.

（2）ΔvapHm > ΔvapUm 等温等压条件下系统膨胀导致系统对环境做功。

13. 300 K时，将1.53 mol Zn溶于过量稀盐酸中。反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行。哪种情况放热较多？多出多少?

解：在开口烧杯中进行时热效应为Qp。在密封容器中进行时热效应为QV。后者因不做膨胀功故放热较多。

多出的部分为：?ngRT?1 mol?8.314 J?mol?1?K?1?300 K?3816 J

14. 在373K和101.325kPa时，有1glH2O经（l）等温、等压可逆气化；（2）在恒温373K的真空箱中突然气化，都变为同温、同压的H2O（g）。分别计算两个过程的Q、W、ΔU和ΔH的值。已知水的气化热2259J·g，可以忽略液态水的体积。 解：（1）水在同温同压条件下的蒸发

-1

Q p=ΔH = mΔvapHm = 1×2259 = 2.26kJ

W = -pVg = -ngRT = ?m1RT=-×8.314×373 = -172.3J

MH2O18ΔU = Q + W = 2259 －172.3 = 2.09 kJ

（2）在真空箱中，pe = 0，故W = 0

ΔU、ΔH 为状态函数，即只要最终状态相同，则数值相等，即有：

ΔH = 2.26kJ ΔU = Q =2.09 kJ

15. 在298K时，有酯化反应

垐??COOH?2?s?+CH3OH?l?噲??COOCH3?2?s?+H2O?l?，计

?rHm。已知

?1?CHm???COOH?2，s??=-120.2kJ?mol，

算酯化反应的标准摩尔反应焓变

?1?。 COOCH，s=-1678kJ?mol?CHm?CH3OH，l?=-726.5kJ?mol?1，?CHm???3?2?解： ?rHm=?cHm(298 K)????B?CHm(B)

B???COOH?2，s???2?cHm?CH3OH,l???cHm???COOCH3?2，s??

???120.2?2?(?726.5)?1678?kJ?mol?1?104.8 kJ?mol?1

16. 已知下列反应在标准压力和298 K时的反应焓为： （1）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l） ΔrHm（1）= - 870.3 kJ·mol （2）C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔrHm（2）= - 393.5 kJ·mol （3）H2（g）+

-1-1

1O（g）= HO（l） ΔH（3）= - 285.8 kJ·mol22

2

r

m

-1

试计算反应：（4）2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）的?rHm精选范本

(298 K)。

.

解：反应 （4） = 2 ×（2）+ 2×（3）-（1）

?rHm(298 K)??2?(?393.5)?2?(?285.8)?(?870.3)?kJ?mol?1??488.3 kJ?mol?1

17. 298 K时，C2H5OH （l）的标准摩尔燃烧焓为 -1367 kJ·mol，CO2（g）和H2O（l） 的标准摩尔生成焓分别为-393.5 kJ·mol和 -285.8 kJ·mol，求 298 K 时，C2H5OH（l）的标准摩尔生成焓。

解： C2H5OH ?rHm ?rHm-1

-1

-1

?l??3O2?g??2CO2?g??H2O?l?

??CHm(C2H5OH,l)

?2?fHm(CO2,g)?3?fHm(H2O,l)??fHm(C2H5OH,l)

?fHm(C2H5OH,l)?2?fHm(CO2,g)?3?fHm(H2O,l)??rHm =[2?(?393.5)+3?(?285.8)?(?1367)] kJ?mol =?277.4 kJ?mol

?1?118. 已知 298 K 时，CH4（g），CO2（g），H2O（l）的标准摩尔生成焓分别为 -74.8 kJ·mol，-393.5 kJ·mol和-285.8 kJ·mol，请求算298 K时CH4（g）的标准摩尔燃烧焓。 解： CH4-1

-1

-1

?g??2O2?g?=2H2O?l?+CO2?g?

=2?fHm(H2O,l)+?fHm(CO2,g)??1?CHm(CH4,g)=?rHm?fHm(CH4,g)

=[2?(?285.8)+(?393.5)?(?74.8)] kJ?mol =?890.3 kJ?mol

19. 0.50 g 正庚烷在弹式量热计中燃烧，温度上升2.94 K。若弹式量热计本身及附件的热容为8.177kJ·K，请计算298 K 时正庚烷的标准摩尔燃烧焓。设量热计的平均温度为298 K，已知正庚烷的摩尔质量为 100.2 g·mol。

解： 0.5 g正庚烷燃烧后放出的恒容热为：

-1

-1

?1QV=?8.177 kJ?K?1?2.94 K=?24.04 kJ

1 mol正庚烷燃烧的等容热为：

100.2 g?mol?1?1 ?24.04 kJ?=?4818 kJ?mol

0.50 g精选范本

.

正庚烷的燃烧反应为： C7H16(l)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(l)

?CUm=QV=?4848 kJ?mol?1 ?CHm=?CUm+

?VBBRT

?1?1=?4818 kJ?mol+(7?11) ?8.314 J?mol=?4828 kJ?mol

?1?K?1?298 K

20. 在标准压力和298K时，H2（g）与O2（g）的反应为：H2（g）+ 设参与反应的物质均可作为理想气体处理，已知?fHm1O（g）= HO（g）。 22

2

?H2O，g?=-241.82kJ?mol?1，它们的标准

Cm?H2，g?=28.82J?K?1?mol?1，时

等压摩尔热容（设与温度无关）分别为

Cm?O2，g?=29.36J?K?1?mol?1，Cm?H2O，g?=33.58J?K?1?mol?1。试计算：298K

的标准摩尔反应焓变?rHm变?rHm(298 K)和热力学能变化?rUm(298 K)；（2）498K时的标准摩尔反应焓

(498 K)。

解：（1）H2?g??1O2?g??H2O?g?

2?rHm?298K???fHm?H2O，g???241.82kJ?mol?1

∵ ?rHm ∴ ?rUm?298K???rUm?298K???vgRT

?298K???rHm?298K???vgRT

??241.82??1?1?0.5??8.314?298?10?3

= -240.58kJ?mol

（2） ?rHm?1?498K???rHm?298K???298K?vCp,mdT

?298K???298K??Cp,m?H2O，g??Cp,m?H2，g??498K498K = ?rHm?1?Cp,m?O2，g??dT2?

= -241.82 + （33.58-28.82-0.5×29.36）×（498-298）×10= 243.80kJ?mol

?1-3

精选范本

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精选范本