已知氮（N2，g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为：Cp，m=｛27.32+6.226*10-3（T/K）-0.9502*10-6（T/K）2｝Jmol-1K-1将始态为300K，100kPa下1mol的N2（g）置于1000K的热源中，求下列二过程（1）经恒压过程；（2）经恒容过程达到平衡态时的Q，△S及△Siso。

题目

已知氮（N2，g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为：Cp，m=｛27.32+6.226*10-3（T/K）-0.9502*10-6（T/K）2｝Jmol-1K-1将始态为300K，100kPa下1mol的N2（g）置于1000K的热源中，求下列二过程（1）经恒压过程；（2）经恒容过程达到平衡态时的Q，△S及△Siso。

相似考题

1.5mol单原子理想气体从始态300K，50kPa，先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却使体积缩小至85dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。

2.组成为y（B）=0.6的单原子气体A与双原子气体B的理想气体混合物共10mol，从始态T1=300K，p1=50kPa，绝热可逆压缩至p2=50kPa的平衡态。求过程的W，△U，△H，△S（A），△S（B）。

3.已知298K时，NH3（g）的ΔfHmΘ= –46.19 kJ·mol–1，反应N2（g）+3H2（g） ===2NH3（g）的ΔrSmΘ=–198 J·mol–1·K–1，欲使此反应在标准态下能自发进行，所需温度为（）A、<193 KB、<466 KC、>193 KD、466 K

4.4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S.

参考答案和解析
正确答案: （1）Q=21.65kJ，△S=36.82J·K-1，△Siso=15.17J·K-1；
（2）Q=15.83kJ，△S=26.81J·K-1，△Siso=10.98J·K-1
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  • 第1题：

    温度恒定为400K，在一个带活塞的气缸中，存在下列反应：A（g）+B（g）≒D（g），平衡时体积为V，压力为p，D气体的物质的量为n0（D）。 （1）在恒温、恒压下，向上述平衡系统中，通入惰性气体C（g），使系统的体积变大，达到新的平衡时D（g）的物质的量为n1（D），则n1（D）（）n0（D）； （2）将通入惰性气体后的平衡系统，恒温压缩 到原来的体积V，达到平衡态时，D（g）的物质的量为n2（D）。则n2（D）（）n1（D）。；n2（D）（）n0（D）。


    正确答案:﹤；﹥；=

  • 第2题：

    已知ΔfHθm（NO，g）=90.25KJ.molθ，在2273K时，反应N2（g）+O2（g）=2NO（g）的Kθ=0.100，在2000K时，若P（NO）=P（N2）=10Kpa，P（O2）=100Kpa，反应商Q=（），反应向（）方向进行。

    • A、0.027；正
    • B、0.027；逆
    • C、0.10 ；正
    • D、0.10；逆

    正确答案:D

  • 第3题：

    1mol的H2从始态p=1.013×105Pa、T1=293K经绝热可逆过程到达终态，已知终态体积为0.1m3，则终态温度为（）

    • A、153K
    • B、203K
    • C、273K
    • D、166K

    正确答案:D

  • 第4题：

    在温度为298K的恒温浴中，某2mol理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对系统做功为3.5kJ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。


    正确答案: 因为在恒温浴中进行，理想气体的ΔU=ΔH=0
    Q.-W=-3.5kJ
    设计一个始、终态相同的可逆过程，ΔS=QR/T=nRln10=38.3J·K-1
    ΔG=ΔA=-TΔS=-11.41kJ

  • 第5题：

    求1molN2（g）在300K恒温下从2dm3可逆膨胀到40dm3时的体积功Wr。假设N2（g）为理想气体。


    正确答案: Wr=-nRT1n（V2/V1）=-1×8.3145×300×ln（40÷2）J=-7472J=7.472kJ

  • 第6题：

    3mol的单原子理想气体，从初态T1＝300K、p1＝100kPa反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2＝300K、p2＝50kPa，对于这一过程的Q=（）、W=（）、ΔU=（）、ΔH=（）。


    正确答案:3741J；-3741J；0；0

  • 第7题：

    常压下将100g，27℃的水与200g，72℃的水在绝热容器中混合，求最终水温t及过程的熵变△S。已知水的比定压热容Cp=4.184J·g-1·K-1。


    正确答案:t=57℃；△S=2.68J·K-1。

  • 第8题：

    高温热源温度T1=600K，低温热源温度T2=300K。今有120kJ的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程的△S。


    正确答案: △S=200JK-1

  • 第9题：

    始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子理想气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态。求各步骤及途径的Q，△S。（1）恒温可逆膨胀；（2）先恒容冷却至使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。（3）先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。


    正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.76J·K-1；
    （2）Q1=－3.118kJ，△S1=－14.41J·K-1；Q2=4.365kJ，△S2=－20.17J·K-1；Q=1.247kJ，△S=－5.76J·K-1；
    （3）Q1=0，△S1=0；Q=Q2=0.224kJ，△S=△S2=5.76J·K-1；

  • 第10题：

    2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到100dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。


