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第2章化学热力学习题

第2章化学热力学习题
第2章化学热力学习题

一、思考题

1. 什么是体系,什么是环境两者有什么区别根据两者的关系,可以将体系分为哪几类 答案:体系:我们所选择的研究对象。

环境:在体系周围与体系有关系的物质。

体系分为:孤立体系;封闭体系;敞开体系。

2. 与环境连通的系统属于何种类型的系统为什么

答案:属于敞开系统,此时环境与系统之间既有物质交换又有能量交换。 3. 密闭容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么

4. 密闭且保温性能绝好的容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么

5. 什么是等容热效应与等压热效应两者有什么关系在什么情况下它们相等 答案:等容过程的热效应,称等容热效应,Q v = Δr U ;

等压过程的称等压热效应Q p =ΔH。化学反应、相变过程等一般是在等压条件下进行的,故手册

中列出的有关数据,一般是等压热效应。

对应同一反应,等容和等压热效应 ΔγU m 和 ΔγH m 之间有如下近似关系:

ΔγH m =ΔγU m +ΔnRT

式中Δn (或示为 )为反应过程中气体物质的量的增量。 6. 内能变U ?与等容热效应,焓变H ?与等压热效之间有什么样的关系 7. 内能变与焓变之间有什么关系在什么情况下它们相等 8. 在下列反应或过程中,Q p 与Q v 有区别吗

① NH 4HS (s)???

→?K

15.273NH 3 (g) + H 2S (g) ② H 2 (g) + Cl 2 (g) ???

→?K

15.273 2 HCl (g) ③ CO 2 (s) ???→?K

15.195

CO 2 (g) ④ AgNO 3(aq) + NaCl (aq) ???

→?K

15.273AgCl(s) + NaNO 3(aq) 9. 下列反应中,哪些反应的H ?≈U ?

① 2H 2(g )+O 2(g )== 2H 2O (g )

② Pb(NO 3)2 +2KI (s )== PbI 2(s )+ 2KNO 3 (s) ③ NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H 2O (l) ④ CO 2(g) + NaOH(s) == NaHCO 3(s)

10. 什么是状态函数状态函数有什么特点Q 、W 、H 、U 、S 、G 中哪些是状态函数,哪些不是 答案:体系的性质是由体系的状态确定的,这些性质是状态的函数,称为状态函数; 11. 上题的状态函数中,哪些没有明确的物理意义具有明确物理意义的,请说明其物理意义。 12. 化学热力学中所说的“标准状态”意指什么

答案:状态函数中热力学能U 及焓H 和吉布斯自由能G 等热力学函数的绝对值是无法确定的。为了便于比较不同状态时它们的相对值,需要规定一个状态作为比较的标准。所谓标准状态,是在指定温度T 和标准压力(100kPa )下该物质的状态,简称标准态。对具体系统而言,纯理想气体=1 p 。溶液中溶质的标准态,是在指定温度T 和标准压力p 的状态;纯液体(或纯固体)物质的标准态是标准压力p 下的状态;混合理想气体的标准态是指任一气体组分的分压力为p 时该气体所处的状态。因压力对液体和固体的体积影响很小,故可将溶质的标准态浓度改用c=1mol ·Kg -1

,而没有指定温度,所以与温度有关的状态函数的标准状态应注明温度。

13. 化学热力学中,标准状态条件是指压力为100kPa 还是指压力为100 kPa ,温度为

14. 标准摩尔生成焓的定义是什么如何根据时的标准摩尔生成焓的数值计算反应在时的标准摩尔焓变

其他温度时的标准摩尔焓变如何计算

15. 时,物质B 的标准摩尔生成焓符号如何单位如何

16.时,反应的标准摩尔焓变符号如何单位如何

17.时,物质B的标准摩尔熵符号如何单位如何

18.时,反应的标准摩尔熵变符号如何单位如何

19.标准熵的数值是如何确定的如何根据时的标准熵的数值计算反应在时的标准摩尔熵变其他温度时

的标准摩尔标准熵变如何计算

20.标准摩尔吉布斯生成焓的定义是什么计算反应在时的标准摩尔吉布斯焓变有几种方法其他温度时

的标准摩尔吉布斯焓变如何计算

21.时,物质B的标准摩尔生成吉布斯函变符号如何单位如何

22.公式:r G(T) ≈r H(298K)-T·r S(298K)适用于何种情况应用该公式进行计算的过程

中,应注意什么

23.当反应不在标准态进行时,吉布斯焓变如何计算

24.严格地说,非标准态下,判断反应(或过程)能否自发进行应用r G m(T)是否小于0,但有时也

可用r G(T)作近似判断。用r G(T)作近似判断的规则是什么为什么

25.标准平衡常数表达式的书写依据是什么标准平衡常数与反应的标准摩尔吉布斯函变的关系式如何

应用该关系式进行计算时,注意事项有哪些

26.影响平衡常数数值的因素有哪些如何用标准吉布斯函变和浓度(分压)计算化学反应的平衡常数

27.为什么说平衡是相对的、暂时的、有条件的

28.如何理解吕·查德里原理

29.合成氨反应为:3H2(g) + N2(g) == 2NH3(g) 一般在30 MPa,约520℃时进行,生产过程中要经常

从循环气(主要是H2, N2, NH3, CH4)中排除CH4气体,为什么

30.为什么露珠以球状液滴形状存在。

31.如右图示,在纯净的水面上平行地放置两张纸片,若向两纸片之间滴上一滴肥皂

水,试问两纸片位置是否会变化,如有,将如何变。

答案:将向两边移动。

32.表面活性剂的结构特征如何有哪些应用

33.简述洗衣粉或者肥皂能够去除油污的原理。

34.如何定义胶体系统胶体系统的主要特征是什么

35.什么是布朗运动

答案:溶液中悬浮微粒永不停息地做无规则热运动的现象叫做布朗运动。

36.什么是丁达尔现象其实质是什么有何应用

37.胶体系统为热力学非平衡系统,但它在相当长的时间范围内可以稳定存在,其主要原因是什么

二、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)

1.聚集状态相同的物质在一起,一定是单相体系。()

2.在一定温度和压力下,气体混合物中组分气体的物质的量分数越大,则该组分气体的分压越小。

()3.某温度下,容器中充有 mol N2(g)和 mol Ar(g)。若混合气体的总压力p = kPa,则Ar (g) 的分

压p A r= k Pa。(√)

4.系统和环境既是客观存在,又是人为划分。(√)

5.系统的状态改变时,至少有一状态函数改变。(√)

6.系统的状态改变时,系统所有的状态函数都改变。()

7.系统的状态函数之一发生改变时,系统的状态不一定改变。()

8. 在同一体系中,同一状态可能有多个内能值;不同状态可能有相同的内能值。 ( ) 9. 热和功的区别在于热是一种传递中的能量,而功不是 ( ) 10. 功和热都是能量的传递形式,所以都是体系的状态函数 ( ) 11. 隔离体系的的内能是守恒的 (√ )

12. 式ΔU = Q +W 表明系统在恒压,只做体积功条件下,变化过程中系统与环境间进行的能量的交换。

13. 等压过程中,体系吸收的能量为体系内能的增加与体系对外做功的能量之和。 (√ ) 14. 若恒压过程中,Q p =-150 kJ·mol -1

,W =310 kJ·mol -1

,则ΔU =-150 kJ·mol -1

。 ( ) 15. 体积恒定的过程,其反应热数值上等于系统热力学能的变化量。 ( √ ) 16. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与变化的途径无关。 (√ ) 17. 反应的焓变和反应热是同一概念。 ( ) 18. 化学反应的焓变

r G m 数值上等于恒压状态下的反应热效应。 (√ )

19. 已知下列过程的热化学方程式为 H 2O(l) === H 2O (g),

r H = kJ ·mol -1

则此温度时蒸发lmol H 2O (l)会放出热。 ( ) 20. 1 mol 100℃,100 kPa 下的水变成同温同压下的水蒸气,该过程的U =0 。 ( )

21.

f

H 金刚石),,15.298(C K = 0 。 ( )

22. 因为金刚石坚硬,所以其在 K 时的标准摩尔生成焓为0。 ( ) 23. 1mol 物质在标准状态下的绝对焓称为标准焓。 ( )

24. 25℃,标准压力下,反应CaO (s )+CO 2(g )= CaCO 3(s)的焓变就是CaCO 3(s)的标准摩尔生成焓。

25. 由于焓变的单位是kJ· mol -1

,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。 ( ) 26. 在定温定压条件下,下列两化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。

H 2(g) + 1/2O 2(g) == H 2O(l)

2H 2(g) + O 2(g) == 2H 2O(l) ( ) 27. 反应N 2(g) + O 2(g) = 2NO(g) 的

r H

(298K) = kJ ·mol -1

,则 f H

(NO,g,298K) = kJ ·mol -1

。 (

28. 已知:C(石墨) + O 2(g) = CO 2(g) , r H (298K) = kJ ·mol -1

C(金刚石) + O 2(g) = CO 2(g) , r H (298K) = kJ ·mol -1

则 f H (C,金刚石,298K) = kJ ·mol -1。 (√ )

29. 温度升高可使体系的熵值增加。 (√ )

30. f S

)石墨,,15.298(C K = 0 。 ( )

31. 活性炭表面吸附氧气的过程中熵变的数值是正值。 ( )

32. 任意一个体系只有熵值增加的过程才能自发进行。 ( ) 33. C 2H 4(g) + H 2 (g) →C 2H 6(g )是熵减反应。 (√ ) 34. 反应Fe 2O 3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO 2(g) 的

r S

(298K) = J ·mol -1·K -1

,则r

S (500K)

≈ J ·m o l

-1

·K

-1

。 (√ )

35. 已知:C(石墨) +21O 2(g) = CO(g) 的r

G (CO,g,298K) = kJ ·mol -1,则

f

G (CO,g,298K)

= k J ·m o l

-1

。 (√ )

