物理化学课后习题答案第二章

已知：水(H2O,l)在100℃的摩尔蒸发焓压热容附录。

解: 题给过程如下

，水的平均摩尔定

，水蒸气(H2O,g)的摩尔定压热容与温度的函数关系见

ΔH

1kg H2O(l) H2O(g)

恒压

t1=20℃,p=100kPa t3=180℃,ps=1.003MPa

ΔH2

H2O(l) H2O(g)

可逆相变

t2=100℃,p=100kPa t2 =100℃,p=100kPa

设水蒸气为理想气体,则

水蒸气所需的热量为

所以每生产1kg

ΔH =ΔH1 +ΔH2 +ΔH3 =2746.46kJ

2.31 100kPa下冰(H2O,s)的熔点为0℃.在此条件下冰的摩尔熔化焓

。

已知在-10～0℃范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为

和

求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

。

解: 在100kPa、273.15K下，水和冰互相平衡，所以在100kPa、263.15K的过冷水凝

固为冰就偏离了平衡条件，因此该过程为不可逆相变化，设计途径如下：

1mol H2O(l) H2O(s)

不可逆相变

263.15K,

压 263.15K,常压

常

ΔH2

H2O(l) H2O(s)

可逆相变

273.15K,100kPa 273.15K,100kPa

又解：压力的改变对凝聚态物质摩尔焓很小可直接应用p68公式(2.7.4)

2.32已知水

(H2O,l)在100℃的摩尔蒸发焓

,水和水蒸气在25～100℃范围间的平均摩尔定压热容分别为

和

求在25℃时水的摩尔蒸发焓。

解：由已知温度的相变焓求未知温度的相变焓，常压下对气体摩尔焓的影响通常可以忽略，可直接应用p68公式(2.7.4)

2.34 应用附录中有关物质在25℃的标准摩尔生成焓的数据，计算下列反应在25℃时的

和

。

解：应用p79公式（2.10.1）和p85公式(2.10.8)

题给各反应的

和

分别计算如下:

(1)

(2)

(3)

25℃时反

2.35 应用附录中有关物质的热化学数据,计算

应

的标准摩尔反应焓,要求:

(1)应用附录中25℃的标准摩尔生成焓的数据;

(2)应用附录中25℃的标准摩尔燃烧焓的数据.

解: (1) 应用p79公式（2.10.1）

得:

(2) 先分别求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的标准摩尔燃烧焓. 应用附录查出在25℃时

CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的燃烧反应分别为: