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计算、分析与证明题
*1. 设有300K的1mol理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa，终态体积为10 dm3。试计算该过程的Q,W及气体的ΔU，ΔH。 2、在水的正常沸点（373.15K，101.325Kpa）,有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g)，已知水的
△VapH=40.69kJ·mol-1，请计算该变化的Q、W、△U、△H各为多少？
3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应焓为： （
1
）
CH3COOH(l)+2O2==2CO2+2H2O(l)
ΔrHm(l)=-870.3 kJ·mol-1 （
2
）
C(s)+O2(g)
==
CO2
ΔrHm(l)=-393.5 kJ·mol-1 （
3
）
H2+
12O2(g)
==H2O(l)
ΔrHm(l)=-285.8 kJ·mol-1
试计算反应：（4）2C(s)+2H2(g)+O2 == CH3COOH(l)的 ΔrHmθ（298K）。
4、在P及298K下，反应：
(1) CuSO4 (s) + 800H2O (l) ─→ CuSO4.800H2O，ΔrH (1)=-68.74kJ.mol-1
(2) CuSO4.5H2O (s) + 795H2O (l) —→ CuSO4.800H2O，ΔrH (2)=10.13 kJ.mol-1 求反应：
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(3) CuSO4(s) + 5H2O (l) ─→ CuSO4.5H2O的热效应ΔrH（3） *5、1mol单原子理想气体在298K、1×106Pa下，绝热可逆膨胀到1×105Pa。计算系统在此过程中的W、Q、△U、△H。
6、在 P下，把 25g、273K 的冰加到 200g、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。已知水的比热为 4.18 kJ·kg-1.K-1，冰的熔化焓为 333 kJ.kg-1，设它们为常数。
7、某化学反应在等温、等压下（298K,Pθ）进行，放热40.00kJ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热4.00kJ。 （1）计算该化学反应的ΔrSm；
（2）当该反应自发进行时（即不做电功时），求环境的熵变及总熵变（即ΔrSm，体+ΔrSm，环）；
（3）计算系统可能做的最大电功为多少？
8、请计算1mol苯的过冷液体在-5℃，pθ下凝固的ΔS和ΔG。（已知：-5℃时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa；-5℃，pθ时，苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol-1）
*9、苯的正常沸点为353K，摩尔气化焓是ΔvapHm＝30.77 kJ·mol-1，今在353K ，pθ下，将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。
（1）计算该过程中苯吸收的热量Q和做的功W； （2）求苯的摩尔气化自由能ΔvapGm和摩尔气化熵ΔvapSm； （3）求环境的熵变；
（4）可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否？并判别之。
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10、已知298K下，CO2(g)、CH3COOH(l)、H2O（l）的标准生成焓?fH分别为-393.5、-487.02、-285.8 KJ.mol-1，试求：（1）反应
；（2）CH3COOH(l)?2O2(g)?2CO2(g)?2H2O(l)的恒压反应热?rH（298）
若设反应的?rCP=18.0J.K-1 mol-1且不随温度的变化而变化，求反应在353K下进行时的?rH（353）。 11、把0.450g的某非电解质化合物溶于 30.0g 的水中，凝固点降低 0.150K，此化合物的摩尔质量等于多少? （已知水的凝固点降低常数kf为1.86 K.kg.mol-1）
*12、293K时，苯（1）的蒸气压是13.332kPa，辛烷（2）的蒸气压是2.6664kPa，现将1mol辛烷溶于4mol苯中，形成理想液态混合物，试计算：
（1）系统的总蒸气压 （2）系统的气相组成
（3）将气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何？
13．298 K时，以A、B两组分等摩尔组成理想溶液0.5mol与纯组分 A 0.5mol混合, 试求此过程的ΔV(混)、ΔH(混)、ΔS(混)、ΔG(混). 14、在298K下，将2g某化合物溶于1kg水中，其渗透压与在298K下0.8g将葡萄糖（C6H12O6）和1.2g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg水中的渗透压相同。已知水的冰点下降常数kf=1.86K·kg·mol-1，298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，稀溶液密度可视为与水相同。 （1）求此化合物的摩尔质量 （2）求化合物溶液的凝固点降低多少？
（3）求此化合物溶液的蒸气压降低多少？
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*15、PCl5的分解反应为PCl5(g) ==== PCl3(g) + Cl2(g)，在523.2K、P下反应达平衡后，系统的密度为2.695Kg.m-3。试计算 （1）平衡时PCl5的解离度α；
（2）523.2K下PCl5解离反应标准平衡常数K。
16、反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgKPθ=2150K/T-2.216，当CO，H2O，H2，CO2 的起始组成的摩尔分数分别为 0.3 ,0.3 ,0.2,0.2，总压为101.3kPa时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？
17、甲烷转化反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),在900K下的标准平衡常数为1.28,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应,求在900K及标准压力下，达平衡时物系的组成. *18、水煤气变换反应为：
CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g)
已知有关数据如下：
物质 ΔfG(298)/KJ.mol-1 ΔfH (298)/ KJ.mol-1 Cp/J.K-1.mol-1 CO(g) -137.27 -110.52 26.54 H2O(g) -228.60 -241.83 30.00 CO2(g) -394.38 -393.51 28.66 H2(g) _ _ 29.07 （若视为理想气体反应，且n0(CO) : n0(H2O) = 1 : 1, 起始无产物。） （1）计算298K时反应的ΔrG、K及平衡转化率α； （2）求该反应的K与温度的关系式；
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（3）由关系式计算400K时反应的K及ΔrG。 *19、已知 298K 时反应： ① C(s)＋O2(g)kJ·mol
O2(g)H2O(l)， ΔrH(298)＝－280.0
CO2(g)， ΔrH(298)＝－394.2
② H2(g)＋kJ·mol
③ C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)， ΔrH(298)＝－1394 kJ·mol
且 298K 时 C(s)、H2（g）、C2H4(g)的 S分别为 5.85、130.5、218.4、(单位为J.K.mol-1)。
（1）计算298K反应2C(s)＋2H2(g) ＝C2H4(g)的ΔrG (298)和平衡常数Kθ
（2）求该反应的平衡常数与温度的关系式（假设此温度下各物质不
发生分解，反应热看作常数）。
（3）通过计算说明：在P（H2）= 10 Pθ、P（C2H4）=0.1 Pθ条件下，反应
2C(s)＋2H2(g) ＝ C2H4(g) 能够正向进行时的温度。
20、CO2的固态和液态蒸气压，分别由以下两个方程给出： ln(ps/Pa)=27.604-3132.1K/T ln(p1/Pa)=22.406-2012.8 K/T 计算：
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