1986kai: 金币+3, 谢谢应助! 2012-08-15 22:20:26
1、一定量的H2(g),在绝热、恒容下发生反应:H2(g)+0.5O2(g)→H2O(g)则此过程的ΔU=0;
ΔH=Δ(U+pV)=ΔU+VΔp>0(反应放热,使系统压力增大);
ΔS>0(该过程为不可逆过程,绝热环境熵变为零,则系统熵变必>0);
ΔA<0;ΔG<0。
2、2mol CV,m=2.5R的理想气体,由200kPa、40dm3的始态压缩到260kPa、30dm3的末态。则此过程的W=( D,未说明具体途径 )J;ΔU=(B  )J;ΔS=( C )J•K-1。
3、 高温热源的温度是低温热源的2倍,若通过热机,高温热源放出200 kJ的热量。环境最多可得到的功为( B )。
4、已知100℃、101.325kPa下,水的摩尔蒸发焓为40.67kJ•mol-1。在一个体积恒定为61.236dm3的真空容器中,恒温100℃时注入4mol的水。试问达到平衡后,此过程的Q=(  )kJ;ΔS=(  )J•K-1;ΔA=(  )kJ;ΔG=( B )kJ。设蒸气为理想气体,液态水的体积V1与Vg相比较可忽略不计。
此题有2mol的水蒸发。
此题为始末态与可逆相变的始末态相同的不可逆相变。
向真空蒸发W=0,所以Q=ΔU=ΔH-pVg=75.14kJ
ΔS=ΔH/T=( C )J•K-1;ΔA=(-6.2  )kJ;ΔG=( 0 )kJ。

5、0℃、101.325kPa下,1mol的水凝固成同温、同压力下的冰。已知此条件下冰的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.008 kJ•mol-1,则题给过程的ΔS(系)为( B )J•K-1;ΔS(环)为( A )J•K-1;ΔS(隔离)为( C )J•K-1;ΔG为(C  )J。
此题为可逆相变。
3楼2012-08-15 11:23:54
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

楼上正解,学习了
4楼2012-08-15 11:31:46
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fengyanyong

银虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by lqz2004 at 2012-08-15 11:23:54
1、一定量的H2(g),在绝热、恒容下发生反应:H2(g)+0.5O2(g)→H2O(g)则此过程的ΔU=0;
ΔH=Δ(U+pV)=ΔU+VΔp>0(反应放热,使系统压力增大);
ΔS>0(该过程为不可逆过程,绝热环境熵变为零,则系统熵变必> ...

非常感谢,但还有几个不明白的地方
1、3题答案是C
2、4题为什么有2mol水蒸发
3、5题系统熵变为什么为正,环境为负
希望再次得到您的回答
5楼2012-08-15 17:27:24
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