1 设高温下,存在下列平衡:A(g)===B(g)+C(g)(可逆反应).300K时,在一密闭容器中加A(g)后,压强为100kpa;加热到600k时,压强为300kpa;若加热到800k,则压强增到480kpa.(1)求600k时,A(g)转化率.(2)求800k时,平衡常数k(单位为kpa)(3)求800k时的ds(摩尔生成墒).2金属铜和银的氧化物CuO和Ag2O在室温下是稳定的,但在高温下他们在空气中不稳定.试计算在含氧为20%的(体积)空气中CuO和Ag2O不在稳定即发生分解的最低温度.可被利用的是氧化物在标准压力101.325kpa下的dH和dS,设数值不随 温度改变. dH=15000kj/mol dS=92j/(mol*k) R=8.314j/(mol*k)

第三道: 将1mol的CL2(g)设为理想气体.起始温度为300k,压力为1.01325*10000000pa.在固定外压力为1.01325*100000pa的条件下膨胀至最终压力.由于膨胀,气体的温度降低到239K(即CL2的正常沸点),并有0.1MOL的CL2冷凝下来.再正常沸点下CL2(l)的蒸发焓为20.42kj/mol,在体积恒定时CL2(g)的摩尔热容为Cv=28.66j/(k*mol),CL2(l)的密度为1.56g/cm^3(239k).试计算上述变化过程的内能变化(dE)和体系墒变(dS).可能要用到:f(x)=1/x的定积分.

哇，看晕了。。。

……热力学……

我连指对函数都玩不转，就别问我了。

我也闪……俺数学也不灵光

热力学是很烦啊～几道题都不会～

第一题在解的过程中假设参与反应的三种气态物质均为理想气体,设密闭容器的体积为V.设T1=300K,体系压力P1=100kPa时投入的A的物质的量为n;T2=600K,体系压力P2=300kPa的平衡状态时参与转化的A的物质的量为a;T3=800K,体系压力P3=480kPa的平衡状态时参与转化的A的物质的量为b. A(g) === B(g) + C(g)物质的量: n 0 0 T1=300K n-a a a T2=600K n-b b b T3=800K

对体系的三个状态有理想气体状态方程有:P1V=nRT1P2V=(n+a)RT2P3V=(n+b)RT3代入已知数据得:100kPa*V=nR*300K300kPa*V=(n+a)R*600K480kPa*V=(n+b)R*800K联立以上三式得:a=0.5n b=0.8n故A在600K时的转化率为0.5n/n=0.5800K时反应的压力平衡常数Kp=(0.8n*0.8n)/0.2n=3.2

修正一下,上面的最后的一步计算错误了.应是:Kp=3.2nRT3/V=3.2*100kPa*8/3=8.53*100KPa

反应在800K时的热力学平衡常数Kf=Kp/100kPa=8.53根据化学反应等温式,800K时反应的摩尔吉布斯自由能变DG=-RT3*lnKf=-8.314J/(mol*K)*800K*ln8.53=-14257.44J/mol

同理,600K时的压力平衡常数Kp'=100kPa,热力学平衡常数Kf'=1根据温度对化学平衡的影响,有ln(Kf/Kf')=DH(1/T2-1/T3)/R上式中DH为反应的摩尔焓变.代入已知数据解出DH=42772.32J/mol

根据吉布斯-亥姆霍兹方程的特殊情形DG=DH-TDS800K时有DS=(DH-DG)/T3,代入已知数据解得DS=71.29J/(mol*K)

上面有个笔误,应该是氧化亚铜的标准摩尔生成熵为100.8J/(mol*K)

继续氧化铜的标准摩尔生成熵为43.51J/(mol*K)氧气的标准摩尔生成焓为零氧气的标准摩尔生成熵为205.03J/(mol*K)

晚上再继续,先走一会儿

故氧化铜的分解的摩尔反应焓变DH=287.42kJ/mol,摩尔反应熵变DS=232.59J/(mol*K)令吉布斯-亥姆霍兹方程的特殊形式DG=DH-TDS=0,解出T=DH/DS=287.42kJ/mol/232.59J/(mol*K)=1235.74K这就是氧化铜分解的最低温度

氧化银的分解反应为2Ag2O===4Ag+O2查表可知氧化银的标准摩尔生成焓为-30.57kJ/mol氧化银的标准摩尔生成熵为121.71J/(mol*K)氧气的标准摩尔生成焓为零氧气的标准摩尔生成熵为205.53J/(mol*K)银的标准摩尔生成焓为零银的标准摩尔生成熵为42.70J/(mol*K)故氧化银分解的摩尔反应焓变为61.14kJ/mol氧化银分解的摩尔反应熵变为132.41J/(mol*K)同理令吉布斯-亥姆霍兹方程的特殊形式为零可解出氧化银分解的最低温度为461.75K

高手!多谢了!

maymetor: 最后一道题要用到你所说的定积分,但是积分号我不知如何表达,所以迟迟没有奉上这道题的解答,望你见谅!