36. 在常温常压下,空气中的 N 2和O 2可长期存在而不化合生成NO 。这表明此时该反应的吉布斯函数变

是正值。 ( )

37. 因为

r

H (T )≈ r H (298K),

r

S (T )≈ r S (298K),所以

r

G (T )≈

r

G (298K) 。

( )

38. 凡是体系 r G <0的过程都能自发进行。 ( )

39. 因为

r G m (T ) = r G (T ) + RT ln Q ,所以在标准状态下不能自发进行的反应,在非标准状态

下也一定不能自发进行。 ( )

40. 一个反应,如果

r H >

r

G ,则必是熵增大的反应。 (√ )

41. ?H <0, ?S <0的反应是在任何温度下都能自发进行的反应。 ( ) 42. ?H <0,?S >0的反应是在任何温度下都能自发进行的反应。 (√ )

43. 已知某自发进行的反应的r

H (T )<0,则若反应温度升高,K Θ增大。 ( )

44. 已知某自发进行的反应的

r H (T )>0,则若反应温度升高,K Θ增大。 (√ )

45. 对反应系统C(s)+H 2O(g) ===CO(g) + H 2(g),

r

H = kJ

mol -1

。由于化学方程式两边物质的化

学计量数的总和相等,所以增加总压力对平衡无影响。 ( ) 46. 对于理想气体反应,等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。 (√ ) 47. 某一给定反应达到平衡后,若平衡条件不变,则各反应物和生成物的分压或浓度分别为定值。

(√ )

48. 平衡常数K Θ

值可以直接由反应的m r G ?值求得。 ( ) 49. 凡是有相界面存在的就是不同的相。 (√ ) 50. 溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。 ( ) 51. 有无丁达尔效应是胶体和溶液的主要区别之一。 (√ ) 52. 凡能引起表面张力降低的物质均称之为表面活性剂。 ( ) 53. 溶胶都可以长期稳定存在。 ( ) 54. 胶体的电学性质是布朗运动。 ( )

三、选择题(在正确的答案下打“√”)

1.混合气体中的某组分,25ο

C 时的含量为10%(体积),分压为101325Pa ,在体积不变的条件下,温度升高一倍后,其体积百分数为原来的___A___,分压为原来的___B___倍。

A .1;

B .2;

C .;

D .4;

E .。

2.一定温度下,将等物质的量的气态CO 2和O 2装入同一容器中,则混合气体的压力等于__C___。

A. CO 2单独存在时的压力

B. O 2单独存在时的压力

C. CO 2和O 2单独存在时的压力之和

D. CO 2和O 2单独存在时的压力之积

3.室温下在装有48 g O 2,56 g N 2 的容器中,O 2的物质的量分数为___C___。

A. 94

B.31

C. 73

D. 92

4.25℃,总压为100 kPa ,充有36 g H 2,28 g N 2 的容器中,H 2的分压为___A___。 A. kPa Pa C. kPa D.

5.封闭体系与环境之间___D___。

A .既有物质交换,又有能量交换;

B .有物质交换,无能量交换;

C .既无物质交换,又无能量交换;

D .无物质交换,有能量交换。 6.下列物理量中,可以确定其绝对值的为 __D____。

A .H

B .U

C .G

D .S

7.下列物理量中不属于状态函数的是___B__。

A .H

B .W

C .G

D .S 8.对于一般化学反应,热力学第一定律中的功,通常为__D____。

A. 表面功

B.膨胀功

C. 压缩功

D. 体积功

9.被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱,将电冰箱门打开的同时向冰箱供给电能而使其运行。室内的温度将__A___。

A. 逐渐升温

B. 逐渐降低

C. 不发生变化

D. 无法确定

10. 一个人精确地计算了他一天当中做功所需付出的能量,包括工作、学习、运动、散步、读书、看电视、甚至作梦等等,共12800kJ 。所以他认为每天所需摄取的能量总值就是12800kJ 。这个结论是否正确__B___

A. 正确

B. 违背热力学第一定律

C. 违背热力学第二定律 11. 如果体系经过一系列变化后,又变回初始状态,则体系的___C___

A .Q =0, W =0, U ?=0, H ?=0;

B .Q ≠ 0, W ≠0, U ?=0, H ?=Q ;

C .Q =-W,ΔU = Q +W ,ΔH =0;

D .Q ≠ W , U ?= Q +W , H ?=0

12. 欲测定有机物燃烧热Q p ,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为Q v 。公式 Q p =Q v + nRT 中的 n

为___B__:

A. 生成物与反应物总物质的量之差

B. 生成物与反应物中气相物质的量之差

C. 生成物与反应物中凝聚相物质的量之差

D. 生成物与反应物的总热容差

13. H 2(g )+21O 2(g )===H 2(l )298K 下的Q p 与Q v 之差是__A____ kJ ·mol -1

A. B. 3.7 C. D.

14. 在标准压力和373K 下,水蒸气凝聚为液态水时体系中应是__C____。

A. ΔH=0

B. ΔS=0

C. ΔG=0

D. ΔU=0 15. 下列物质中,

f H 不等于零的是___D____。

A. Fe (s )

B. C (石墨)

C. Ne (g )

D. Cl 2(l ) 16. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关。这是因为反应处在___D___。

A. 可逆条件下进行

B. 恒压无非体积功条件下进行

C. 恒容无非体积功条件下进行

D. 以上B 、C 都正确 17. 下列反应中,

r

H 与产物的

f

H ,相同的是__D____。

A. 2H 2(g )+ O 2(g )→2H 2O (l )

B. NO (g )+ 21O 2(g )→NO 2(g )

C. C (金刚石)→ C (石墨)

D. H 2(g )+ 21O 2(g )→ H 2O (l )

18. 在下列反应中,反应___D___所放出的热量最少。

A. CH 4(l)+2O 2(g) === CO 2(g)+2H 2O(g)

B. CH 4(g)+2O 2(g) === CO 2(g)+2H 2O(g)

C. CH 4(g)+2O 2(g) === CO 2(g)+2H 2O(l)

D. CH 4(g)+3/2O 2(g) === CO(g)+2H 2O(l)

19. 已知下列物质Δf H /kJ ·mol -1

:C 2H 6(g ,)、C 2H 4(g ,)、HF (g ,),则反应:C 2H 6(g )+ F 2 (g )

==C 2H 4(g )+2HF (g )的Δr H 为___C___。

A. 405 kJ ·mol -1

B. 134 kJ ·mol -1

C. -134 kJ ·mol -1

D. -405 kJ ·mol -1

20. 反应Na 2O (s )+I 2(g )==2NaI (s )+21O 2(g)的Δr H 为__C____。

A. 2Δf H (NaI,s )-Δf H (Na 2O,s )

B. Δf H (NaI,s )-Δf H (Na 2O,s )-Δf H (I 2,g )

C. 2Δf H (NaI,s )-Δf H (Na 2O,s )-Δf H (I 2,g )

D. Δf H (NaI,s )-Δf H (Na 2O,s )

21. 在下列反应中,焓变等于AgBr (s )的Δf H [Br(s)]的反应是___C___。

A. Ag +

(aq)+Br -(aq)==AgBr(s) B. 2 Ag (s)+Br 2(g)==2AgBr(s) C. Ag (s)+1/2Br 2(l)==AgBr(s) D. Ag (s)+1/2Br 2(g)==AgBr(s)

22. CuCl 2(s )+Cu(s)==2CuCl(s) Δr H ==170 kJ ·mol -1

Cu(s)+ Cl 2(g )=CuCl 2(s) Δr H == -206 kJ ·mol -1

则CuCl (s )Δf H 为___C__ kJ ·mol -1

A. 36

B. 18

C. -18

D. -36 23. 已知MnO 2 (s) === MnO(s) + 21O 2 (g) r

H = kJ ·mol -1

MnO 2 (s) + Mn (s) === 2MnO(s) r

H = kJ ·mol -1

则MnO 2 (s) 的标准生成热

f

H 为___C___ kJ ·mol -1。

A. B.-317.5 C. D. 24. 冰融化时,在下列各性质中增大的是__C____。

A. 蒸汽压

B.融化热

C. 熵

D. 吉布斯函数

25. 若CH 4(g ),CO 2,H 2O (l )的Δf G 分别为,, kJ ·mol -1

,则298K 时,CH 4(g)+2O 2(g)==CO 2(g)+2H 2O(l)

的Δr G 为 ___A___ kJ ·mol -1

A. –818

B. 818

C. –

D. 26. 已知Zn(s) +21O 2(g)

===ZnO(s) 的Δr H 1

= kJ ·mol -1

,Hg (l )+1/2O 2 (g)===HgO (s ,红)的Δ

r

H

2

= kJ ·mol -1

,则Zn (s )+HgO (s ,红)===ZnO (s )+Hg (l) 的Δr H 为__C____ kJ ·mol -1

A. B. 260.7 C. D.

27. 已知C 2H 6(g )+27O 2(g) = 2CO 2(g) +3H 2O(l),C 2H 6(g )

、CO 2(g )、H 2O (l )的Δf H (kJ ·mol -1

)分别为:-85、-394、-286,试求上述反应的Δr H 为__D____。 A. Δr H = -85+394+286(kJ ·mol -1

) B. Δr H = -394+85-286(kJ ·mol -1)

C. Δr H = -85-2×(-394)-3×(-286)(kJ ·mol -1

) D. Δr H = 2×(-394)+3×(-286)-(-85)(kJ ·mol -1)

