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第一章2．计算下行反应的标准反应焓变△r Hθm:解：①2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)△f Hθm(kJ•mol-1) 0 -824.2 -1675.7 0 △r Hθm=△f Hθm(Al2O3,s)+2△f Hθm(Fe,s)-2△f Hθm(Al,s)- △f Hθm(Fe2O3 ,s)= -1675.7 + 2×0 - 2×0 - (-824.2)= - 851.5 (kJ•mol-1)②C2H2 (g) + H2(g) → C2H4(g)△f Hθm(kJ•mol-1) 226.73 0 52.26△r Hθm = △f Hθm(C2H4 ,g) - △f Hθm(C2H2,g) - △f Hθm(H2,g)= 52.26 - 226.73 - 0= -174.47 (kJ•mol-1)3. 由下列化学方程式计算液体过氧化氢在298 K时的△f Hθm(H2O2，l)：① H2 (g) + 1/2O2 (g) = H2O (g) △r Hθm = - 214.82 kJ•mol-1② 2H(g) + O(g) = H2O (g) △r Hθm = - 926.92 kJ•mol-1③ 2H(g) + 2O(g) = H2O2 (g) △r Hθm = - 1070.6 kJ•mol-1④ 2O(g) = O2 (g) △r Hθm = - 498.34 kJ•mol-1⑤ H2O2 (l) = H2O2 (g) △r Hθm= 51.46 kJ•mol-1解：方法1：根据盖斯定律有：[（方程①-方程②+方程③-方程⑤）×2-方程④]÷2可得以下方程⑥H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △r Hθm△r Hθm=[(△r Hθ1-△r Hθ2+△r Hθ3-△r Hθ5) ×2-△r Hθ4] ÷2={[-214.82-(-926.92)+(-1070.6)-51.46] ×2-(-498.34)} ÷2=[(-409.96)×2+498.34] ÷2=(-321.58) ÷2= -160.79(kJ•mol-1)△f Hθm(H2O2 ,l)= △r Hθm= -160.79 kJ•mol-1方法2：(1)由①可知H2O的△f Hθm(H2O,g)= - 214.82 kJ•mol-1(2)根据④计算O的△f Hθm(O,g)2O(g) = O2 (g) △r Hθm = - 498.34 kJ•mol-1△r Hθm = △f Hθm(O2 ,g)- 2△f Hθm(O,g)= 0 - 2△f Hθm(O,g)= - 498.34 kJ•mol-1△f Hθm(O,g)= 249.17 kJ•mol-1(3) 根据②求算△f Hθm（H,g)2H(g) + O(g) = H2O (g) △r Hθm = - 926.92 kJ•mol-1△f Hθm(kJ•mol-1) 249.17 - 214.82△r Hθm = △f Hθm(H2O,g) - 2△f Hθm(H,g) -△f Hθm(O,g)= - 214.82 - 2△f Hθm(H,g)- 249.17= - 926.92△f Hθm(H,g)= 231.465 kJ•mol-1(4) 根据③求算△f Hθm（H2O2 ,g)2H(g) + 2O(g) = H2O2 (g) △r Hθm = - 1070.6 kJ•mol-1△f Hθm(kJ•mol-1) 231.465 249.17△r Hθm = △f Hθm(H2O2 ,g) - 2△f Hθm(H,g) -2△f Hθm(O,g)=△f Hθm(H2O2 ,g) -2×231.465 - 2×249.17= - 1070.6△f Hθm(H2O2 ,g)= - 109.33 kJ•mol-1(5) 根据⑤求算△f Hθm(H2O2 ,l)H2O2 (l) = H2O2 (g) △r Hθm= 51.46 kJ•mol-1△f Hθm(kJ•mol-1) -109.33△r Hθm = △f Hθm(H2O2 ,g) - △f Hθm(H2O2 ,l)= -109.33 - △f Hθm(H2O2 ,l)= 51.46△f Hθm(H2O2 ,l)= -160.79 kJ•mol-14. 在373 K，101.3 kPa下，2.0 mol H2和1.0 mol O2反应，生成2.0 mol的水蒸气，总共放热484 kJ的热量，求该反应的△r H m和△U。
第一章化学热力学基础第一节热力学第一定律一、基本概念和常用术语1、体系和环境体系：被选作研究对象的部分。
环境：体系之外并与体系密切相关的部分。
敞开体系：与环境有物质交换、有能量交换。
封闭体系：与环境无物质交换、有能量交换。
孤立体系：与环境无物质交换、无能量交换。
2、状态和状态函数状态：体系的宏观性质的综合表现。
状态函数：确定体系状态的物理量。
(p, V, T, U, H, S, G)状态函数特征：状态函数的改变量只与体系的始态、终态有关,而与变化途径无关。
分类：广度性质(具有加和性)强度性质(不具有加和性T, p )3、过程和途径过程：当体系的状态发生变化时，发生变化的经过。
途径：完成状态变化过程的具体步骤。
等容过程等温过程等压过程绝热过程二、热力学第一定律1、热和功(体系与环境能量交换的两种形式)规定：体系吸热：Q >0体系放热：Q <0环境对体系做功：W >0体系对环境做功：W <0特 点： 热和功不是状态函数其数值与具体途径有关2、热力学能U特 点： 是状态函数，广度性质，其绝对值未知。
3、热力学第一定律该定律的实质是能量守恒与转化定律。
