第一章习题及答案
8．1mol 理想气体，始态为2×101.325kPa 、11.2dm 3，经p T ＝常数的可逆过程压缩到终态为4×101.325kPa ，已知C V =3/2R 。求：
（1）终态的体积和温度。（2）ΔU 和ΔH （3）所作的功。
解：(1)T 1=p 1V 1/nR 273314.8/102.112026503
=××=?K 因pT =常数
故T 2=p 1T 1/p 2=202.65×273/405.3=136.5K
V 2=nRT -2/p 2=8.314×136.5/405.3=2.8dm 3
(2)单原子理想气体C V ,m =3/2R,C p ,m =5/2R
ΔU =C V (T 2－T 1)=3/2×8.314×(136.5－273)=－1702J ΔH =C p (T 2－T 1)=5/2×8.314×(136.5－273)=－2837J (3)pT =B,p =B/T V=RT/p=RT 2/B,d V=(2RT/B)d T
J
2270)2735.136(314.82d 2d B
2B d =?××?=?=?=?=∫∫∫T
R T RT
T V p W 9．1mol 理想气体从373.15K 、0.025m 3经下述四个过程变为373.15K 、0.1m 3：（1）等温可逆膨胀；（2）向真空膨胀；
（3）等外压为终态压力下膨胀；
（4）等温下先以等外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05m 3，再以等外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
求诸过程系统所作的体积功。解：
（1）
∫?=?=1
2ln
d V V nRT V p W J 4301025
.01
.0ln
15.373314.81?=×××?=J （2）)(0)(1212e V V V V p W ?×?=??==0
（3）
)
()(122
122V V V nRT
V V p W ?×?=??=J 2326)025.01.0(1
.015.373314.81?=?×××?=J
（4）)]05.01.0(1
.0[)025.005.0(05.0?×?+??
=nRT
nRT W =－3102J 15．298.15K 的0.5g 正庚烷在等容条件下完全燃烧使热容为8175.5J·K -1的量热计温度上升了2.94℃，求正庚烷在298.15K 完全燃烧时的ΔH 。解：C 7H 16(1)+11O 2(g)=7CO 2(g)－8H 2O(1)
M=100
RT
n T C n nRT Q Q H V V P g ?+?=?+==?正庚烷kJ 1.4817298314.8)117(5
.0100
94.25.8175?=××?+×
×?=16．试求下列反应在298.15K 、101.325kPa 时的等压热效应。
（1）2H 2S （g ）+SO 2（g ）→2H 2O （l ）+3S （斜方）Q V =－223.8kJ （2）2C （石墨）+O 2（g ）→2CO （g ）Q V =－231.3kJ （3）H 2（g ）+Cl 2（g ）→2HCl （g ）
Q V =－184kJ
解：(1)298
314.8)30(108.2238××?+×?=?+=?nRT Q Q V p =－231.2kJ
（2）298314.8)12(103.2313
××?+×?=P Q =－228.8kJ （3）kJ 184298314.8)22(101843?=××?+×?=P Q 18．已知下列反应在298K 时的热效应（1）Na （s ）+1/2Cl 2（g ）→NaCl （s ）kJ 411m r ?=?H （2）H 2（g ）+S （s ）+2O 2（g ）→H 2SO 4（l ）kJ 3.811m r ?=?H （3）2Na （s ）+S （s ）+2O 2（g ）→Na 2SO 4（s ）kJ 1383m r ?=?H （4）1/2H 2（g ）+1/2Cl 2（g ）→HCl （g ）
kJ
3.92m r ?=?H 求反应2NaCl （s ）+H 2SO 4（l ）→Na 2SO 4（s ）+2HCl （g ）在298K 时的m
r H ?和m r U ?。
解：根据赫斯定律，所求反应=[(3)+(4)×2]－[(1)×2+(2)]
]
2[]2[2,m r l ,m r 4,m r 3,m r m r H H H H H ?+×??×?+?=?=)]
3.811(2)411[(]2)3.92(1383[?+×??×?+?7.65=kJ·mol －1nRT
H U m r m
r ΔΔΔ?==74.60298314.82107.653
=××?×kJ