28.已知 C2H2(g)+

2

5O2(g)=== H2O(l)+ 2CO2(g)r H,1 C(s)+ O2(g) === CO2(g)r H,2

H2(g) + 1

2

O2(g) == H2O(g)r H,3

则f H(C2H2,g)与r H,1、r H,2、r H,3的关系为___D___。

A.f H(C2H2,g) = r H,1+r H,2+r H,3

B.f H(C2H2,g) = 2r H,2-r H,3-r H,1

C.f H(C2H2,g) = 2r H,2+r H,3+r H,1

D.f H(C2H2,g) = 2r H,2+r H,3-r H,1

29.在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为 kJ·mol-1,则石墨转

变为金刚石反应的焓变为___C___ kJ·mol-1。

A. B. 0 C. D.

30.下列物质在0K时的标准熵为0的是__C____。

A. 理想溶液

B. 理想气体

C. 完美晶体

D. 纯液体

31.下列物质中,摩尔熵最大的是___C___。

A. MgF2

B. MgO

C. MgSO4

D. MgCO3

32.关于熵,下列叙述中正确的是____C__。

A. 298K时,纯物质的S=0

B. 一切单质的S=0

C. 对孤立体系而言,Δr S>0的反应总是自发进行的

D. 在一个反应过程中,随着生成物的增加,熵变增加

33.稳定单质在298K,100kPa下,下列正确的为___C___。

A. S,Δf G为零

B. Δf H不为零

C. S不为零,Δf H为零

D. S,Δf G,Δf H均为零

34.以下说法正确的是___C___。

A.放热反应都可以自发进行

B.凡ΔG>0 的反应都不能自发进行

C.Δr H>0及Δr S>0 的反应在高温下有可能自发进行

D.纯单质的Δf H、Δf G及S皆为0

35.下列过程中,任意温度下均不能自发的为___B____;任意温度下均能自发的为___C___。

A.?H>0 , ?S>0 ; B.?H >0 , ?S<0 ;

C.?H<0, ?S>0; D.?H<0, ?S<0

36.某反应2AB(g)→ A(g)+ 3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该

正反应的r H (T)和r S (T)应为___C___。

A. r H (T)<0,r S(T)>0

B. r H (T)<0,r S(T)<0

C. r H (T)>0,r S(T)>0

D. r H (T)>0,r S(T)<0

37.某化学反应可表示为A(g)+2B(s)→2C(g)。已知Δr H<0,下列判断正确的是__C____。

A. 仅常温下反应可以自发进行

B. 仅高温下反应可以自发进行

C. 任何温度下反应均可以自发进行

D. 任何温度下反应均难以自发进行

38.反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe(s) 的Δr H为正,r S为正(假定Δr H,Δr S与温度

无关),下列说法中正确的是___B___。

A.低温下自发过程,高温下非自发过程;

B.高温下自发过程,低温下非自发过程;

C.任何温度下均为非自发过程;

D.任何温度下均为自发过程。

39.已知:Mg(s)+Cl2(g)==MgCl2(s)的Δr H=-642 kJ·mol-1,则:__D____。

A. 在任何温度下,正向反应是自发的

B. 在任何温度下,正向反应是不自发的

C. 高温下,正向反应是自发的;低温下,正向反应是不自发的

D. 高温下,正向反应是不自发的;低温下,正向反应是自发的

40.在下列条件的各过程中,须用r G(T) ≈r H(298K) - 498K·r S(298K)计算r G(T)

的是__D____。

A. ,标准状态

B. ,任意状态

C. ,任意状态

D. ,标准状态

41.下列条件中,须通过计算过程的Δr G m(298K)判断过程自发进行方向的是__B___。

A. 标准状态,时

B. ,过程中物质之一为非标准状态

C. ,过程中所有物质均为非标准态

D. 非标准状态,任意温度

42.对于等温等压不做非体积功的系统,若在非标准态下自发进行,则下列表示正确的是__D___。

A. r H (T)<0

B. r S (T)<0

C. r G (T)<0

D. Δr G m(T)<0

43.反应2NO(g)+ O2(g)=== 2NO2(g),r H = -114 kJ·mol-1,r S = -146 J·mol-1·K-1。

反应达平衡时各物质的分压均为pΘ,则反应的温度是__B____。

A. 780℃

B. 508℃

C. 482℃

D. 1053℃

44.标准状态下,反应A→B,Δr G=15 kJ·mol-1,在此条件下,该反应___E___。

A. 吸热

B. 放热

C. 缓慢进行

D. 很快进行

E. 不向正反应方向进行

45.下列叙述中错误的是__B____。

A. r H (T)>0的反应,温度升高K增大

B. 一定温度下,若反应中某反应物的平衡转化率增大,该反应的K必然增大

C. 一定温度下,r G(T)越大的反应,其K值越小

D. 一定温度下,K越大的反应进行得越彻底

46.在298K反应BaCl2·H2O(s)==== BaCl2(s)+ H2O(g)达平衡时,p(H2O)= 330 Pa。则反应

的r G为___B___ kJ·mol-1。

A. B. 14.2 C. 142 D. -142

47.在温度T时,反应2A(g) + B(g) == 2C(g) 的K的值等于1 ,在温度T,标准状态及不作非体

积功的条件下,上述反应__C_____。

A. 能从左向右进行

B. 能从右向左进行;

C. 恰好处于平衡状态

D. 条件不够,不能判断。

48. 某温度时,反应H 2(g)+Br 2(g)==2HBr(g)的标准平衡常数K = 4

10-2

,则反应21H 2(g)+1/2Br 2(g)

=== HBr(g)的标准平衡常数K 等于__D____ 。

A. 2

1041

-?; B. 21041-?; C. 4

10-2

; D.

49. 对于可逆反应,其正反应和逆反应的平衡常数之间的关系是___C____。 A. 相等

B. 二者之和等于1

C. 二者之积等于1

D. 二者正负号相反 50. NH 4Ac 在水溶液中存在着如下的平衡:

NH 3+H 2O==NH 4+

+OH —

K 1

HAc+H 2O==Ac —

+H 3O +

K 2

NH 4+

+Ac —

==HAc+NH 3 K 3

2H 2O==H 3O +

+OH —

K 4

以上各反应的平衡常数之间的关系为___B___。

A. K 3= K 1·K 2·K 4

B. K 4= K 1·K 2·K 3

C. K 3·K 2= K 1·K 4

D. K 3·K 4= K 1·K 2

51. 已知反应3H 2(g )+N 2(g )==2NH 3(g )的平衡常数为K ,在相同的条件下,反应NH 3(g )==1/2 N 2(g )+3/2 H 2(g )的平衡常数为K ′,则K 和K ′的关系正确的是__D____ A. K = K ′ B. K =1/ K ′ C. K =(K ′)2

D. K =(1/ K ′)2

52. 20℃时,过程 NH 3(l ) === NH 3(g ) 达到平衡时,若体系的氨蒸汽压力为×105

Pa ,则其K 的

数值为___C____。

A. 8.57×105

B. 8.46

C.

D.

53. 没有其它已知条件,下列__A____物理量增加一倍时,已达平衡的反应3A(g) + 2B(g) === 2C(g)

+ D(g) 的平衡移动方向无法确定。

A . 温度;

B . 总压力;

C .物质A 的分压;

D . 物质D 的分压。 54. 可逆反应2NO (g )=== O 2(g )+N 2(g ),

r

H = -180 kJ ·mol -1,对此反应的逆反应来说,下列

说法中正确的是___A___。

A. 升高温度K 增大

B. 升高温度K 变小

C. 增大压力平衡则移动

D. 增加N 2浓度,NO 解离度增加 55. 已知反应21N 2(g) + CO 2(g) ==== NO(g)+CO(g)的

r

H = kJ mol -1,要有利于取得有毒气体NO

和 CO 的最大转化率,可采取的措施是 __C____。

A. 低温低压;

B. 高温高压;

C.低温高压;

D.高温低压

56. 反应 2NO(g) + O 2(g) == 2NO 2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时,若使平衡向右

移动。则应采取的措施是__B____。

A. 降低温度和减小压力

B.降低温度和增大压力;

C. 升高温度和减小压力

D. 升高温度和增大压力。

57. PCl 5的分解反应为PCl 5= PCl 3+ Cl 2,在200℃达到平衡时,PCl 5有%分解,在300℃达到平衡时有

97%分解,则此反应为__B____。

A. 放热反应

B. 吸热反应

C. 既不吸热亦不放热

D. 平衡常数为2

58.反应3H2(g)+N2(g)==2NH3(g)r H= kJ·mol-1,关于这个反应的标准平衡常数Kθ,哪种

说法正确__C____

A. 随温度升高K增加

B.随压力升高K增加

C. 随温度升高K减小

D. 随压力升高K减小

E. Kθ与T,P无关

59.对于r H <0的反应温度升高10℃,将发生__A____变化

A. Kθ降低

B. K增加一倍

C. K减少一半

D. Kθ不变

60.某一反应在一定条件下的平衡转化率为%,当有一催化剂存在时,其转化率为__B____

A. 大于%

B. 等于%

C. 小于%

D. 约等于%

61.合成氨反应3H2(g)+N2(g)==2NH3(g)在恒压下进行时,若向体系内引入氩气,则氨的产率_A_____。

A. 减小

B. 增大

C. 不变

D.无法判断

62.在密闭容器中进行的反应 2SO2 + O2 = 2SO3达平衡时,若向其中冲入氮气,则平衡移动的方向为

__C____。

A.向正方向移动; B.向逆方向移动;

C.对平衡无影响; D.无法确定。

63.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),K= ,反应达到平衡时,若再通入一定量的 N2(g),则K 、

Q、和r G m的关系为__C_____。

A. Q = K ,r G m= 0

B. Q > K ,r G m > 0

C. Q< K ,r G m<0

D. Q < K ,r G m > 0

64.对于反应2Cl2(g)+2H2O(g)==4HCl(g)+O2(g)Δr H>0,今将Cl2(g)、H2O(g)、HCl(g)、O2(g)

