化学热力学动力学平衡习题解答__....

第1章 化学热力学参考答案：（一）选择题１.Ａ 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C （二）填空题1．40；2．等温、等容、不做非体积功，等温、等压，不做非体积功； 3．＞，＜，＝，＞ 4．增大、不变 5．不变 6．3.990 kJ·mol －1（三）判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × （四）计算题1．解：(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为2．解：)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ 14.627211r-Θ-=∆=H Q pK1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值，且)(,)(-∆-∆S H 型反应，从热力学上看，在 T 转的温度以内反应都可自发进行。

3．解：外压kPa 50e =p ，11p nRT V =，22p nRTV =，2e p p = 系统所做功：定温变化，0=∆U0=+=∆W Q U ，所以Q =1 247.1（J ） 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4．解：查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知，反应可以自发进行。

化学平衡练习题一、是非题,下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、 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。

( )2、指定状态下的 ∆r G 或∑μνB OB B 就是定温定压下G ～ξ 曲线上某一点切线的斜率。

( ) 3、化学反应达到平衡时，反应的摩尔吉布斯函数∆r G m =0。

（ )4、恒T 、p 、W ˊ=0下，化学反应的平衡条件为：0r m B B G νμ∆=∑= 。

（ )5、某一反应在等温等压且无非体积功的条件下∆r m G > 0 ，则该反应不能正向进行。

（ ）6、理想气体化学反应()()()A g B g C g →+，在恒温下增大总压时,反应物转化率将增大.（ ）7、对理想气体反应：0 = ∑νB B ，在定温定压下当∑νB 〉0时，随着惰性气体的加入而平衡向右移动。

（ ）8、由∆r G =－RT ln K ,因为K 是平衡常数，所以∆r G 是化学反应达到平衡时的摩尔吉布斯函数变化值。

（ ）9、等温等压且不涉及非体积功条件下,一切吸热且熵减小的反应,均不能自动发生。

( ）10、 对于B B 0ν≠∑的理想气体反应,等温等压下添加惰性组分时平衡不移动。

（ )11、标准平衡常数变了，平衡一定会移动。

反之，平衡移动了，标准平衡常数一定会改变。

（ ）12、对理想液态混合物中的反应，标准平衡常数K (T ）≈B eq B B )χ(ν∏K x .( ）13、任何一个化学反应都可以用标准摩尔吉布斯函数来判断反应的方向。

（ ）14、某反应的平衡常数是一个不变的常数。

( )15、在一定温度和压力下，某反应的∆r G> 0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以进行.（ ）二、选择题1、温度升高时,固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：( ）。

（1)降低；（2）增大；（3）恒定；（4）无法确定。

2、 HgO （s)的标准摩尔生成吉布斯函数 ∆f G 为— 58。

新编[理学]物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]第四章化学平衡⼀、基本公式和内容提要 1. 化学反应的⽅向和限度（1）反应系统的吉布斯⾃由能和反应进度反应进⾏过程中，A 和B 均各以纯态存在⽽没有相互混合，则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯⾃由能G *为：G * = n A µA * + n B µB * = （1－ξ）µA * +ξµB * = µA * +ξ（µB * －µA *）对于封闭体系在定温定压下在反应实际进⾏过程中，A 和B 是不可能以纯态存在的。

它们是混合在⼀起的，因此还存在混合吉布斯⾃由能△mix G 。

△mix G = RT （n A lnX A + n B lnX B ） = RT [(1－ξ)ln(1－ξ) + ξlnξ]（2）化学反应标准平衡常数理想⽓体的化学反应()()()(a A gb B g g G g h H g ??→++←?? bB a A hH g G P P P P P P P P )/()/()/()/(θθθθ= e)－－(1θθθθµµµµB A H G b a h g RT－+= 常数 = K θK θ称为标准平衡常数。

（3）化学反应的等温⽅程式（a ）对任意反应达平衡时：△r G m θ = －RTlnK θ△r G m θ是指产物和反应物均处于标准态时，产物的吉布斯⾃由能和反应物的吉布斯⾃由能总和之差，称为反应的“标准吉布斯⾃由能变化”。

（b ）反应在定温定压条件下△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p上式称为范特霍夫(Vait Hoff) 等温⽅程。

（c ）依据吉布斯⾃由能函数可判断反应进⾏的⽅向，在温度、压⼒⼀定的条件下：RT ln Q a ＜ RTlnK θ Q a ＜K θ△r G m ＜0 反应正向⾃发进⾏若 RT ln Q a ＞RTlnK θ Q a ＞K θ△r G m ＞0 反应逆向⾃发进⾏若 RT ln Q a = RTlnK θ Q a = K θ△r G m =0 反应达平衡 2. 反应的标准吉布斯⾃由能变化（1）化学反应的△r G m 与△r G m θ（a ）在⼀定温度和压⼒为p θ下，任何物质的标准态化学势µi θ都有确定值，所以任何化学反应的△r G m θ都是常数；（b ）△r G m 不是常数，在⼀定T ，p 下，它与各物质的活度（分压、浓度）等有关，即与Q a 有关；（c ）在定温定压条件下0W '=时，△r G m 的正负可以指⽰化学反应⾃发进⾏的⽅向，在定温下△r G m θ的正负通常不能指⽰反应进⾏的⽅向，根据公式△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p ，但当△r G m θ的数值很⼤时，也可⽤其值估计反应的⽅向。

