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第2章 化学热力学基础与化学平衡习题答案2-1下列叙述是否正确？将错误的改正。
(1) H 2O(l) 的标准摩尔生成焓等于H 2(g)的标准摩尔燃烧焓； (2) Q p = ∆H ，H 是状态函数，所以Q p 也是状态函数；(3) 对于稳定单质，人们规定它的Δr H m ө=0，Δr G m ө=0，S m ө=0； (4) 系统的焓变等于等压热效应。
答：(1) 正确。
(2) 不正确。
H 是状态函数，但Q p 不是状态函数。
(3) 不正确。
对于参考态单质，人们规定它的 m f H ∆ =0， m f G ∆=0，但m S ≠0。
(4) 正确。
2-2 区分下列基本概念，并举例说明。
⑴ 系统与环境；⑵状态与状态函数；⑶均相与异相；⑷热和功；⑸热和温度；⑹焓与热力学能；⑺标准状态与标准状况；⑻反应进度与计量数； 答：略。
2-3 已知下列反应：① N 2(g) + H 2(g) → 2NH 3(g) ② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g)(1) 推测各反应在定压下的反应焓变和定容下的反应热力学能变是否相同？(2) 为什么通常忽略了这种差别，多以m r H ∆来表示反应热？答：(1) 对于① N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) ， m r H ∆≠m r U ∆因为反应前后0)(≠∆g n ，而 m r H ∆= m r U ∆+RT n g )(∆，故 m r H ∆≠ m r U ∆。
对于② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g)，因为反应前后0)(=∆g n ，故 m r H ∆= m r U ∆。
(2) 因为通常RT n g )(∆相对于 m r H ∆或 m r U ∆很小，故通常忽略了这种差别，特别是化学反应通常在常压条件下进行，所以多以 m r H ∆来表示反应热。
2-4 在298 K 时，水的蒸发热为43.93 kJ·mol -1。
第二章 化学热力学基础思考题与习题2-1 何谓物质的标准状态？答：物质的标准状态是在温度为T 及标准压力P ө（P ө=100 kpa ）下的状态。
2-2 计算下列各体系由状态A 变化到状态B 时热力学能的变化(1) 吸收了2000KJ 热量，并对环境做功300KJ 。
(2) 向环境放出了12.54KJ 热量，并对环境做功31.34KJ 。
(3) 从环境吸收了7.94KJ 热量，环境对体系做功31.34KJ 。
(4) 向环境放出了24.5KJ 热量，环境对体系做功26.15KJ 。
解：（1）1700KJ 300KJ -KJ 2000==+=∆W Q U (2) -43.88KJ 31.34KJ -KJ 4.512=-=+=∆W Q U (3) KJ 8.293KJ 4.331KJ 4.97=+=+=∆W Q U (4) 1.64KJ 26.15KJ .5KJ 24=+-=+=∆W Q U2-3 某体系由状态Ⅰ沿途径A 变到状态Ⅱ时从环境吸热314.0 J ，同时对环境做功117.0 J 。
当体系由状态Ⅱ沿另一途径B 变到状态Ⅰ时体系对环境做功44.0 J ，问此时体系吸收热量为多少？解：（1）由状态Ⅰ变到状态Ⅱ：J 0.197J 0.117J 0.3141=-=+=∆W Q U （2）由状态Ⅱ变到状态Ⅰ：122U J,0.44U W ∆-=∆-=J 0.1971222-=∆-=-=∆U W Q U J 0.1532-=Q2-4、在1标准压力下，100℃时1mol 液态水体积为18.8mL ，而1mol 水蒸气的体积为30.2ml ，水的汽化热为40.67KJ·mol -1，计算100℃时在标准压力下由30.2g 液态水蒸发为水蒸气时的△H 和△U 。