混合,并在反应达到平衡时,改变下述条件,其中不能使平衡移动的是___D___。

A. 增加容器体积

B. 降低温度

C. 加入氧气

D. 加入催化剂

65.温度与表面张力的关系是___A____。

A. 温度升高表面张力降低;

B. 温度升高表面张力增加;

C. 温度对表面张力没有影响;

D. 不能确定。

66.液体表面分子所受合力的方向总是:__A____,液体表面张力的方向总是:___C___。

A. 沿液体表面的法线方向,指向液体内部;

B. 沿液体表面的法线方向,指向气相;

C. 沿液体的切线方向;

D. 无确定的方向。

67.等温等压条件下的润湿过程是__A____。

A. 表面吉布斯自由能降低的过程

B. 表面吉布斯自由能增加的过程

C. 表面吉布斯自由能不变的过程

D. 表面积缩小的过程

68.通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体中后 D

A.能降低液体表面张力

B. 能增大液体表面张力;

C.不影响液体表面张力

D. 能显著降低液体表面张力。

69. 下面关于表面活性剂的讨论,不正确的是___D___。

A. 表面活性剂是能显著地降低水的表面张力的物质

B. 表面活性剂是由亲水的极性基与憎水的非极性基组成

C. 表面活性剂的浓度超过某一特定值后,将在溶液内部形成胶团

D. 在水中加入表面活性剂时,表面吸附量降低。 70. 两亲分子作为表面活性剂是因为 D

A. 在界面上产生负吸附

B. 能形成胶囊

C. 使溶液的表面张力增大

D. 在界面上定向排列降低了表面能

71. 把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为d )平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴

一滴肥皂液, 两纸间的距离: A

A. 增大

B. 减小

C. 不变

D. A 、B 、C 都可能

72. 用同一滴管分别滴下1cm 3 NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液,各自的滴数为 : C

A. 水 15 滴, NaOH 水溶液 18 滴, 乙醇水溶液 25 滴

B. 水 18 滴, NaOH 水溶液 25 滴, 乙醇水溶液 15 滴

C. 水 18 滴, NaOH 水溶液 15 滴, 乙醇水溶液 25 滴

D. 三者的滴数皆为 18 滴

73. 在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质, 如烷基苯磺酸盐,

其主要目的是: B A. 增加农药的杀虫药性 B. 提高农药对植物表面的润湿能力

C. 防止农药挥发

D. 消除药液的泡沫

74. 下面属于溶胶光学性质的是___B___。

A.布朗运动

B. 丁达尔效应

C. 电泳

D. 电渗 75. 丁达尔现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果( D )

A. 折射

B.反射

C. 透射

D. 散射

四、填空题

1.按系统与环境之间物质及能量的传递情况,系统可分为__敞开 系统、_封闭 系统、_隔离_系统。

2.系统中具有相同 物理 性质和 化学性质的部分称为相;相与相之间有明显的__界面__分开。

3.热力学系统状态取决于 状态函数;反之,如果系统的 状态函数 全部都有确定的值,则系统的状态 确定的。

4.状态函数与非状态函数本质上的区别在于:状态函数的 变化量只取决于系统变化过程的初始状态和终了状态,而非状态函数 的变化与过程变化的具体途径有关 。

5.描述系统状态变化时的热力学能变与功和热的关系式是 ΔU = Q +W 。系统从环境吸热时,Q _>

____0,系统对环境做功时,W _ <____0。

6.25℃,100kPa ,123dm 3

的容器中装有2mol N 2和3mol O 2,则 p N 2 = _40_kPa, p O 2 = _60_kPa 。 7.25℃,100kPa ,在盛有N 2和H 2两种气体混合物的系统中, p N 2 = 20 kPa, p H 2 = 80 kPa ,则n N 2 / n = ,n H 2 / n = 。

8.一定条件下,在密闭容器中装有A 、B 两种气体混合物,若

V V A =,则V V B =,n n A =,n

n

B =。 9.一定条件下,在装有A 、B 、

C 三种气体混合物的容器中,若n n A =,n n

B =,则p p c =,V

V C =。

10. 已知某一体系吸热60 kJ ,内能降低了20 kJ 。根据热力学第一定律,该体系对环境作功 80KJ 。 11. 化学反应所吸收或放出的热量叫作反应热。物质的_熵_是物质微观粒子混乱度的量度,r

H 可

以表示等温等压过程中的_热效应_,_平衡常数_则常表示过程进行的程度。 12. 化学热力学中规定:标准状态指:压力p = 100_kPa 。

13. 等温等压。只做体积功的反应,Q p = __ΔH ___,而恒容反应时,Q v = __ΔU __。 14. 符号

f

H (H 2O,l,298K)表达的具体含义是在标准状态,298K 时,由H 2(g )和O 2(g )反应生成

1mol 液态水的过程中的焓变。

15. 符号S (N 2O 5,g,298K)表达的具体含义是298K 时N 2O 5气体的标准摩尔熵,而符号r

S (298K)则

是表示 标准状态,298K 条件下反应的标准摩尔熵变。 16. 符号

f

G (FeCl 3,s,T )表达的具体含义是在标准状态,温度T 时,由Fe (s )和Cl 2(g )反应生

成1mol 固态FeCl 3的过程中的吉布斯函变。

17. 反应H 2(g )+ Br 2(l )== 2HBr (g ), Δr H (298K )= ·mol -1

,则Δf H (HBr,g,298K)为 kJ ·mol -1

18. 反应2NH 3(g )== N 2(g ) + 3H 2(g ), Δr H (298K )= kJ ·mol -1

,则Δf H (NH 3,g,298K)为 kJ ·mol -1

19. 在孤立体系中,反应CaSO 4(晶体)= CaSO 4(非晶体),过程自发进行的方向是_正向__。

20. 已知反应2Hg (l) + Cl 2 (g) == Hg 2Cl 2 (s),Δr G (298K) = ·mol -1

,则Δf G (Hg 2Cl 2,s,298K)

为 kJ ·mol -1

21. 高温下能自发进行,而低温下非自发进行的反应,通常是△H_>_0,△S_>__0的反应。

22. 反应CaCO 3(s )== CaO (s )+ CO 2(g ),Δr H (298K )= kJ ·mol -1

,Δr S (298K)= J ·mol -1

·K -1

则该反应的自发性转变温度T 为。

23. 反应MgCO 3(s )== MgO (s )+ CO 2(g ),Δr H (298K )= ·mol -1

,Δr S (298K)= J ·mol -1

·K -1

,则该反应的转向温度T 为。 24. 若已知1000K 时,反应 0.5C(s) + (g)CO(g)的 K 1= 2C(s) + O 2(g)2CO(g)的 K 2= ×1040

CO(g) + (g)

2CO(g)的K 3= ×1040 。

25. 在温度T 时,将NH 2COONH 4 (s) 置于抽空的容器中 ,当反应

NH 2COONH 4 (s)

2NH 3 (g) + CO 2 (g)

达平衡时,测得总压力为 p ,则反应的标准平衡常数K =27

4( p / p )3

26. 已知25℃时CO(g)与CH 3OH(g)的

f

G 分别为 - kJ·mol -1,- kJ·mol -1

,则用CO 和H 2制备CH 3OH

反应的标准平衡常数K = ×10 4

27. 在1000 K ,反应C(s) + 2H 2(g) == CH 4(g) 的r

G = kJ mol -1,若气相总压力为 kPa ,摩尔分

数x (H 2)=,x (CH 4)= ,x (N 2)=,则反应的 r m G =

kJ ·mol -1

。 28. 气相反应 2NO(g) + O 2(g) == 2NO 2(g) 是放热反应, 当反应在一定温度、一定压力下达平衡时, 若升高温度, 则平衡向 左 移动; 若增大压力, 则平衡向

移动( 选填左,右)。

29. 反应CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) ,当体系的压力增加一倍,平衡向__不_移动。

30. 已知某条件下反应中某种反应物的转化率为25%,若加入适当的催化剂,其他条件不变,则该反应的转化率为:__25%__。

31.某气相反应 A ==Y+ Z是吸热反应, 在 25 ℃时其标准平衡常数K=1 , 则25 ℃时反应的

r S >0,此反应在40 ℃时的K>25 ℃时的K。(选填,=,)

32.在一定温度下,液体分子间的作用力越大,其表面张力越大;而改变温度时,温度越高,液体

的表面张力越小。

33.纯液体是靠收缩液体表面来降低本身的表面自由能;溶液可以通过收缩液体表面和加入表

面活性物质来降低本身的表面自由能;固体只能靠固体表面吸附来降低其自身的表面自由能。

34.溶入水中能显著降低水的表面张力的物质通常称为表面活性物质。

35.表面活性剂之所以具有表面活性,是由于其具有双亲基团,极易在水的表面产生定向排列,因

而明显降低水的表面张力。

36.表面活性剂分子,其结构具有两亲性质,故可在水的表面上发生定

向排列。

37.在一平静的水面上放一小纸船,纸船自然不会自动航行,如图所示,

当在船的尾部靠水的地方涂上一点肥皂后,再放入水中,纸船将向左移

动(填向左移动、向右移动或不移动),其原因是涂上肥皂后,小船右

端的表面张力降低,而左边的不变,使小船受力不平衡而向左移动。

第二章 化学热力学初步

第二章化学热力学初步 1. 热力学第一定律W U- = Q ?,由于U为状态函数,所以Q和W也是状态函数,对吗?为什么? 答:不对。Q和W只有在能量交换的时候才会有具体的数值,并且随途径不同,共和热的数值都会有变化,所以不是状态函数。 2. 解释下列名词 (1) 体系与环境 (2) 热(Q) (3) 功(W) (4) 焓(H)和焓变(H ?) (5) 热力学能U (6) 恒容反应热(Q V)和恒压反应热(Q p) 答:(1) 热力学中称研究的对象为体系,称体系以外的部分为环境。 (2) 体系在变化过程中吸收的热量为Q。 (3) 体系对环境所做的功。 (4) H=U+PV 当泛指一个过程的时候,其热力学函数的改变量为焓变。 (5) 体系内一切能量的总和叫热力学能。 (6) 在恒容过程中完成的化学反应,其热效应称为恒容反应热。 在恒压过程中完成的化学反应,其热效应称为恒压反应热。 3. 什么叫状态函数?它具有何特性? 答:藉以确定体系状态的物理量称为体系的状态函数。它具有加和性。 4. 何谓热效应?测量方法有哪两种? 答:化学反应的热效应为当生成物和反应物的温度相同时,化学反应过程中的吸收或放出的热量。可以选择恒压和恒容两种条件下测量。 5. 什么叫热化学方程式?书写热化学方程式要注意哪几点? 答:表示出反应热效应的化学方程式叫做热化学方程式。书写化学方程式时要注意一下几点:(1)写热化学方式式,要注意反应的温度和压强条件,如果反应是在298K和1.013×105Pa下进行时,习惯上不予注明。(2)要注明物质的聚集状态和晶形。(3)方程式中的配平系数只是表示计量数,不表示分子数。但计量数不同时,同一反应的反应热数值也不同。 6. ①无机化学中常用的反应热有哪几种?反应热的实质是什么?什么类型的化学反应Q V=Q p?等摩尔的NaOH和NH3·H2O溶液分别与过量的HCl溶液中和所放热量是否相等?为什么? ②反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)在298K时,ΔrH m?=164K J·mol-1, 求反应的ΔU? 答:①无机化学中常用的反应热有恒压反应热和恒容反应热。 反应热的实质是:当生产物与反应物的温度相同时,化学反应过程中的吸

