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U_H_Q的计算讲解
* 1-2-1.已知在101.3 kPa下，18℃时1 mol Zn溶于稀盐酸时放出151.5 kJ的热，反应析出1 mol H2气。求反应过程的W，?U，?H。 解：W = －p( V’2－V 1 ) = －?n(气)RT = －?n(H2)RT = －1×8.314×291.15J = － 2?42 kJ ?H = Qp = －151.5 kJ ?U = Q＋W = －151.5 kJ－2.421 kJ = －153.9 kJ 1-2-2. 3 mol单原子理想气体，从初态T1 = 300 K，p1 = 100 kPa，反抗恒外压力50 kPa作不可逆膨胀，至终态T2 = 300 K，p2 = 50 kPa，求这一过程的Q，W，?U，?H。 解：?U = 0，?H = 0 W = －psu( V2－V1 ) = －psunRT( 1 / p2－1 / p1 ) = －3.741 kJ Q = －W = 3.741 kJ 1-2-3. 2 mol H2从400 K，100 kPa定压加热到1000 K，已知Cp,m(H2) = 29.2 J·mol?1·K?1，求?U，?H， Q，W各为多少？ 解：Qp = = 2 mol×29.2 J·mol?1·K?1( 1000－400 ) K = 35.04 kJ ?U = ?H － ? ( pV ) = ?H－nR( T2－T1 ) = 25.06 kJ W = ?U－Q = －9.98 kJ 1-2-4. 0.2 mol某理想气体，从273 K，1 MPa定压加热到523 K，计算该过程的Q，W，?U，?H。已知该气体的Cp,m = ( 20＋7×10-3 T / K ) J·mol?1·K?1。 解： Q = = n [ a（T2－T1）＋b / 2（T22－T12）] 把数据代入，得Q = 1.14 kJ W = －p?V = －nR?T = －0.42 kJ ?U = Q＋W = 0.72 kJ ?H = Q = 1.14 kJ 1-2-5. 3 mol某理想气体，在101.3 kPa下定压由20℃加热到80℃，计算此过程的Q，W，?U，?H。 已知该气体 CV,m = ( 31.38＋13.4×10?3 T / K ) J·mol?1·K?1。 = = 7.92 kJ ?U = Q＋W = ( 7.92－1.50 ) kJ = 6.42 kJ (或用 计算)。 解： W = －psu( V2－V1 ) = －nR( T2－T1 ) = －3×8.314( 80－20 ) J = －1497 J = －1.50 kJ 1-2-6. 3 mol某理想气体由409 K，0.15 MPa经定容变化到p2 = 0.10 MPa，求过程的Q，W，?U及?H。 该气体Cp,m = 29.4 J·mol?1·K?1。 解：T2 = p2T1 / p1 = ( 0.10×409 / 0.15 ) K = 273 K QV = ?U = n = T = 3 mol×( 29.4－8.31 ) J·mol?1·K?1( 409－273 ) K = 8.635 kJ W = 0 ?H = ?U－?( pV ) = ?U＋nR?T = 8635 J＋3 mo
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