现代基础化学 (黑恩成教授 著) 华东理工大学 课后答案2.pdf

第7 章 热力学第二、第三定律和化学平衡 1、用700℃的热源将2mol H2O(l)于100 kPa 下自20 ℃加热至40 ℃，求其熵变和热温 商，并用克劳修斯不等式判断可逆性。已知H2O (l) 的Cp ,m = 75.4 J⋅mol −1 ⋅K −1 。 解：∆S = ∫A d QR = n ∫T2 Cp,m d T nCp,m ln T2 B T T 1 T T 1 313.2 −1 −1 = 2×75.4 J⋅K ln = 9.95 J⋅K 293.2 ∫A d Q = Q = n C T2 −T1 B T环 T环 p,m T环 20 −1 = 2×75.4 J⋅K × 9732 −1 = 3.099 J⋅K ∆S －∫A d Q = (9.95 －3.099) J⋅K −1 = 6.85 J⋅K −1 0 B T 环 所以该过程是一个不可逆过程。 2 、100g、10℃的H O(l)与150g 30℃的H O(l)在绝热条件下混合，求其熵变。设H O 2 2 2 −1 −1 (l) 的平均比热容为4.184 J⋅K ⋅g 。 解：绝热条件下混合，∆H = Q = 0 p ∆H = ∆H + ∆H = C m (t －t ) +C m (t －t ) = 0 1 2 1 1 2 2 m t +m t 100×10+150×30 1 1 2 2 t = 22 ℃ m +m 100+150 1 2 T T ∆S = ∆S +∆S = C m ln +C m ln 1 2 1 2 T T 1 2 273.2 +22 273.2 +22