武汉大学版无机化学课后习题答案--06化学热力学初步

第六章化学热力学初步 1. 理想气体恒温膨胀过程热力学能不变,是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功? 答 2. 计算体系的热力学能变化,已知: (1) 体系吸热1000J ,对环境做540J 的功; (2) 体系吸热250J ,环境对体系做635J 的功; 解 3. 在298K 和100kPa 恒压下, 2 1 mol 的OF 2同水反应,放出161.5kJ 热量,求 反应 OF 2(g) + H 2O(g) → O 2(g) + 2HF(g) 的△rH θ m 和△rU θ m 。 解 4. 反应N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g)在恒容没量热器内进行,生成2molNH 3时放出能量 82.7kJ ,求反应的△rU θ m 和298K 时反应的△rH θ m 。 解 5. 查表求298K 时下列反应的反应热 (1) 3NO 2(g) + H 2O(l) → 2HNO 3(l) + NO(g) (2) CuO(s) + H 2(g) → Cu(s) + H 2O(g) 解 (1)

(2) 6. N 2O 4在反应器中受热分解,当产物中有1molNO 2生成时,分别按下列反应方程式计算, 反应进度各是多少: (1) N 2O 4 → 2NO 2 (2) 2 1 N 2O 4 → NO2 解 (1)0.5mol (2) 1mol 7. 在一知弹式量热计中燃烧0.20molH 2(g )生成H 2O (l ),使量热计温度升高0.88K ,当 0.010mol 甲苯在此量热计中燃烧时,量热计温度升高0.615K ,甲苯的燃烧反应为 C 7H 8(l) + 9 O 2(g) → 7 CO 2(g) + 4H 2O(l) 求该反应的△rH θ m 。已知△f H θ m ( H 2O ,l ) == —285.8 kJ ·mol 1- 解 △rV θ m = △rH θm —△νRT= —285.8+1.5×RT= —282.1kJ/mol 8. 已知下列热化学反应 Fe 2O 3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO 2(g) △rH θ m = — 27.61 kJ ·mol 1 - 3Fe 2O 3(s) + 3CO(g) → 2 Fe 3O 4 (s) + CO 2(g) △rH θm = — 27.61 kJ ·mol 1 - Fe 3O 4 (s) + CO(g) → 3FeO(s) + CO 2(g) △rH θm = + 38.07 kJ ·mol 1 - 解

第二章 化学热力学基础

课 题第二章 化学热力学 基础 课次第一讲(2学时) 教学目的(1)理解状态函数的概念及其特点(2)理解过程和途径的区别(3)理解热和功的概念及其符号规定. 重点难点状态函数的基本特点热和功的符号规定及计算 教学过程2-1 热力学的一些基本概念 教学方法 讲授 课的类型 基础课 内蒙古农业大学理学院普通化学教案 第二章 化学热力学基础(8学时) §2.1 热力学的一些基本概念 一.系统和环境 系统是被人为地划定的作为研究对象的物质(又叫体系或物系)。除系统外的物质世界就是环境。体系分类: 孤立系统:与环境既无物质交换又无能量交换。开放系统:与环境既有物质交换又有能量交换。封闭系统: 与环境无物质交换而有能量交换。二.状态和状态函数 在热力学中,为了描述一个系统,必须确定它的一系列性质,即物理性质和化学性质,如温度、压力、体积、密度、组成等。当系统的所有物理性质和化学性质都有确定的值,则称这个系统处于一定的状态。所以系统的状态是由一系列表征系统性质的物理量所确定下来的系统的存在形式,是其物理性质和化学性质的综合表现。系统的状态是由许多宏观的物理量来描述和确定的。例如,气体的温度、压力、体积以及物质的量等宏观物理量确定了,则该气体系统的状态也就确定了。只要其中一个物理量改变,则体系的状态就会发生变化,变化前的状态叫始态,变化后的状态叫终态。 系统的每一状态都具有许多物理和化学性质,状态一定,系统的性质也就一定,状态改变,系统的性质也随之变化。在热力学中把用来说明、

确定系统所处状态的系统性质叫做状态函数。例如p、V、T及后面要介绍的非常重要的热力学能U、焓H、熵S和吉布斯自由能G等均是状态函数。状态函数的特点:一是当系统的状态确定后,系统的宏观性质即状态函数就有确定的数值,亦即系统的宏观性质是状态的单值函数;二是状态函数的变化值只决定于系统的始态和终态,而与状态发生变化时所经历的具体途径无关。无论经历多么复杂的变化,只要系统恢复原状,则状态函数也恢复原状。 状态函数按其性质可分为两大类: (1)广度性质:又称容量性质,当将系统分割成若干部分时,系统的某性质等于各部分该性质之和,即广度性质的值与系统中物质的量成正比,具有加和性。体积、质量、热力学能、熵、焓、吉布斯自由能等均是广度性质。 (2)强度性质:此类性质不具有加和性,其值与系统中物质的量多少无关,仅决定于系统本身的特性。例如,两杯298K的水混合,水温仍是298K,而不是596K。温度、压力、密度、粘度等均是强度性质。 应当指出,两个广度性质的比值,是一个新的强度性质。如摩尔体积、摩尔质量、密度、浓度等就是强度性质。强度性质不必指定物质的量就可以确定。 三.过程和途径 当系统与环境之间发生物质交换和能量交换时,系统的状态就会发生变化,人们把状态变化的经过称为过程,而把完成变化的具体步骤称为途径。一个过程可以由多种不同的途径来实现,而每一途径常由几个步骤组成。例如,在101.325kPa下,将25℃水加热到75℃的过程,可以通过多种途径达到。如途径Ⅰ,直接加热升温到75℃;途径Ⅱ,先把水加热到90℃,然后再冷却到75℃。 热力学常见的过程有: (1)定温过程:系统的状态变化是在系统的始态温度、终态温度及环境温度均相等的条件下发生的过程。即T始=T终=T环=T。

2化学热力学初步

第二章 化学热力学初步 1.计算系统热力学能的变化 (1)系统吸收了100J 的热量,并且系统对环境做了540J 功。 解:根据热力学第一定律,U Q W ?=+∴100J (540J)440J U ?=+-=- (2)系统放出100J 的热量,并且环境对系统做了635J 功。 解:根据热力学第一定律,U Q W ?=+∴100J+635J=535J U ?=- 4.已知: (1) C(s) + O 2(g) = CO 2(g) 11393.5r H kJ mol -?=-?θ (2) H 2(g) +12O 2(g) = CO 2(g) 12285.9r H kJ mol -?=-?θ (3) CH 4(g) +2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(l) 13 890.0r H kJ mol -?=-?θ 试求反应(4) C(s) + 2H 2(g) = CH 4(g) 的4r H ?θ 解:根据盖斯定律和已知条件可见,(4)=(1) + 2(2) - (3) r 4r 1r 2r 2H H H H ∴?=?+??-?θ θ θθ 5.利用附录二的数据,计算下列反应在298K 的r m H ?θ (1) 223PbS(s)+O ()=PbO(s)+SO (g)2 g 查表f m H ?θ:-100 0 -219 -297 kJ.mol -1 -1r m (215297)(0100)412kJ mol H ?=----=-?θ (2) 3224NH (g)+5O ()=4NO(g)+6H O(l)g 查表f m H ?θ:-46.11 0 90.4 -285.8 kJ.mol -1 -1r m (490.46285.8)(0446.11)1169kJ mol H ?=?-?--?=-?θ 9.预言下列过程系统的△S 符号: (1) 水变成水蒸气; (因为吸热,体积增大,混乱度增大) (2) 气体等温膨胀; (因为吸热,体积增大,混乱度增大) 0>?S 0>?S -1 393.52285.9890.075.3kJ mol =--?+=-?