解：68.23KJ l 40.67KJ.mo mol 18.030.2H 1-P =⨯==∆Q ()63.02K J 103738.314mol 18.030.2-68.23KJ RT n -H U 3-=⨯⨯⨯=∆∆=∆ 2-5、甲苯，CO 2和水在298K 时的标准生成焓分别为48.0KJ·mol -1、-393.5KJ·mol -1和-286.0KJ·mol -1，计算298K 和恒压下10gCH 4 (g)完全燃烧时放出的热量。
第二章化学热力学初步1. 热力学第一定律WU-=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 mø=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。
无机化学（周祖新）习题解答第二章第二章化学热力学初步思考题1.状态函数得性质之一就是:状态函数得变化值与体系得始态与终态有关;与过程无关。
在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中,属于状态函数得就是U、S、G、T、p、V。
在上述状态函数中,属于广度性质得就是U、H、S、G、V,属于强度性质得就是T、p。
2.下列说法就是否正确:⑴状态函数都具有加与性。
⑵系统得状态发生改变时,状态函数均发生了变化。
⑶用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关。
这表明任何情况下,化学反应得热效应只与反应得起止状态有关,而与反应途径无关。
⑷因为物质得绝对熵随温度得升高而增大,故温度升高可使各种化学反应得△S大大增加。
⑸△H,△S受温度影响很小,所以△G受温度得影响不大。
2.⑴错误。
强度状态函数如T、p就不具有加与性。
⑵错误。
系统得状态发生改变时,肯定有状态函数发生了变化,但并非所有状态函数均发生变化。
如等温过程中温度,热力学能未发生变化。
⑶错误。
盖斯定律中所说得热效应,就是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。
前者就就是热力学能变,后者就是焓变,这两个都就是热力学函数变,都就是在过程确定下得热效应。
⑷错误。
物质得绝对熵确实随温度得升高而增大,但反应物与产物得绝对熵均增加。
化学反应△S得变化要瞧两者增加得多少程度。
一般在无相变得情况,变化同样得温度,产物与反应物得熵变值相近。
故在同温下,可认为△S不受温度影响。
⑸错误。
从公式△G=△H－T△S可见,△G受温度影响很大。
3.标准状况与标准态有何不同？3.标准状态就是指0℃,1atm。
标准态就是指压力为100kPa,温度不规定,但建议温度为25℃。
4.热力学能、热量、温度三者概念就是否相同？试说明之。
4.这三者得概念不同。
热力学能就是体系内所有能量得总与,由于对物质内部得研究没有穷尽,其绝对值还不可知。
热量就是指不同体系由于温差而传递得能量,可以测量出确定值。
温度就是体系内分子平均动能得标志,可以用温度计测量。
第二章热化学（自测试题）1、填空题（每空一分，共20分）（1）热是能量传递的一种形式，系统吸热，Q>0；系统放热，Q<0；定压下气体所做的体积功W=-p ex(V2-V1)；气体膨胀时，体积功W<0。
若NaOH溶液与HCl溶液正好中和时，系统的焓变Δr HΘ =a kJ.mol-1，则其热力学能的变化Δr UΘ = a kJ.mol -1。
这是一个均（单）相反应。
（2）反应进度§的单位是mol ;反应计量式中反应物B的计量数vB<0。
生成物的vB>0。
（3）由石墨制取金刚石的焓变Δr H mΘ>0,燃烧相同质量的石墨和金刚石，石墨燃烧放出的热量更多。
Δf H mΘ(O3,g,298K) 0。
（4）已知298K时下列热化学方程式:○12NH3（g） N2（g）+3H2（g）Δr H mΘ=92.2kJ.mol-1○2H2（g）+1/2O2（g） H2O(g) Δr H mΘ=-241.8kJ.mol-1 ○34NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) Δr H mΘ=-905.6kJ.mol-1试确定Δf H mΘ(NH3,g,298K)=-46.1kJ.mol-1；Δf H mΘ(H2O,g,298K)=-241.8kJ.mol-1;Δf H mΘ(NO,g,298K)=90.2kJ.mol-1。
