第03章化学反应系统热力学习题及答案物理化学

内容发布更新时间 : 2025/7/12 7:23:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

在熔点386.6K熔化吸热16.74kJ mol-1。I2(l)在沸点457.4K,pO下吸热42.68kJ mol-1。I2(s)在291K-386.6K间平均热容为55.65 J K-1 mol-1。I2(l)在386.6-457.4K间的平均热容为62.76 J K-1 mol-1。求上述单位反应在473.15K的ΔrHm值。三种气体摩尔热容是:Cp,m[H2(g)]=29.08-0.00084T (JK-1mol-1); Cp,m[I2(g)]=35.56-0.00054T (J K-1mol-1); Cp,m[HI(g)] = 28.07-0.00021T (J K-1 mol-1)。 解:ΔrHm(473.15K)= +(- 16.74kJ mol-1)+?

O3-4 已知CO和CH3OH(g)在25℃的标准摩尔生成焓?fHm分别为-110.52、-201.2 kJ

291?291473-1

Cp,m(H2)dT+?Cp,m[I2(g)]dT+(-42.68kJ mol)+?473473457386.6457Cp,m[I2(l)]dT

386.6-1

Cp,m[I2(s)]dT+?rHm(291K)+?Cp,m[HI(g)]dT=-20.4 kJ mol

291mol-1;CO、H2、CH3OH(l)在25℃的标准摩尔熵Sm分别为197.56、130.57、127.0 J K-1 mol-1。又知25℃甲醇的饱和蒸气压为16582Pa,汽化焓为38.0 kJ mol-1。蒸气可视为

O理想气体,求反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的?rGm(298.15K)及KO(298.15K)。

O解: CO(g)?2H(g)?CHOH(l)23

25℃,PO?S?0(液体等温变压)CH3OH(l1)

25℃,P*CH3OH(g)?Hvap?S2= (等温等压可逆相变)T

CO(g)?2H2(g)? CH 3OH(g)25℃,P*P*(理想气体等温变压)P?

?S3?Rln25℃,POO=-201.2-(-110.52)= -90.68 kJ·mol-1 ?rHmOOOOOO【?rGm=?rHm-T?rSm,欲求?rSm,需先由已知Sm[CH3OH(l)]求出Sm[CH3OH(g)]】 OO[CH3OH(g)]=Sm[CH3OH(l)]+ΔS1+ΔS2+ΔS3 Sm10 = 127.0+0+38.0×

3

/298.15+8.314×ln(16582/101325)=239.4 J·K-1mol-1

O= 239.4-(197.56+2×130.57)= -219.3 J·K-1·mol-1 ?rSmOOO=?rHm-T?rSm= -90.68-298.15×(-219.3)×10-3= -25.3 kJ·mol-1 ?rGm 11

O= -RTlnKO,解得KO= 2.71×104 ?rGm

O3-5 已知?fGm(H2O,l,298.15K) = - 237.19 kJ mol-1,25℃时水的饱和蒸气压p*

O(H2O)=3.167kPa,若H2O(g)可视为理想气体,求?fGm (H2O,g,298.15K)。 θ θ?解:ΔrGm = - RTln K= -RTln(P/ P)

= -8.314×298.15ln(3.167/100) = 8.558 kJ·mol–1

?ΔrGm =Δ

?Gfm(H2O(g))- Δ

?Gfm(H2O(l))

Δ

f??(H2O(g))=ΔrGm+ΔGmf?(H2O(l))=8.558-237.19=-228.63 kJ·mol–1 GmO3-6 已知?fGm

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