(2)将xA=0.20的液态A，B混合物120mol，冷却接近到600℃，问最多可获得纯B多少摩尔?解： (2) 66.7 mol
第三章 化学反应系统热力学 练 习 题
3-4 在291～333K温度范围内,下述各物质的Cp,m /(JK-1mol-1)分别为
CH4(g): 35.715; O2(g): 29.36;
CO2(g): 37.13; H2O(l): 75.30;
在298.2K时,反应 CH4 (g) + 2O2(g)==CO2(g) + 2H2O(l) 的恒压反应热效应为 -890.34kJmol-1。.求 333K时该反应的恒容反应热效应为多少?
解：(1) 求333K时恒压反应热效应: ΔH(333K) =ΔH(298.2K)+ = -887.0 kJ mol-1
(2) 求恒容反应热效应: ΔU(333K) =ΔH(333K) - = -881.6kJmol-1
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3-5 由以下数据计算2，2，3，3四甲基丁烷的标准生成热。已知： ［H(g)］=217.94 kJ mol-1， ［C(g)］=718.38 kJmol-1，εC-C=344 kJmol-1，εC-H= 414 kJmol-1。
解： ［CH3C(CH3)2 C(CH3)2 CH3 (g)］=18 ［H(g)］+8 ［C(g)］-7εC-C-18εC-H
= -190 kJ mol-1
3-6 已知25℃时下列数据：
物 质
CH3OH(l) CH3OH(g)
(298.15 K) /(kJ mol-1) - 238.7 - 200.7
(298.15 K) /(J K-1 mol-1) 127.0 239.7
计算25℃时甲醇的饱和蒸气压p*。
解：CH3OH(l)→CH3OH(g) , =[-200.7-(-238.7)]-T[239.7-127.0]×10-3= 4.4 kJ mol-1
= , =p*/ , p*=1.7×104Pa
3-8 已知反应C(石墨)+H2O(g)→CO(g)+H2(g) 的 (298.15 K) =133 kJ mol-1，计算该反应在
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125℃时的 (398.15K)。假定各物质在25～125℃范围内的平均等压摩尔热容如下表：
物 质
C(石墨) H2O(g) CO(g) H2(g)
Cp,m/(J K-1 mol-1)
8.64 29.11 28.0 33.51
解： (398.15K)= (298.15 K)+ ΔCp,mΔT=135 kJ mol-1
3-9 已知下述单位反应：H2(g)+I2(s)===2HI(g)； (291K)= 49.46 kJ mol-1。I2(s)在熔点386.6K熔化吸热16.74kJ mol-1。I2(l)在沸点457.4K， 下吸热42.68kJ mol-1。I2(s)在291K-386.6K间平均热容为55.65 J K-1mol-1。I2(l)在386.6-457.4K间的平均热容为62.76 J K-1mol-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-1mol-1)。
解：ΔrHm(473.15K)= + +(-42.68kJ mol-1)+ +(- 16.74kJ mol-1)+ + (291K)+ =-20.4 kJ mol-1
3-10 已知CO和CH3OH(g)，25℃的标准摩尔生成焓 分别为-110.52和 - 201.2 kJ mol-1; CO、H2、CH3OH(l)，25℃的标准摩尔熵 分别为197.56、130.57、127.0 J K-1mol-1。又知25℃甲醇的饱和蒸气压为16582Pa，气化焓为38.0 kJ mol-1。蒸气可视为理想气体，求反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的 (298.15K)及 (298.15K)。
解： =-201.2-(-110.52)= -90.68 kJ mol-1,
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[ CH3OH(g)]= 127.0+38.0×103/298+Rln(16.582/100)=239.4 J K-1mol-1,
=239.4-(197.56+2×130.57)=-219.3 J K-1mol-1 ,
(298.15K)= -T =-25.3kJ mol-1, (298.15K)= 2.7×104
3-11 已知 (H2O,l,298.15K) = - 237.19 kJmol-1，25℃时水的饱和蒸气压p* (H2O)=3.167kPa，若H2O(g)可视为理想气体，求 (H2O,g,298.15K)。
解： (H2O,g)= (H2O,l)-RTln(p*/ )= - 228.6 kJ mol-1
3.12 已知 (CH3OH,g,298.15K) = -162.51 kJ·mol-1, 25℃时p*(CH3OH)=16.27kPa,若CH3OH(g)可视为理想气体，求 (CH3OH,l,298.15K)。
解： (CH3OH,l)= (CH3OH,g) +RTln(p*/ )= -167 kJ mol-1
3-13 已知Br2(l)的饱和蒸气压p*(Br2)=28574 Pa，求反应Br2(l) = Br2(g)的 (298.15K)。
解： = -RTln(p*/ )=3.14 kJ mol-1
3-14 已知理想气体间的反应CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)在973.15K时 = 0.71。
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