已知化学反应CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）；1）利用...

问答题 已知化学反应CH₄（g）+CO₂（g）→2CO（g）+2H₂（g）；
1）利用教材附录中各物质的S_m^Θ，Δ_fH_m^Θ数据，求上述反应在25℃时的Δ_rS_m^Θ，Δ_rG_m^Θ；
2）利用教材附录中各物质的数据Δ_fG_m^Θ，求上述反应在25℃时的Δ_rG_mΘ；
3）25℃时，若始态CH₄（g）和CO₂（g）的分压均为150kPa，末态CO（g）和H₂（g）的分压为50kPa，求反应的Δ_rS_m和Δ_rG_m。

参考答案：

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1.问答题 已知水的比定压热容c_p=4.184J·g^-1·K^-1。今有1kg，10℃的水经下述三种不同过程加热成的100℃的水，求各过程的ΔS_sys，ΔS_amb，ΔS_iso。
1）系统与100℃的热源接触；
2）系统先与50℃的热源接触至平衡，再与100℃热源接触；
3）系统先后与40℃，70℃的热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。

参考答案：

2.问答题已知CO（g），H₂（g），CH₃OH（g）的C_V，m分别为29.04、29.29、51.25J·mol·^-1·K^-1，25℃时它们的标准熵分别为197.56、130.57、239.7J·mol·^-1·K^-1，求150℃时合成甲醇反应CO（g）+2H₂（g）→CH₃OH（g）的标准摩尔反应熵。

参考答案：

Δ_rS_m^θ=-231.7J·mol·^-1·K^-1

3.问答题在90℃，101325Pa下，1mol过饱和水蒸气凝结为同温同压下的水，求此过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔA、ΔG。。已知水的C_p，m（g）=（30.0+1.07×10^-2T/K）J·mol^-1·K^-1，C_p，m（l）=73.3J·mol^-1·K^-1，水在正常沸点时的摩尔蒸发焓为40.60kJ·mol^-1。

参考答案：

4.问答题1mol压力为p^θ的液态苯，在其沸点温度T_b下于真空容器中蒸发，最终变为与始态同温、同压的1mol苯蒸气。设蒸气可视为理想气体，与蒸气比较，液体体积可以忽略，计算此过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔA、ΔG。（已知液体苯在60℃时的饱和蒸气压为0.5p^θ）。

参考答案：

5.问答题0.5mol的N₂（可视为理想气体），由27℃，10dm³经恒温可逆压缩至1dm³，再经绝热可逆膨胀使终态体积恢复至始态，求整个过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS。

参考答案：

6.问答题 1mol理想气体连续经历下列过程：
1）由25℃，100kPa等容加热到100℃；
2）绝热向真空膨胀至体积增大一倍；
3）恒压冷却到温度为25℃。
求总过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔA、ΔG。

参考答案：

7.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。

8.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：

9.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

10.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