由NH3（g）生产1.00kgNO(g)则放出热量为7.55× 103kJ。
（5）已知反应HCN(aq)+OH-（aq） CN-(aq)+H2O(l)的Δr H mΘ=-12.34kJ.mol-1;反应H+（aq）+OH-（aq） H2O(l)的Δr H mΘ=-55.84kJ.mol-1。
Δf H mΘ(OH-,aq)=-229.994kJ.mol-1,Δf H mΘ(H2O,l)=-285.83KJ.mol-1,则Δf H mΘ(H+,aq)= 0kJ.mol-1,HCN(aq)在水中的解离反应方程式为该反应的Δr H mΘ=43.5KJ.mol-1。
第二章 化学热力学基础本章总目标：1：掌握四个重要的热力学函数及相关的计算。
2：会用盖斯定律进行计算。
3：理解化学反应等温式的含义，初步学会用吉布斯自由能变化去判断化学反应的方向。
各小节目标：第一节：热力学第一定律了解与化学热力学有关的十个基本概念（敞开体系、封闭体系、孤立体系、环境、状态、状态函数、过程、途径、体积功、热力学能），掌握热力学第一定律的内容（△U=Q-W ）和计算。
第二节：热化学1：掌握化学反应热的相关概念：○1反应热——指恒压或恒容而且体系只做体积功不做其它功的条件下，当一个化学反应发生后，若使产物的温度回到反应物的起始温度，这时体系放出或吸收的热量称为反应热。
（）。
○2标准生成热——某温度下，由处于标准状态的各元素的指定单质生成标准状态的1mol 某纯物质的热效应。
符号f m H θ∆,单位：1J mol -•或1kJ mol -•）。
○3燃烧热——在100kPa 的压强下1mol 物质完全燃烧时的热效应。
符号：c m H θ∆；单位：1kJ mol -•。
2：掌握恒容反应热△U=Q v -W;恒压反应热Q p =△H恒容反应热和恒压反应热的关系：p V Q Q nRT =+∆3：掌握盖斯定律内容及应用○1内容：一个化学反应若能分解成几步来完成，总反应的热效应等于各步反应的热效应之和。
○2学会书写热化学方程式并从键能估算反应热。
第三节：化学反应的方向1：了解化学热力学中的四个状态函数——热力学能、焓、熵、吉布斯自由能。
2：重点掌握吉——赫公式r m r m r m G H T S θθθ∆=∆-∆的意义及计算。
3;建立混乱度、标准摩尔反应焓、标准摩尔反应自由能和标准熵以及标准摩尔反应熵的概念，并学会对化学反应的方向和限度做初步的讨论会运用吉布斯自由能判断反应的自发性。
Ⅱ 习题一 选择题1.如果反应的H 为正值，要它成为自发过程必须满足的条件是（ ） A.S 为正值，高温 B.S 为正值，低温 C.S 为负值，高温 D.S 为负值，低温2.已知某反应为升温时rG 0值减小，则下列情况与其相符的是（ ） A.rS 0<0 B.rS 0>0 C.rH 0>0 D.rH 0<03.该死定律认为化学反应的热效应与途径无关。
第二章热化学一、选择题（每题3分，共30分）( ) 1. 下列关于状态函数的的说法错误的是(A) 状态函数的始终态与系统经历的途径有关；(B) 当系统状态发生变化时，状态函数的变化量与系统变化的途径无关；(C) 当系统的状态确定时，状态函数就是确定的。
( ) 2. 下列哪一种条件下，一个过程中系统的焓变等于系统吸收或放出的热？(A) 等温过程(B) 等压过程(C) 等容过程(D) 循环过程( ) 3.如果系统对环境放热66.0 kJ，同时环境对系统做功44.0 kJ，则系统的热力学能变化量D U是多少? (A) -110 kJ (B) 110 kJ (C) -22 kJ (D) 22 kJ( ) 4. 标准离子生成热以氢离子的摩尔生成热为零，即D f H m(H+, aq) = 0。
