為了幫助考生系統的復習結構工程師課程 全面的了解結構工程師考試教材的相關重點,小編特編輯匯總了2011年一級結構工程師考試各章復習的重點資料,希望對您參加本次考試有所幫助!
2.1 已知標態下,下面反應的摩爾反應焓變為-75kJ/mol,求Cl-的水合離子生成焓。
HCl(g) = H+(aq) + Cl-(aq)
(H+(aq)的摩爾生成焓為0,HCl(g)的摩爾生成焓為-92.31kJ/mol)
2.2 氯化鈣溶于水的反應經常被用于急救熱敷袋。在熱敷袋中,一個包有CaCl2的小包被捏破后,CaCl2溶于周圍的水。
CaCl2(s) = Ca2+(aq) + 2Cl-(aq)
(a) 計算該反應的標準焓變;(參考教材后面的表)
(b) 假設20°C時,20.0g CaCl2溶于0.100dm3水。計算溶液最后的溫度(設溶液的熱容與純水的熱容相當,即418J K-1/100g溶液)。
2.3 一個熱機在兩個熱源之間可逆循環工作。高溫熱源為450K,低溫熱源為300K。
(a) 熱機的效率是多少?
(b) 若熱機每個循環從高溫熱源吸收熱量1500J,那么它在低溫熱源放出熱量為多少?
(c) 該熱機每個循環做功為多少?
2.4 一個研究者用冰柜使他/她的反應維持在-10°C。若冰柜每個循環從-10°C吸熱800J,然后將熱在室溫(20°C)釋放,那么冰柜每個循環做功多少?每個循環在高溫熱源放熱為多少?
2.5* 假設把一臺冰箱放在一間密閉的房間里,把冰箱門打開,插上電源讓冰箱工作。室內溫度會怎樣變化?為什么?
2.6 當把H2O(l)和D2O(l)混和后,會自發發生下面反應:
H2O(l) + D2O(l) = 2HOD(l)
O-H鍵和O-D鍵的鍵焓幾乎沒有區別,那么什么是這個反應的主要驅動力?
2.7 預測下列過程的熵變:
(a) NaCl熔融;
(b) 建筑物坍塌;
(c) 把空氣分為溫度、壓力相同的氧氣、氮氣和氬氣。
2.8 固體氨的摩爾熔化焓為5.65kJ mol-1, 摩爾熵變為28.9J mol-1 K-1。
(a)計算1mol固體氨在170K熔化的Gibbs自由能;
(b)在何溫度下,固體氨和液體氨在標態下達到平衡。
答案:
2.1 -167 kJ/mol
2.2 (a) -81.4 kJ (b)55.1°C。
2.3 (a) 0.333 (b) Q = -1000J (c) W = 500 J。
2.4 W = -91J; Q = -891J。
2.5* 上升。因為冰箱內外溫度相同,所以熱機效率為零。換言之,冰箱僅做少量功就可以把冰箱內的大量熱量傳遞到冰箱外。
由于體系總能量守恒,所以冰箱放熱等于吸熱和冰箱所做的功之和,因此房間溫度會上升。
2.6 熵增加。
2.7 (a) delatS > 0; (b) deltaS > 0; (c) deltaS < 0。
2.8 (a) 7.4×102J; (b) 196K。
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(責任編輯:中大編輯)
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