热力学练习题理解热平衡和热力学第一定律热力学练习题：理解热平衡和热力学第一定律热力学是研究能量转化和能量守恒的科学，对于理解能量转移、热平衡和热力学第一定律至关重要。

在本练习题中，我们将探索和理解热平衡和热力学第一定律的概念，以加深对热力学的理解。

1. 热平衡的定义热平衡是指两个物体或系统之间没有任何温度差异或温度梯度的状态。

在热平衡状态下，热量不再从一个物体传递到另一个物体，两者之间的能量转移达到平衡。

这是一个重要的概念，因为热平衡是热力学研究的基石。

2. 热平衡的示例假设我们有一个绝热容器，内部分为两个部分：A和B。

初始时，A部分的温度为100摄氏度，而B部分的温度为50摄氏度。

我们将容器隔离并观察一段时间后。

在达到热平衡状态时，A和B两部分之间的温度将趋于相等，最终稳定在75摄氏度。

这种情况下，热平衡的达成意味着没有热量再从高温区域传递到低温区域。

3. 热力学第一定律的定义热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，是指能量在系统中的转移和转化是由于热和功的相互作用。

简而言之，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

4. 热力学第一定律的表达式热力学第一定律可以用以下表达式表示：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的改变，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

5. 热力学第一定律的应用热力学第一定律在能量转移和转化的过程中起着重要的作用。

我们可以通过热力学第一定律来计算系统的内能变化，以及热量和功之间的相互转化。

这使得我们能够更好地理解和分析各种物理和化学过程中的能量变化。

6. 热力学练习题现在让我们来尝试解答一些关于热力学的练习题，以加深对热平衡和热力学第一定律的理解。

(1) 一个物体吸收了100J的热量，同时对外做了50J的功，那么它的内能变化是多少？(2) 一个物体从A状态经过一系列过程，最终回到了A状态。

这些过程中，物体的内能变化是多少？(3) 一个汽车发动机从燃料中释放了2000J的能量，其中有1000J被用于对外做功。

模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。

化学反应热力学与热平衡练习题1. 简答题化学反应热力学是研究化学反应中的能量变化和反应速率的学科。

热平衡是指化学反应达到一定条件下能量和物质的转化达到平衡状态。

下面是一些与化学反应热力学和热平衡相关的练习题。

1.1 请解释以下术语：1) 热力学第一定律2) 热容3) 焓变4) 自由能5) 熵1.2 请解释以下概念：1) 焓变ΔH是否正值与反应释放热量还是吸收热量有关？2) 标准生成焓变ΔH°f是什么意思？3) 反应的标准生成自由能变化ΔG°是什么意思？1.3 请计算下列化学方程式的焓变ΔH：1) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)2) C(graphite) + O2(g) → CO2(g)3) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)1.4 请计算下列化学方程式的自由能变化ΔG：1) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)2) C(graphite) + O2(g) → CO2(g)3) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)2. 计算题2.1 对于以下反应，根据给出的热力学数据，计算焓变ΔH和自由能变化ΔG：2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)已知的热力学数据表如下：ΔHf°(NaCl) = -411 kJ/molΔHf°(Na) = 108 kJ/molΔHf°(Cl2) = 0 kJ/mol2.2 对于以下反应，根据给出的热力学数据，计算焓变ΔH和自由能变化ΔG：N2O4(g) → 2NO2(g)已知的热力学数据表如下：ΔG°(N2O4) = -4.89 kJ/molΔG°(NO2) = -2.77 kJ/mol2.3 对于以下反应，根据给出的热力学数据，计算焓变ΔH和自由能变化ΔG：C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)已知的热力学数据表如下：ΔH°(C2H4) = 52.3 kJ/molΔH°(H2) = 0 kJ/molΔH°(C2H6) = -84.7 kJ/mol3. 综合题如下图所示，考虑一个化学反应A + B → C，已知该反应的热力学数据如下：ΔHf°(A) = -100 kJ/molΔHf°(B) = -50 kJ/molΔHf°(C) = -200 kJ/mol3.1 根据上述数据，计算该反应的焓变ΔH和自由能变化ΔG。

物理化学第二版习题答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。

对于学习物理化学的学生来说，习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。

下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案，希望对广大学生有所帮助。

第一章：热力学基础1. 答案：热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。

它主要研究能量的转化和守恒规律，以及物质在这个过程中的性质变化。

2. 答案：热力学第一定律是能量守恒定律，即能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒不变。

3. 答案：热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理，即自发过程的方向是从有序向无序的方向进行。