第2章化学热力学习题

一、思考题 1. 什么是体系,什么是环境两者有什么区别根据两者的关系,可以将体系分为哪几类 答案:体系:我们所选择的研究对象。 环境:在体系周围与体系有关系的物质。 体系分为:孤立体系;封闭体系;敞开体系。 2. 与环境连通的系统属于何种类型的系统为什么 答案:属于敞开系统,此时环境与系统之间既有物质交换又有能量交换。 3. 密闭容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么 4. 密闭且保温性能绝好的容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么 5. 什么是等容热效应与等压热效应两者有什么关系在什么情况下它们相等 答案:等容过程的热效应,称等容热效应,Q v = Δr U ; 等压过程的称等压热效应Q p =ΔH。化学反应、相变过程等一般是在等压条件下进行的,故手册 中列出的有关数据,一般是等压热效应。 对应同一反应,等容和等压热效应 ΔγU m 和 ΔγH m 之间有如下近似关系: ΔγH m =ΔγU m +ΔnRT 式中Δn (或示为 )为反应过程中气体物质的量的增量。 6. 内能变U ?与等容热效应,焓变H ?与等压热效之间有什么样的关系 7. 内能变与焓变之间有什么关系在什么情况下它们相等 8. 在下列反应或过程中,Q p 与Q v 有区别吗 ① NH 4HS (s)??? →?K 15.273NH 3 (g) + H 2S (g) ② H 2 (g) + Cl 2 (g) ??? →?K 15.273 2 HCl (g) ③ CO 2 (s) ???→?K 15.195 CO 2 (g) ④ AgNO 3(aq) + NaCl (aq) ??? →?K 15.273AgCl(s) + NaNO 3(aq) 9. 下列反应中,哪些反应的H ?≈U ? ① 2H 2(g )+O 2(g )== 2H 2O (g ) ② Pb(NO 3)2 +2KI (s )== PbI 2(s )+ 2KNO 3 (s) ③ NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H 2O (l) ④ CO 2(g) + NaOH(s) == NaHCO 3(s) 10. 什么是状态函数状态函数有什么特点Q 、W 、H 、U 、S 、G 中哪些是状态函数,哪些不是 答案:体系的性质是由体系的状态确定的,这些性质是状态的函数,称为状态函数; 11. 上题的状态函数中,哪些没有明确的物理意义具有明确物理意义的,请说明其物理意义。 12. 化学热力学中所说的“标准状态”意指什么 答案:状态函数中热力学能U 及焓H 和吉布斯自由能G 等热力学函数的绝对值是无法确定的。为了便于比较不同状态时它们的相对值,需要规定一个状态作为比较的标准。所谓标准状态,是在指定温度T 和标准压力(100kPa )下该物质的状态,简称标准态。对具体系统而言,纯理想气体=1 p 。溶液中溶质的标准态,是在指定温度T 和标准压力p 的状态;纯液体(或纯固体)物质的标准态是标准压力p 下的状态;混合理想气体的标准态是指任一气体组分的分压力为p 时该气体所处的状态。因压力对液体和固体的体积影响很小,故可将溶质的标准态浓度改用c=1mol ·Kg -1 ,而没有指定温度,所以与温度有关的状态函数的标准状态应注明温度。 13. 化学热力学中,标准状态条件是指压力为100kPa 还是指压力为100 kPa ,温度为 14. 标准摩尔生成焓的定义是什么如何根据时的标准摩尔生成焓的数值计算反应在时的标准摩尔焓变 其他温度时的标准摩尔焓变如何计算 15. 时,物质B 的标准摩尔生成焓符号如何单位如何

第六章 化学热力学基础

第六章 化学热力学基础 1.试述热力学第一定律并写出其数学表达式。 解:热力学第一定律就是能量守恒定律,即能量只能从一种形式转化为另一种形 式,从一个物体传递给另一个物体,但在转化和传递过程中,能量的总值不变。 热力学第一定律数学表达式为:△U =Q -W 。 2.试述Hess 定律。它有什么用途? 解:Hess 定律:一个化学反应不管是一步或分几步完成,这个反应的热效应总是相同的。 用途:根据Hess 定律,可以用少量已知的热效应数据计算出许多化学反应的 热效应。尤其是某些不易准确地直接测定或根本不能直接测定的反应的热效应。 3.在常压下,0℃以下的水会自发地结成冰,显然这是一个熵降低的过程,为什么该过程能自发进行? 4.在298K 、100kPa 下,一定量的水加热到373K 化为蒸汽,蒸汽冷凝为298K 的水再冷却到273K 结冰。冰冷却至263K 后,加热溶化,再加热到298K 并保持在100kPa 下。假定整个过程是在封闭体系中进行的,总过程焓的变化为△H , 问下列哪一个答案是正确的?为什么? A. △H 决定于试样的多少; B. △H =0; C. △H 依赖于加热的能源; D. △H 取决于每一分步保持的时间多少。 解:B 。△H 是状态函数,只决定于体系的始态和终态,而与变化的途径无关。 5.在298.15K 、100kPa 下,H 2(g)+ 2 1 O 2(g) = H 2O(1)的反应放出285.9kJ·mol -1的热量。试判断下列哪一个答案是正确的。 A. △U =–285.9 kJ·mol -1 B. △c H θm =△f H θm = –285.9 kJ·mol -1

第2章 电化学热力学

第2章电化学热力学 2.1 相间电位和电极电位 2.1.1 相间电位 两相接触时,荷电粒子(含偶极子)在界面层中的非均匀分布使两相界面层中存在电位差,这种电位差称为相间电位。引起相间电位的可能有以下四种情形: (a)带电粒子在两相间的转移或利用外电源向界面两侧充电使两相中出现剩余电 荷,形成“双电层”。 (b)阴、阳离子在界面层中吸附量不同,使界面与相本体中出现等值反号电荷. 在界面的溶液一侧形成吸附双电层。 (c)溶液中极性分子在界面溶液一侧定向排列,形成偶极子层。 (d)金属表面因各种短程力作用而形成的表面电位差。 在电化学体系,离子双电层是相间电位的主要来源,同一种粒子在不同相中所具有的能量状态是不同的,当两相接触时,该粒子就会自发地从高能态相向低能态相转移。对于不带电的粒子i相间稳态分布的条件是 即该粒子在两相中的化学位相等,

对于带电粒子来说,在两相间转移时,除了引起化学能的变化外,还有随电荷转移所引起的电能变化。假设孤立相M是一个由良导体组成的球体,因而球体所带的电荷全部均匀分布在球面上。 (1)将单位正电荷e从无穷远处移至离良导体球M 104~10-5cm处时所做的功, 电荷与球体之间只有长程力(库仑力)作用,称为M相(球体)的外电位,用ψ表示,有: (2)从10-4 ~ 10-5cm处越过表面层到达M相内界面短程力做电功称为M的表面电位χ: χ (3)克服物相M与试验电荷之间短程力所作的化学功: μ 化 对于单位正电荷情况:任一相的表面层中,由于界面上的短程力场(范德瓦耳斯力、共价键力等)引起原子或分子偶极化并定向排列,使表面层成为一层偶极子层。单位正电荷穿越该偶极子层所作的电功称为M相的表面电位χ。所以将一个单位正电荷从无穷远处移入M相所作的电功是外电位ψ与表面电位χ之和,即 Ф称为M相的内电位。如果进入M相的不是单位正电荷,而是1摩尔的带电粒

2化学热力学初步(1)

化学热力学初步学号姓名 一、是非题(判断下列叙述是否正确,正确的在括号中画√,错误的画) 1、系统的焓等于系统的热量。...................... .................. .........................() 2、在恒温恒压下,某化学反应的热效应Q p=△H=H2-H1,因为H是状态函数,故Q p也是状态函数。............................................................ ....................() 3、已知298K时,△f Gθm(SbCl5,g)=-334.3kJ·mol-1,△f Gθm(SbCl3,g)=-301.0kJ·mol-1,则反应SbCl5(g)→SbCl3(g)+Cl2(g)在298K、标准状态下不能自发进行。....................() 4.如果一个反应的△r Hθm和△r Sθm均为正值,当温度升高时,△r Gθm将减小.................() 5.冰在室温下自发地融化成水,是熵增起了主要作用。..................................() 6、如果一个反应的△r Hθm和△r Sθm均为正值,当温度升高时,△r Gθm将减小................() 二、选择题(在下列各题中,选择出符合题意的答案,将其代号填入括号内) 1、已知反应 C2H2(g)+5/2 O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)的△r Hθm (1)=-1301.0kJ·mol-1, C(s)+O2(g)→CO2(g)+H2O(l)的△r Hθm (2)=-393.5kJ·mol-1, H2(g)+1/2 O2(g)→H2O(l)的△r Hθm (3)=-285.8kJ·mol-1, 则反应2C(s)+H2(g)→C2H2(g)的△r Hθm为.......................... .....................................()。 (A)228.2kJ·mol-1;(B)-228.2kJ·mol-1; (C)1301.0kJ·mol-1;(D)621.7kJ·mol-1。 2、已知298K时,MnO2(s)→MnO(s)+1/2O2(g)的△r Hθm (1)=134.8kJ·mol-1, MnO2(s)+Mn(s)→2MnO(s)的△r Hθm (2)=-250.4kJ·mol-1, 则△f Hθm (MnO2,s)为.........................................................................()。 (A)-385.2kJ·mol-1;(B)385.2kJ·mol-1; (C)-520.0kJ·mol-1;(D)520.0kJ·mol-1。 3、下列各反应中,其△r Hθm等于相应生成物的标准摩尔生成焓的是........()。 (A)2S(s)+3O2(g)→2SO3(g);(B)1/2 H2(g)+1/2 I2(g)→HI(g); (C)C(金刚石)+O2(g)→CO2(g);(D)C(石墨)+O2(g)→CO2(g)。 4、在下列各反应中,其△r Hθm恰好等于相应生成物的标准摩尔生成焓的是.()。 (A)2H(g)+1/2 O2(g)→H2O(l);(B)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l); (C)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g);(D)1/2 N2(g)+3/2 H2(g)→NH3(g)。 5、已知△f Hθm (N2O4,g)=9.2kJ·mol-1,则N2O4生成反应的热化学方程式是..()。 (A)N2(g)+2O2(g)→N2O4(g) △r Hθm =9.2kJ·mol-1; (B)N2(g)+2O2(g)→N2O4(g) △r Hθm =-9.2kJ·mol-1; (C)O2(g)+1/2 N2(g)→1/2N2O4(g) △r Hθm =-9.2kJ·mol-1; (D)2N2(g)+4O2(g)→2 N2O4(g) △r Hθm =18.4kJ·mol-1。6、已知298K时,△f Hθm (NO2,g)=33.2kJ·mol-1,△f Hθm (H2O,l)=-285.8kJ·mol-1, △f Hθm (HNO3,l)=-173.2kJ·mol-1,△f Hθm (NO,g)=90.3kJ·mol-1, 则反应3NO2(g)+H2O(l)→2HNO3(l)+NO(g)的△r Hθm =....................................................()。(A)69.9kJ·mol-1;(B)-69.9kJ·mol-1; (C)169.7kJ·mol-1;(D)-169.7kJ·mol-1。 7、已知298K时,△f Hθm (CaO,s)=-635.1kJ·mol-1,△f Hθm (H2O,l)=-285.8kJ·mol-1, △f Hθm (Ca(OH)2,s)=-986.1kJ·mol-1,Ca的相对原子质量为40.1。则在298K时,1.00kgCaO与水反应生成Ca(OH)2时放出的热量为................................()。 (A)2.33×103kJ;(B)-65.2kJ;(C)-2.33×103kJ;(D)-1.16×103kJ。 8、在下列各反应中,△r Gθm =△f Gθm (CO2,g)的是......................................................()。 (A)C(石墨)+O2(g)→CO2(g);(B)C(金刚石)+O2(g)→CO2(g); (C)2C(石墨)+2O2(g)→2CO2(g);(D)2C(金刚石)+2O2(g)→2CO2(g)。 9、已知2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)的△r Gθm =-70.6kJ·mol-1,△f Gθm (NO,g)=86.6kJ·mol-1,则△f Gθm (NO2,g)=...............................................................................................................()。 (A)-70.6kJ·mol-1;(B)141.2kJ·mol-1;(C)-35.3kJ·mol-1;(D)51.3kJ·mol-1。 10.已知:M+N→A+B的△r Gθm (1)=-26.0kJ·mol-1,2A+2B→C的△r Gθm (2)=48.0kJ·mol-1; 则在相同条件下,反应:C→2M+2N的△r Gθm为................................................()。 (A)-4.0kJ·mol-1;(B)4.0kJ·mol-1;(C)-22.0kJ·mol-1;(D)22.0kJ·mol-1。 11.反应:Ca(OH)2(s)→CaO(s)+H2O(l),在常温下不能自发进行,而在高温下能自发进行,这意味着该反应的............................................................................................................()。 (A)△r H m>0,△r S m>0;(B)△r H m<0,△r S m>0; (C)△r H m<0,△r S m<0;(D)△r H m>0,△r S m<0。 12.反应3A(s)+2B(g)→A3B2(s),低温自发,逆反应高温自发,该反应.........................()。 (A)△r H m<0,△r S m<0;(B)△r H m<0,△r S m>0; (C)△r H m>0,△r S m<0;(D)△r H m>0,△r S m>0。 13.298K时,C(金刚石)的标准摩尔熵为2.4J·mol-1·K-1;则C(石墨)的标准摩尔熵.........()。 (A)大于2.4J·mol-1·K-1;(B)=2.4J·mol-1·K-1; (C)大于零但小于2.4J·mol-1·K-1;(D)=0J·mol-1·K-1。 14.已知反应FeO(s)+C(s)→CO(g)+Fe(s)的△r Hθm>0,△r Sθm>0,下列叙述正确的是........()。 (A)标准态、低温下反应可自发进行,高温下不能自发进行; (B)标准态、高温下反应可自发进行,低温下不能自发进行; (C)标准态、任何温度下反应均不能自发进行; (D)标准态、任何温度下反应均能自发进行。 15.下列叙述中正确的是.............................................................................................()。 (A)放热反应都能自发进行;(B)△r Gθm<0的反应都能自发进行;