第二节 化学反应的热效应一、反应热在封闭体系、非体积功=0的前提下，当反应物和生成物温度相同时,化学反应过程中吸收或放出的热量。
1. 恒容反应热(QV)W =0+（- p e x V ）=0U= QV + W= QVQV 全部用于改变系统的热力学能2.恒压反应热 U Q V ∆=Vp Q U p ∆-=∆ex()12ex 12V V p Q U U p --=- 定义焓： ()111222)(V p U V p U Q p +-+=状态函数,广度性质焓变：Qp = H pV U H +=3. 反应进度ξ（读作“克赛”）a A + d D = g G + h H0= – a A – d D + g G + h H写成通式式中符号B 表示反应中的物质，而νB 为数字或简分数，称为物质B 的化学计量数。
第1章化学热力学基础
班级学号姓名
一、判断题
1．某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。
2．在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。
3．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
4．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
5．绝热过程Q = 0，而由于∆H = Q，因而∆H等于零。
6．按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。
7．在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，∆U＞0。
8．体系经过一不可逆循环过程，其∆S体＞0。
9．对于气态物质，C p－C V = n R。
10．在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q = 0，所以∆S=0。
二、选择题
1．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 . A．Q＞0，W＞0，∆U ＞ 0 B．Q = 0，W＜0，∆U ＜0
C．Q = 0，W＞0，∆U ＞0 D．Q = 0，W = 0，∆U = 0
2．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 .
A．∆S＞0 B．∆H =0 C．∆G = 0 D．∆U = 0
3.任意的可逆循环过程，体系的熵变 .
A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数
4．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 .
A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．
5．理想气体自由膨胀过程中 .
A．W = 0，Q＞0，∆U＞0，∆H=0 B．W＞0，Q=0，∆U＞0，∆H＞0
C．W＜0，Q＞0，∆U=0，∆H=0 D．W = 0，Q=0，∆U=0，∆H=0
6．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 .
A．Q=0，∆H＞0，∆S孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，∆U＞0
C．Q＞0，∆U＞0，∆S孤＞0 D． Q=0，W = 0，∆S孤＞0
7．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 .
A．∆S体= 0 B．∆U=0 C．Q＜0 D．∆H=0
8．环境的熵变等于 .
A． B． C． D．
三、填空题
1．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最，定温可逆压缩过程环境做的功最。
2．利用熵变判断某一过程的自发性，适用于。
，则。
3．某一理想气体的
4．可逆热机的效率最，若用其牵引汽车，则速率最 .
（以下空填 >0, <0 或 =0）
5．一绝热气缸，有一无质量，无摩擦的活塞，内装理想气体和电阻丝，通以一定的电流，恒定外压，（1）以气体为体系，则Q，W；（2）以电阻丝为体系，则Q，W。
6．理想气体定温可逆膨胀过程中，W，Q，∆U∆H。
7．某体系进行一不可逆循环时，则∆S体，环境的∆S环。
8．非理想气体的卡诺循环，∆H，∆U，∆S。
9．理想气体定压膨胀，W，Q，∆U∆H。
四、计算题
1．298K时，1molCO(g)放在10molO2中充分燃烧，求（1）在298K时的∆r H m⊙；（2）该反应在398K时的∆r H m⊙。
已知，CO2和CO的∆f H m⊙分别为－393.509kJ·mol－1和－110.525kJ·mol
－1，CO、CO
2和O2的C p,m 分别是29.142 J·K－1·mol－1、37.11 J·K－1·mol－1和29.355 J·K
－1·mol－1。
2．1mol O2（理想气体）C p,m=29.355 J·K－1·mol－1,处于293K，采用不同途径升温至586K，求过程的Q、∆H、W、∆U、∆S。
（1）定容过程；（2）定压过程。
3. 计算20℃，101.325kPa，1mol液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。
（已知，100℃，101.325kPa 时，水的∆r H m⊙=4067 kJ·mol－1，水的C p,m=75.3J·K－1·mol－1，水蒸汽的C p,m=33.2 J·K－1·mol －1）（本题要求写出设计的方案）。
