解：C(g)?4H(g)?CH4(g)
??rHm?298.15K????(反应物)???(生成物)
BB?m1?m2?m2①C(石墨)?C(原子) ?rH?711.kJ1?mol?1 ?431.kJ7?mol?1 ??74.7kJ8?mol?1
②H2(g)?2H(g) ?rH③C(g)?4H(g)?CH4(g) ?rH?????1?rHm?298.15K???rHm,3??rHm,1?2?rHm,2??1649kJ?mol
根据题目中键焓的定义，可知 1?(?1649)??412.32(kJ?mol?1) 4132、反应H2（g）+O2（g）= H2O（l），在298K和标准压力下的摩尔反应焓变
2?为?rHm?298.15K???285.84kJ?mol?1 。试计算该反应在800K时进行的摩尔反应焓变。
?已知H2O（l）在373K和标准压力下的摩尔蒸发焓变为?VapHm?298.15K??40.65kJ?mol?1
2???8.36?10?J4?K??mol CP，m?H2,g??29.07J?K-1?mol?1?T1
2???8.45?10?J4?K??mol CP，m?O2,g??36.16J?K-1?mol?1?T1 2?mol?1??10.7?10?J3?K??mol CP，m?H2O,g??30.00J?K-1?T1
CP，m?H2O,l??75.26J?K?1?mol?1
1p?,800K解：H2（g） + O2（g） ??? H2O（g）
2?fHm?p?,800K? ?p?,800?K
??Hm,1 ??Hm,5
1?Hm,2?Hm,3?Hm,4 H2（g）+O2（g）???? H2O（l）???? H2O（l）???? H2O（g）
2 ?p?,373?K ?p?,373?K ?p?,298K? ?p?,298?K根据Kirchhoff定律
298?1? ?Hm,1???CP,m?H2??CP,m?O2??dT
8002???47.15mol?1?K?1??298?800??112.6?10?4J?K?2?mol?1??2982?8002??2 ??24016J?mol?1
??Hm,2??rHm(298.15K)??285.84?103J?mol?1
?Hm,3??
373298Cp,m?H2O,g?dT?75.26?(373?298)?5645J?mol?1
?Hm,4?40.65?103J?mol?1
T4?Hm,5??CT3p,m??g??HO2dT3731?322?30.0?08?003?73??10.?710?800???? 2?15531J.?7mo?1l?rHm(800K)??Hm,1??Hm,??Hm??Hm2?Hm?,3,4
??248?10J?mol3?1
33、某高压容器中含有未知气体，可能是氮气或氩气。今在298K时，取出一些样
品，从5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低了21K，试判断出容器中是何种气体？设振动的贡献可忽略不计。
解：根据绝热可逆过程方程式T1V1??1?T2V2??1 VT(1)??1?2 V2T16298()??1?，则??1.4 5298?215Cp,m2R理气单原子分子????1.67
3Cv,mR27Cp,m2R理气双原子分子????1.4
5Cv,mR2故该未知气体为N2(g)。
34、将H2O看作刚体非线性分子，用经典理论来估计其气体的Cp,m(H2O,g)值。
（1）在温度不太高时，忽略振动自由度项的贡献； （2）在温度很高时，将所有振动贡献都考虑进去。
11解：（1）?m?L(?l??v)?L(kT?kT)?3?3RT
22平动能与转动能相同，刚体无振动能。
??Cv,m?(m)V?3R
?TCp,m?Cv,m?R?4R
说明：经典理论中，刚体无振动能，只有平动能和转动能。每个分子的转动自由度
1和平动自由度均为3。每自由度提供的能量为kT。
21（2）较高温度时，Cv,m?[3?3?(3n?3?3)?2]R
21Cv,m?[3?3?(3?3?3?3)?2]R?6R（n为分子中原子的个数）
2Cp,m?Cv,m?R?7R
35、在环境温度为298K、压力为100kPa的条件下，用乙炔与压缩空气混合，燃烧后用来切割金属，试粗略计算这种火焰可能达到的最高温度，设空气中氧的含量为20%。已知298K时的热力学数据如下：
*物质 ?fHm/(kJ?mol?1) Cp,m/(kJ?mol?1?K?1)
37.1 ?393.51 CO2(g)
33.58 ?241.82 H2O(g)
226.7 43.93 C2H2(g)
0 29.12 N2(g)
5解：取1molC2H2(g)为标准C2H2(g)?O2(g)?2CO2(g)?H2O(g)
2按理论量氧气完全燃烧，空气中nO2:nN2?1:4
等压绝热过程?H?0
*?H1??Hm.51)?(?241.82)?226.7??1255.54(kJ) ,1?1?2?(?393
?H2??H3?[10?Cp,m(N2)?2?Cp,m(CO2)?1?Cp,m(H2O)](T?298) ?H2??H3?(10?29.12?2?37.1?1?33.58)(T?298)?398.98?(T?298)
?H2??H3?398.98?(T?298)???H1?1255.54?103 T?3444.87(K)
故这种火焰所能达到的最高温度为3444.87K。