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为零吗?
答:否。因为按规定只有25℃100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态氮虽为单质,但在25℃100Kpa下不能稳定存在,故其
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不等于零。只有气态氮的
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才为零。
.下面的说法是否正确,并说明理由?
(1)系统的焓等于等压热。 (2) 系统的焓改变值ΔH等于等压热。 (3)系统的焓等于系统的热量。
答:(1)不正确。系统的焓H=U+pV。焓具有能量的单位,但其绝对值是不知道的,焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。
(2) 不正确。ΔH=Qp的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH才等于等压热。
(3) 不正确。焓为状态函数,状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH(而不是H)在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。
.对于一定量的理想气体,温度一定时,内能与焓是否一定?是否对所有气体来说温度一定,内能与焓都一定呢?
答:对理想气体来说,其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数,故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。
.1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同?Q是否相同?W是否相同?
答:理想气体内能只是温度的函数,故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的,故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功,而恒压加热系统对外做体积功。
.一个绝热气缸有一理想绝热活塞(无磨擦、无重量),其中含有理想气体,内壁绕有电阻丝,当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程,Qp=ΔH,又因为是绝热系统,Qp=0,所以ΔH=0。这结论对吗?
答:不对。此过程因环境对系统做了电功,故Qp≠ΔH。
.下列两个过程是否都是循环过程?
(1)由H2与O2合成水,然后再电解成H2与O2;
(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜,然后再通入氢气,使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。
答:(1)为循环过程。(2)若以铜为系统,是循环过程;若以铜和氧为系统,则不是循环系统。因为若用氢气还原,氧生成水而未能还原成氧。
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;填空题.已知反应 A(g) B(g) → C(g) H2O(l) 在298.15K时的恒容摩尔反应热为100kJ·mol-1 ,则在同温下该反应的恒压反应热
Qp=_ QV SvBRT_(计算式)=_100kJ·mol-1 (-1)×8.3145×10-3kJ·K-1·mol-1×298.15K=102.5kJ·mol-1_。(2分)
.节流膨胀过程又称为 _恒焓___ 过程,多数气体经此过程后引起温度__下降_____. (2分)
.25 ℃下, 1 mol N(可视为理想气体)由 1 dm3膨胀到 5 dm3,吸热 2 kJ, 则对外作功 W = 2 kJ (按系统得功为正的规定) .
.1 mol H2(可看作理想气体)等温可逆地由 100 kPa、20 dm3压缩至 200 kPa, 终态体积 V = 10 dm3。
.化学反应的热效应变换公式 QP- QV= △nRT 的适用条件是封闭系统,非体积功为零, 反应组分中的气体为理想气体。
;计算题.在 298.15K 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓 △cHmq。
(2) 已知298.15K时 H2O(l) 和CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.83 kJ·mol-1 、-393.51 kJ·mol-1,计算CH3OH(l)的△fHmq 。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol-1,计算CH3OH(g) 的 △fHmq(10分)
解:(1) 甲醇燃烧反应:CH3OH(l)