20℃、2.0m3的某实际气体，经绝热压缩至1.0m3，温度升高到150℃，...

问答题20℃、2.0m³的某实际气体，经绝热压缩至1.0m³，温度升高到150℃，压缩过程消耗外功100kJ。20℃、2.0m³的该气体，经恒容升温至150℃，需吸热95kJ。现150℃、2.0m³的该气体，压缩至1.0m³，压缩过程中放热185kJ。求该过程中气体内能的变化值ΔU和压缩功W。

参考答案：

ΔU＝5kJ，W=190kJ。

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1.问答题 25℃时，1mol氢气在10mol氧气中燃烧：H₂（g）+10O₂（g）→H₂O（g）+9.5O₂（g），已知水蒸气的Δ_fH_m^θ（298.15K）=-242.7kJ·mol^-1，氢气、氧气和水蒸气的标准摩尔恒压热容分别为27.2、27.2和31.4J·mol^-1·K^-1。试计算：
1）25℃时燃烧反应的Δ_rU_m^θ（298.15K）；
2）225℃时燃烧反应的Δ_rH_m^θ（298.15K）；
3）若反应物起始温度为25℃，求在一个密封氧弹中绝热爆炸后的最高温度。

参考答案：

2.问答题已知甲醛（g）的标准摩尔燃烧热Δ_cH_m^θ（298.15K）=563.5kJ·mol^-1，甲醇（g）的Δ_fH_m^θ（298.15K）=201.2kJ·mol^-1，氢气和C（石墨）的Δ_cH_m^θ（298.15K）分别为－286及-394kJ·mol^-1。试计算反应CH₃OH（g）→HCHO（g）+ H₂（g）的Δ_rH_m^θ（298.15K）=？

参考答案：

Δ_rH_m^θ（298.15K）=84.8kJ·mol^-1

3.问答题已知冰在0℃及101.325kPa时的熔化热是334.4J/g，水在100℃和101.325kPa时的蒸发热为2255J/g，在0-100℃之间水的比热平均值为4.184J·K^-1·g^-1，在100-200℃之间水蒸气的恒压比热为34.31J·K^-1·g^-1。今在101.325kPa下，若将101.325kPa、0℃的1mol冰转变成200℃的水蒸气。试计算该过程的ΔU 和ΔH 。

参考答案：ΔH =57632J，ΔU＝53698J

4.问答题 1mol单原子理想气体始态为202.65kPa、0.0112m³，经p_T＝常数的可逆过程，压缩到终态为405.3kPa。试计算：
1）终态的体积和温度；
2）W、ΔU和ΔH。

参考答案：

5.问答题若将2mol、300K、1013250Pa的理想气体，先等容冷却到压力为101325Pa，再等压加热到300K。试求该过程总的W、Q、ΔU和ΔH。

参考答案：ΔU=0，ΔH=0，Q=-W=4490J

6.问答题 273.15K、1013250Pa的0.0100m³双原子理想气体，分别经过下列过程，到达终态压力为101325Pa。试计算系统过每种过程后的终态温度和 W、Q、ΔU和ΔH。
1）等温可逆膨胀；
2）绝热可逆膨胀；
3）反抗恒定外压p（外）＝101325Pa，恒温膨胀；
4）反抗恒定外压p（外）＝101325Pa，绝热膨胀。

参考答案：

7.问答题将2molH₂（g）置于带活塞的气缸中，若活塞上的外压力很缓慢地减小，使H₂（g）在25℃时从15dm³等温膨胀到50dm³，试求在过程的Q，W，ΔU，ΔH。假设H₂（g）服从理想气体行为。

参考答案：ΔU=0，ΔH=0，Q=-W=5.97kJ。

8.问答题 1mol理想气体（C_p，m=5R/2）从0.2MPa，5dm³等温（T₁）可逆压缩到1dm³；再等压膨胀到原来的体积（即5dm³），同时温度从T₁变为T₂，最后在等容下冷却，使系统回到始态的温度T₁和压力。
1）计算T₁和T₂；
2）计算每一步的Q，W，ΔU和ΔH。

参考答案：

9.问答题 蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁（s）0.1265g在氧弹式量热计中燃烧，开始时温度为25℃，燃烧后温度升高了。为了要升高同样的温度要消耗电能2082.3J。
1）计算蔗糖的标准摩尔燃烧焓；
2）计算它的标准摩尔生成焓；
3）若实验中温度升高为1.743K，问量热计和内含物质的热容是多少？
已知Δ_fH_m^θ（CO₂，g）=-393.51kJ·mol^-1，Δ_fH_m^θ（H₂O，I）=-285.85kJ·mol^-1，C₁₂H₂₂O₁₁的摩尔质量为342.3g·mol^-1。

参考答案：

10.问答题水在101.3 kPa，100℃时，Δ_vapH_m=40.59 kJ·mol^-1。求10mol水蒸气与水的热力学能之差。（设水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计。）

参考答案：