物理化学第二章热力学第一定律

第二章热力学第一定律 一.基本要求 1.掌握热力学的一些基本概念,如:各种系统、环境、热力学状态、系统性质、功、热、状态函数、可逆过程、过程和途径等。 2.能熟练运用热力学第一定律,掌握功与热的取号,会计算常见过程中的Q,W, U和 H的值。 3.了解为什么要定义焓,记住公式U Q V , H Q p的适用条件。 4.掌握理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数,能熟练地运用热力学第一定律计算理想气体在可逆或不可逆的等温、等压和绝热等过程中, U, H, W, Q的计算。 二.把握学习要点的建议 学好热力学第一定律是学好化学热力学的基础。热力学第一定律解决了在恒 定组成的封闭系统中,能量守恒与转换的问题,所以一开始就要掌握热力学的一 些基本概念。这不是一蹴而就的事,要通过听老师讲解、看例题、做选择题和做习 题等反反复复地加深印象,才能建立热力学的概念,并能准确运用这些概念。 例如,功和热,它们都是系统与环境之间被传递的能量,要强调“传递”这个概念,还要强调是系统与环境之间发生的传递过程。功和热的计算一定要与变化的过 程联系在一起。譬如,什么叫雨?雨就是从天而降的水,水在天上称为云,降到地 上称为雨水,水只有在从天上降落到地面的过程中才被称为雨,也就是说,“雨” 是一个与过程联系的名词。在自然界中,还可以列举出其他与过程有关的名词,如风、瀑布等。功和热都只是能量的一种形式,但是,它们一定要与传递 的过程相联系。在系统与环境之间因温度不同而被传递的能量称为热,除热以外, 其余在系统与环境之间被传递的能量称为功。传递过程必须发生在系统与环境之间,系统内部传递的能量既不能称为功,也不能称为热,仅仅是热力学能从一种形式变 为另一种形式。同样,在环境内部传递的能量,也是不能称为功(或热)的。例如在 不考虑非膨胀功的前提下,在一个绝热、刚性容器中发生化学反应、 燃烧甚至爆炸等剧烈变化,由于与环境之间没有热的交换,也没有功的交换,所 以 Q 0, W 0, U 0 。这个变化只是在系统内部,热力学能从一种形式变为

化学热力学基础习题

化学热力学基础习题 硫(一氧化碳,克)= 197.9焦耳摩尔-1克-1,硫(H2,克)= 130.6焦耳摩尔-1克-1 .(1)计算298K下反应的标准平衡常数k;(2)计算 标准配置中反应自发向右进行的最低温度。 15当298K已知时,反应为:C(石墨)+2S(对角线)→CS2(l),△fH(S,对角线)= 0kj mol,△fH(CS2,l) =-87.9kj mol-1,S(C,石墨)= 5.7j mol-1 k-1,S(S,对角线)= 31.9j mol-1 k-1,S(CS2,l) = 151.0j mol-1 k-1。尝试计算298K时△fG(CS2,l)和反应自发发生的最低温度。 16当298K已知时,反应为:(1)fe2o 3+3C→2Fe+3co 2(g)。 22 (2)Fe2O3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H2O(g),(Fe2O 3,s)=-824.2 kJ·mol-1,△fH (二氧化碳,克)=-393.5千焦摩尔-1,△千焦 (H2O, △fH G) =-241.8 kj mol-1,S(Fe2O3,s) = 87.4 j mol-1 k-1,S(C,石墨)= 5.7 j mol-1 k-1,S(Fe,s) = 27.3 j mol-1 k-1,S(CO2,g) = 213.7 j mol-1 k-1,S(H2,g) = 130.6 j mol-1 k-1,S(H2O,g) = 188.7 j mol-1 17当298K已知时,反应为:碳酸镁→氧化镁+二氧化碳(g),△ FH(碳酸镁,s)=-1110.0 kj·mol-1,△fHS (MgO,s)=-601.7kJ mol-1,△fH (CO2,g)=-393.5千焦摩尔-1,(氧化镁,s)= 26.9千焦摩尔-1千焦-1,

第六章化学热力学初步

第六章 化学热力学初步 1、什么是化学热力学?它有什么特点? 答:热力学是研究热能和机械能以及其他形式的能量之间的转化规律的一门科学。用热力学的理论和方法研究化学,则产生了化学热力学。可以解决化学反应中能量变化问题,同时可以解决化学反应进行的方向和限度问题。 特点:(1)是讨论大量质点的平均行为(宏观性质)不涉及少数或个别的分子,原子的微观性质,不依赖结构知识(战略问题) 。 (2)由实践经验可推出热力学三大定律,进而推理演绎出基本的函数。 (3)通常回答是什么或怎么样可能性的问题,并不回答为什么和如何实现的问题。(4)不涉及时间的概念,不能解决反应速度和反应机理的问题。(5)热力学三大定律的意义不限制于纯自然科学。 2、什么叫相、系统和环境,开放系统、封闭系统和孤立系统,广度性质和强度性质,过程与途径,状态与状态函数? 答:相:在所研究的系统中,物理状态,物理性质与化学性质完全均匀的部分。要注意的是相与组分,状态是有区别的,讨论相是处于平衡状态的物质系统。 系统:为研究的需要,被划定为研究对象的与周围的物质或空间隔离开来的物质(又叫体系或物系), 环境:体系以外,与体系有密切联系的周围部分(外界),注意:系统与环境之间有时有明显的界限 (如N 2和O 2混合气中以 O 2为开放系统, N 2为环境。按照系统与环境之间的 关系,将系统分为三类: 广 度量:具有加和性的物理量,如质量、物质的量、长度、体积等。强度量:不具有加和性的物理量,如浓度、压强、温度、密度等。过程:系统从一个状态(始态)变为另一个状态 (终态)就说发生了一个过程。 如:恒温过程: T 始=T 终; 恒压过程:P 始=P 终;恒容过程:V 始=V 终;可逆过程:无限接近平衡状态 系统系统与环境的关系例 开放系统既有物质交换又有能量交换活塞连续反应器.活生物体.活细胞.城市封闭系统 无物质交换有能量交换 大多数化学反应, 如在密闭容 器中的化学反应 孤立系统既无物质交换又无能量交换 理想模型,如在带盖的杜凡瓶里进行的反应