    正确答案: Q=27.44kJ；W=－6.625kJ；△U=20.79kJ；△H=29.10kJ；△S=52.30J·K-1

  • 第11题：

    始态300K，1MPa的单原子理想气体2mol，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，△U，△H及△S。


    正确答案: W=△U=－2.395kJ；△H=－3.991kJ；△S=10.73J·K-1

  • 第12题：

    单选题
    若N2（g）+3H2（g）==2H3（g），Kθ=0.63。达到平衡时，再送入一定量的N2（g），则平衡常数Kθ反应商Q和反应的吉布斯函数变ΔrGθm的关系为（）
    A

    Q=Kθ，ΔrGθm=0

    B

    Q＞Kθ，ΔrGθm＞0

    C

    Q＜Kθ，ΔrGθm＜0

    D

    Q＜Kθ，ΔrGθm＞0


    正确答案： C
    解析： 暂无解析

  • 第13题：

    已知反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的K°=0.63，反应达到平衡时，若再通入一定量的N2（g），则K°、反应商Q和ΔrGm°的关系是：（）

    • A、Q=K°，ΔrGm°=0
    • B、Q>K°，ΔrGm°>0
    • C、QrGm°<0
    • D、QrGm°>0

    正确答案:C

  • 第14题：

    已知ΔfHθm（NO，g）= 90.25 KJ.mol-1， 在2273K时， 反应N2（g）+O2（g）=2NO（g）的Kθ=0.100，在2273K时，若P（N2）=P（O2）=10kPa， P（NO）=20kPa，反应商Q=（），反应向（）方向进行； 在2000K时，若P（NO）=P（N2）=10kPa，P（O2）=100kPa，反应商Q=（），反应向（）方向进行。


    正确答案:4；逆；0.1；逆

  • 第15题：

    初态298K，100KPa的1molH2（g）的混合气，绝热恒容反应生成HCl（g），设气体为理想气体，298K△fH0m（HCl，g）=-92.307KJ.mol，过程：△U（）0，△S（）0，△H（）0（<，>，=）


    正确答案:=；>；>

  • 第16题：

    1mol双原子理想气体由始态370K、100kPa分别经（1）等压过程；（2）等容过程；加热到473K，则（1）、（2）两个过程下列物理量的关系是Q1（）Q2，W1（）W2，ΔH1（）ΔH2，ΔS1（）ΔS2


    正确答案:﹥；﹥；=；﹥

  • 第17题：

    1molN2在p1=101325Pa，T1=298K，S1=191.5J/K的初态，经可逆或不可逆的绝热膨胀，使温度降到250K。若N2可以看成是理想气体，比较这两过程，相同的量是（）

    • A、终态体积V2
    • B、终态熵S2
    • C、过程的ΔG
    • D、过程的ΔH

    正确答案:D

  • 第18题：

    1mol理想气体由500kPa、300K的始态经节流膨胀为原体积的2倍，ΔU=（）J，ΔG=（）J。


    正确答案:0；-1728

  • 第19题：

    △G=△A的过程是：（）

    • A、H2O（l，373K，p）→H2O（g，373K，p）；
    • B、N2（g，400K，1000kPa）→N2（g，400K，100kPa）；
    • C、等温等压下，N2（g）+3H2（g）→NH3（g）；
    • D、Ar（g，T，p）→Ar（g，T+100，p）。

    正确答案:C

  • 第20题：

    O2（g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为Cp，m=｛28.17+6.297×10-3（T/K）0.7494×10-6（T/K）2｝J·mol-1·K-1。已知25℃下O2（g）的标准摩尔熵Smθ=205.138J·mol-1·K-1。求O2（g）在100℃，50kPa下的摩尔规定熵值Sm。


    正确答案: 217.675J·mol-1·K-1。

  • 第21题：

    1mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q，△S及△Siso。（1）可逆膨胀到末态压力50kPa；（2）反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态；（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。


    正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=0；
    （2）Q=1.247kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=1.606J·K-1；
    （3）Q=0kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=5.763J·K-1；

  • 第22题：

    已知苯（C6H6）在101.325kPa下于80.1℃沸腾，△vapHm=30.878kJ·mol-1。液体苯的摩尔定压热容Cp，m=142.7J·mol-1·K-1。今将40.53kPa，80.1℃的苯蒸气1mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60℃。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。


    正确答案: Q=－36.437kJ；W=5.628kJ；△U=－30.809kJ；△H=－33.746kJ；△S=－103.39J·K-1

  • 第23题：

    已知水的比定压热容cp=4.184J·g-1·K-1。今有1kg，10℃的水经下述三种不同过程加热成100℃的水，求各过程的△Ssys，△Samb及△Siso。（1）系统与100℃热源接触；（2）系统先与55℃热源接触至热平衡，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。


    正确答案: （1）△Ssys=1155J·K-1，△Samb=-1009J·K-1，△Siso=146J·K-1；
    （1）△Ssys=1155J·K-1，△Samb=-1096J·K-1，△Siso=59J·K-1；
    （1）△Ssys=1155J·K-1，△Samb=-1103J·K-1，△Siso=52J·K-1；

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