第二章：热力学函数1. 答案：热力学函数是描述物质性质和状态的函数，如内能、焓、自由能等。

2. 答案：内能是系统所拥有的全部能量的总和，包括系统的动能和势能。

3. 答案：焓是系统的内能和对外界做的功之和，常用符号表示为H。

第三章：热力学第一定律的应用1. 答案：热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。

2. 答案：绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换，即系统的热容量为零。

3. 答案：等温过程是指在过程中系统的温度保持不变，即系统与外界的热交换量为零。

第四章：热力学第二定律的应用1. 答案：熵是描述系统无序程度的物理量，表示系统的混乱程度。

2. 答案：熵增原理是热力学第二定律的数学表达式，它指出孤立系统的熵总是增加的。

3. 答案：卡诺循环是一种理想的热机循环，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

第五章：相变和化学平衡1. 答案：相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程，如固态到液态、液态到气态等。

2. 答案：平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化，达到动态平衡的状态。

3. 答案：化学平衡是指在封闭容器中，反应物和生成物浓度达到一定比例时，反应速率前后保持不变的状态。

第六章：化学动力学1. 答案：化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。

第 1章 化学热力学基础（二）一、选择题（均为单选题，将正确选项填在各题后的括号内）8. 1 mol 理想气体，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到系统压力相同的终态，终态的熵分别为S 1和S 2，则两者关系为（ B ）A. S 1 = S 2B. S 1 ＜ S 2C. S 1 ＞S 2D. S 1 ≥ S 2 始终态相同时，不可逆过程的熵变大于可逆过程9. 根据熵增加原理知，若从ΔS ＞0判定过程一定是自发过程，那么该系统一定是（ C ）A. 封闭系统B. 绝热系统C. 隔离系统D. 敞开系统10. 关于偏摩尔量，下列叙述正确的是（ C ） A. 偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量有关 B. 在多组分多相系统中不存在偏摩尔量 C. 系统的强度性质没有偏摩尔量 D. 偏摩尔量的值只能大于或等于零11. 对封闭的单组分均相系统且'0W =时，()T G p∂∂的量值为（ B ）。

A. ＜0B. ＞0C. = 0D. 前述三种情况无法判断 根据p 69公式（1-128）(),0,T G V V p∂=>∂所以()0,T G p∂>∂12. 下面哪一个关系式是不正确的？（ D ） A. ()p GS T∂=-∂ B. ()T G V p ∂=∂C. 2()V A T U T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ D. ()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 正确的应该是2()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 二、填空题（在以下各小题中画有” ”处填上答案）5. 热力学第二定律的经典表述之一为___不可能将热从低温物体转移到高温物体而不留下其他变化 ，数学表达式为 __ Q dS Tδ≥，“＞”不可逆，“=”可逆 。

答克劳修斯说与开尔文说都算对，但要求“之一”答第一种说法即克劳修斯说更妥当一些。

P 486. 在隔离系统中进行的可逆过程S ∆___=0__；进行的不可逆过程S ∆__＞0_。

第五章 化学热力学与化学动力学基础 习题解答1.什么类型的化学反应Q p 等于Q V ？什么类型的化学反应Q p 大于Q V ？什么类型的化学反应Q p 小于Q V ？1.由公式Q p ＝Q V ＋(∆n )g RT 得：当反应物中气体的物质的量比生成物中气体的物质的量小，即(∆n )g <0时，p V Q Q <；反之则p V Q Q >；当反应物与生成物气体的物质的量相等，即(∆n )g =0时，或反应物与生成物全是固体或液体时，p V Q Q =。

2.反应H 2(g)＋I 2(g)＝2HI(g)的r m H θ∆是否等于HI(g)的标准生成焓f m H θ∆?为什么？2. 不相等。

f m H θ∆是指某温度，标准态下，由元素指定的纯态单质生成1mol 该物质的反应热。

其一，碘的指定单质为固体，而非气体，其二r m H θ∆为生成2molHI 的反应热而非1molHI 。

3.分辨如下概念的物理意义： (1)封闭系统和孤立系统。

(2)功、热和能。

(3)热力学能和焓。

(4)生成焓和反应焓。

(5)过程的自发性和可逆性。

3. (1)封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统；孤立系统是既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，除热外的所有其他能量传递形式都叫做功，功和热是过程量(非状态函数)；能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力，是状态量(状态函数)。

(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1mol 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；反应焓是发生1mol 反应的焓变。

(5)过程的自发性是指在自然界能自然而然发生的性质。

4.判断以下说法是否正确，尽量用一句话给出你的判断根据。

(1)碳酸钙的生成焓等于CaO(s)＋CO 2(g)＝CaCO 3(s)的反应焓。