大一化学第六章答案

第六章:化学热力学初步习题解答 1.理想气体恒温膨胀过程热力学能不变,是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功? 解:不一定。若膨胀过程自始态自由膨胀(即不需反抗外压)至终态,则不做功。∵ 自由膨胀,不反抗外压,P=0 ∴W=P ?ΔV=0?ΔV=0;若在膨胀过程中,需要反抗外压,则要做功,W=P 外?ΔV ;若在膨胀过程中从始态可逆膨胀到终态,则对外做功最大。 W=∫v1V2 Pdv=∫ V2v1 v nRt dv=nRTln 1 2v v 2.计算体系的热力学能变化,已知:(1)体系吸热1000J ,对环境做540J 的功;(2)体系吸热250J ,环境对体系做635J 的功。 解:(1)Δu=Q-W=1000-540=460J (2) Δu=Q-W=250-(-635)=250+635=885J 3.在298K 和100kPa 恒压下,21mol 的OF 2同水反应,放出161.5kJ 热量,求反应: OF 2(g)+H 2O → O 2(g)+2HF(g)的Δr H m θ 和Δr U 0 m 。 解:设体系只做膨胀功,根据热力学第一定律,在恒压下: ΔH=Q P =2? (-161.5)=-323KJ.mol -1 ΔU=Q-W=-323-P ?ΔV=-323- ΔnRT=-323-(3-2)?RT=-323-298314.81??=-325.4 KJ.mol -1 4.反应N 2(g )+3H 2(g )→2NH 3(g )在恒容量热器内进行,生成2molNH 3时放出热量82.7kJ ,求反应的Δr U 0 m 和298K 时反应的Δr H m θ 。 解:∵是在恒容量热器内进行,∴Δu=Q-W=Q- P ΔV=Q-P ?0=Q v ,∴Δr U 0 m =Q v =-82.7KJ , 根据(见P 253公式6-18)ΔrH m θ =Δr U m +ΔrRT=-82.7+ΔrRT =-82.7+ΔnRT=-82.7+(2-4)RT=-82.7-1000298 314.82??=-87.65 KJ.mol -1 5.查表求298K 时下列反应的反应热:(1)3NO 2(g )+H 2O (l )→2HNO 3(l )+NO (g ) (2)CuO (s )+H 2→Cu (s )+H 2O (g ) 解:(1)查得Δf H 0 NO2 Δf H 0 H2O (l ) Δf H 0 HNO3(l) Δf H 0 NO(g) 33.18 -285.83 -173.21 90.25 ∴ Δr H θ = -2?173.21+90.25-3?33.18+285.83=-69.88KJ.mol -1 (2)查得Δf H θ CuO (S) H 2(g ) Cu(S) H 2O(g) -157.3 0 0 –241.82

第二章 化学热力学初步

第二章 化学热力学初步 1. 计算下列系统得热力学能变化: (1) 系统吸收了100J 能量,并且系统对环境做了540J 功。 (2) 系统放出了100J 热量,并且环境对系统做了635J 功。 2. 2.0molH 2(设为理想气体)在恒温(298K )下,经过下列三种途径,从始态0.015m 3膨 胀到终态0.040 m 3,求各途径中气体所做得功。 (1) 自始态反抗100kPa 的外压到终态。 (2) 自始态反抗200kPa 的外压到中间平衡态,然后反抗100kPa 的外压到终态。 (3) 自始态可逆地膨胀到终态。 3. 在θp 和885o C 下,分解1.0molCaCO 3需耗热量165kJ 。试计算此过程得。和、H U W ?? CaCO 3的分解反应方程式为)(2)()(3g s s CO CaO CaCO += 4. 已知 ) ()()4()(2)3(6454)2(2 31298.5. 20.89022)3(9.2852 1)2(5.393)1()()() (2)(22)()(3) (2)()(2)(3)(2)()(2)()(4)(2)(1 32)(2)(2)(41 2)(2)(2)(21 1)(2)(2)(aq Cl AgBr aq Br AgCl O H CO aq Ca H CaCO O H NO O NH SO PbO O PbS rH K rH CH H C m ol kJ rH O H CO O CH m ol kJ rH O H O H m ol kJ rH CO O C s s l g aq s l g g g g s g s m m g g s g g g l g g g g s --++---+=+++=++=++=+??=+?-=?+=+?-=?=+?-=?=+)(;时的算下列反应在利用附录二的数据,计的试求反应θθθθθ 6. 阿波罗登月火箭用N 2H 4(l)作燃料,用N 2O 4(g)作氧化剂,燃烧后产生N 2(g)和H 2O(l)。写出配平得化学方程式,并计算1kg N 2H 4(l)燃烧后得θ rH ?。 7. 已知: 12) (2)(2)(2)(31 1) (2)()(2)(34.15306234)2(8.11686454)1(--?-=?+=+?-=?+=+mol kJ rH O H N O NH mol kJ rH O H NO O NH l g g g l g g g θθ 试求NO 得标准生成焓。 8. 利用附录十的键能数据,计算下列反应的θm rH ? )()()()(323g Br CH g O H g HBr g OH CH +=+

第6章化学热力学

第六章 化学热力学初步 一、选择题 1.某系统由A 态沿途径Ⅰ到B 态放热100J ,同时得到50J 的功;当系统由A 态沿途径Ⅱ到B 态做功80J 时,Q 为 ( ) (A ) 70J (B ) 30J (C )-30J (D )-70J 答案:B 2.下列物质中, f m H ??不等于零的是( ) (A) Fe(s) (B) C(石墨) (C) Ne(g) (D) Cl 2 (l ) 答案: (D) 最稳定单质的 =0 。 3.CO 2(g )的生成焓等于( ) (A) CO 2(g )燃烧焓的负值 (B) CO(g)的燃烧焓 (C) 金刚石的燃烧焓 (D) 石墨的燃烧焓 答案:D 4.反应 221CuCl (s) CuCl(s) + Cl (g)2→,在298K 及101.325kPa 下不自发,但在高温 时能自发进行。则此反应的( ) (A) (B) (C) (D) 答案:(B)均大于零的反应在高温下自发进行。 5.恒温下,下列反应中 r S ??为负值的是( ) (A) 3222AgNO (s) 2Ag(s) + 2NO (g) + O (g)→ (B) 32CaCO (s) CaO(s) + CO (g)→ (C) 222NO(g) N (g) + O (g)→ (D) 22H (g) + F (g) 2HF(g)→ 答案:(D)。(D)式反应前后气态物质的量相等,但由于反应物为化合物,产物为单质,混乱度降低,所以为负值。 二、简答题:(简述以下概念的物理意义) 1、封闭系统和孤立系统。 2、功、热和能。

3、热力学能和焓。 4、生成焓、燃烧焓和反应焓。 答案: 1、封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统既是无物质交换又无能量交换的热力学系统。 2、热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热而外的所有其它能量传递形式都叫做功,功和热是过程量;能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量。 3、热力学能,即内能,是系统内各种形式能量的总和;焓,符号为H,定义式为H=U+pV。 4、在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓,简称生成焓;1摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓;反应焓是发生1摩尔反 应的焓变。 三、计算题 1.求反应。已知各物质的标准生成热: 参考答案:

无机化学笔记 第二章 化学热力学初步(详细版)

第二章 化学热力学初步 一、热力学基本概念 1、系统和状态函数 A 、化学热力学中,将研究的对象称为体系,除体系以外的部分称为环境。体系和环境放在一起,在热力学上称为宇宙。体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称为相。相与相之间有明显的界面。 B 、?? ??? 封闭体系:有能量交换而无物质交换体系敞开体系:既有能量交换,又有物质交换孤立体系:既无能量交换,又无物质交换 C 、描述和确定体系状态的物理量,称为状态函数。如n 、p 、T 、V 、U 等。状态函数的特点是其量值只取决于系统所处的状态。状态确定了,状态函数也就确定了。状态函数只与系统变化前后的始态和终态有关,而与系统变化的具体途径无关。 某些状态函数,如n 、V 等具有加合性,称为体系的广度性质(或量度性质)。 有些状态函数,如T 、ρ等无加合性,称为体系的强度性质。 D 、过程和途径:体系状态发生变化的经过称为过程,完成这个过程的具体步骤称为途径。过程通常分为:等温过程、等压过程、等容过程、循环过程。 2、热力学第一定律?成立条件:封闭体系 系统与环境之间由于存在温度差的存在而引起传递的能量称为热,用Q 表示,单位为J 。热力学规定:0Q >?系统从环境吸收能量;0Q <?系统向环境放热。注意,热不是状态函数! W 表示,单位为J 。热力学规定:0W >?环境对系统做功;0W <?系统对环境做功。注意,功也不是状态函数! =0W p V -?外压缩< =0W p V -?膨胀外> 系统内所含全部能量的总和称为热力学能(也称内能),用符号U 表示。热力学能是状态函数,具有量度性质。由于系统内部质点运动及相互作用很复杂,所以热力学能的绝对值难以确定,因此,在讨论实际问题时只需知道热力学能的改变量U ?就足够了。 热力学第一定律表达式: =U Q W ?+ 二、热化学 1、恒容反应热V Q 在恒容过程发生的化学反应中,由于0V ?=,若系统只做体积功,则0W =,由热力学第一定律可知

化工热力学(下册)第二版 夏清 第2章 吸收答案

第二章 吸收 1. 从手册中查得101.33 KPa 、25 ℃时,若100 g 水中含氨1 g ,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987 KPa 。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H (kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。 解:(1) 求H 由33NH NH C P H * = .求算. 已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出: 以100g 水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为 31000/kg m .则: 3333 31/17 0.582/1001 1000 0.582 /0.590/() 0.987NH NH NH a C kmol m H C P kmol m kP *= =+∴===? (2). 求m .由333 333330.987 0.00974 101.33 1/17 0.0105 1/17100/18 0.00974 /0.928 0.0105 NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x m y x ** **== = ===+=== 2. 101.33 kpa 、10 ℃时,氧气在水中的溶解度可用p O2=3.31×106x 表示。式中:P O2为氧在气相中的分压,kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。 解: 氧在空气中的摩尔分数为0.21.故: 222 26 6 101.330.2121.2821.28 6.4310 3.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小,故可以认为X x ≈ 即:2266.4310O O X x -≈=? 所以:溶解度6522232()6.431032 1.1410()/()11.4118()g O kg O kg H O m H O --????= =?=?????

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