在此规定下，氢气的摩尔生成热D f H m(H2, g)为何值？(A) D f H m(H2, g) = 0 (B) D f H m(H2, g) > 0 (C) D f H m(H2, g) < 0 (D) 视条件而定( ) 5. H2(g)和O2(g)在绝热钢筒中反应生成水，则下列变化量中，何者为零？(A) D U(B) D H(C) D S(D) D G( ) 6. 元素硫的标准摩尔燃烧热与下列哪一种物质的标准摩尔生成热相等？(A) SO3(B) SO2(C) H2SO3(D) H2SO4( ) 7. 298 K下，下列哪一个反应的标准摩尔焓变D r H mɵ等于化合物CO2(g)的标准摩尔生成焓D f H mɵ(CO2, g)？(A) C (金刚石，s) + O2(g) = CO2(g)(B) CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)(C) C (石墨，s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C (石墨，s) + 2O2(g) = 2CO2(g)( ) 8. 不经过计算，判断下列反应中D H与D U相差最大的是（）(A) C(s) + Si(s) = SiC(s) (B) C(s) + 1/2O2(g) = CO(g)(C) C (s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C(s) +3H2(g) = C2H6(g)( ) 9. 下列说法中，哪一个正确？(A) 298 K下，液态水的生成热就是氢气的燃烧热；(B) 298 K下，水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热；(C) 298 K下，液态水的生成热就是氧气的燃烧热；(D) 298 K下，水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热；( ) 10. 某温度下，反应N2(g) + 3H2(g) ⥦ 2NH3(g)的D r H mɵ为a kJ×mol-1，当反应进度是1 mol 时，下列哪种说法最恰当？(A) N2(g)反应消耗了1 mol；(B) NH3(g)生成了2 mol；(C) D r Hɵ为a kJ；(D) 以上都对。
第二章化学热力学基础一、填空题1，热力学第一定律的数学表达式为；若不做非体积功，热力学第一定律可表示为。
2，在物理量H ，S ，G ，Q ，W ，T ，p 中，属于状态函数的是，与过程有关的量是______；在上述状态函数中，属于强度性质的是。
3，在温度T 时，参考单质的标准摩尔生成焓，标准摩尔生成吉布斯函数，标准摩尔熵。
4，反应2AB(s)B (g)＋AB 3(s)在298.15 K 、标准状态下正向自发进行，由此可判断该反应的(298.15 K)，(298.15 K)，(298.15 K)，若升高温度，反应正向进行的程度。
5，(NaCl, s, 298.15 K)称为，其SI 单位为。
6，2(H O, g, 298.15 K)称为，其SI 单位为。
7，2(O , g, 298.15 K)称为，其SI 单位为。
二、是非题1，虽然温度对r m H ∆和r m S ∆的影响较小，但温度对r m G ∆的影响却较大。
2，由于r m ,0p w H Q '=∆=，而H 是状态函数，因此,0p w Q '=也是状态函数。
3，r m S ∆＞0的反应在等温、等压下均能自发进行。
4，对于任何物质，焓和热力学能的相对大小为H U ＞。
5，298.15 K 时，2H (g)的标准摩尔燃烧焓等于2H O(g)的标准摩尔生成焓。
6，由于Q 和W 与过程有关，因此Q ＋W 也与过程有关。
7，对于同一化学反应，r m ()H T ∆必定大于r m ()U T ∆。
8，等温等压不做非体积功的条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动进行。
9，反应21CO(g)+O (g)22CO (g)的标准摩尔焓变即为2CO (g)的标准摩尔生成焓。
10，化学反应的摩尔焓变就是反应热。
三、问答题1，化学反应的r m G ∆与有何不同？2，如果系统放热，其热力学能是否一定减少？ 3，Hess 定律的内容如何？它能解决什么问题？ 4，什么叫标准摩尔生成焓？如何利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变？写出有关的计算公式。
