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一、计算题

1． 有一绝热体系如右图所示，中间隔板为导热壁，右边容积为左边容积的2倍，己知两种气体

的

试求：

（1）不抽掉隔板达平衡后的（2）抽去隔板达平衡后的

【答案】（1）设左边为室1，右边为室2。

不抽掉隔板最后达平衡，平衡后的温度为T , 则左右室气体所具有的热量相等，有

则

解得

所以不抽掉隔板达平衡后的熵变为

（2）

抽去隔板后的熵变由两部分组成，一部分为题（1）的热熵变化，另一部分为等温混合熵变。

2． 将1mol

在373K , 101.325kPa 下小心等温压缩，

在没有灰尘情况下获得了压力为

下，水的气化焓为

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kPa 的过饱和蒸气，但不久全凝聚成液态水。计算整个过程的已知：在在373K ，度为

液体体积不受压力影响。

设气体为理想气体，水的密

【答案】设计可逆过程如下图所示

因为液体体积不受压力影响，所以，从而，

可逆相变，

故，

于

下分解为

的

3． 在真空的容器中放入固态的

当放入的

问

平衡时容器内的压力为

求平衡时容器中的压力；（2

）容器中原有的固体。

的容器中已有

的压力为多大时，才能形成

【答案】⑴

设平衡时

解得

（2）设需加

压力为

则

解得

4． C 和D 参与下列同时反应：

已知300K 时反应（1）的①300K 时平衡混合物的组成； ②反应

在300K 时的

因反应前后的温度、总压力不变，所以平衡体积比等于总摩尔数的比：

【答案】列出方程如下，设C （g ）、D （g ）起始各为lmol 。

今在

下，若取等摩尔的C 与D 进行上列反应，

达平衡时测得系统的平衡体积只有原来体积的80%，求：

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所以

即

②300K 时，反应（2）的平衡常数

由反应（1）减去反应（2）可得反应

故该反应的平衡常数

5． 在300K 时，有lmol 理想气体从始态100kPa 的压力，都在等温条件下经历如下三个不同过程，分别求算各过程的Q , W ,

（1）在10kPa 的恒压下，体积胀大

①平衡时混合物中各组成的摩尔分数为

（2）在10kPa 的恒压下，使气体膨胀到终态压力也等于10kPa ; （3）等温可逆膨胀至气体压力为10kPa 。

【答案】（1）理想气体等温等外压膨胀，由于U 和H 仅是温度的函数，故

因Q=-W，故的状态方程式求

因为

所以

因Q=-W，则

其功的计算式为

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因为始终态体积都不知道，要用理想气体

（2）理想气体等温等外压膨胀，

（3）理想气体等温可逆膨胀，