第三章化学热力基础及化学平衡习题 Microsoft Word 文档
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1. X 、Y 、Z 三种气体,取X 和Y 按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y 的转化率最接近于( )A .33%B .40%C .50%D .65% 2.将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H 2(g )+Br 2(g) 2HBr (g )0H ∆<,g 平衡时Br 2(g)的转化率为a ;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br 2(g)的转化率为b 。
a 与b 的关系是( )A .a >bB .a=bC .a <bD .无法确定3.碘钨灯比白炽灯使用寿命长。
灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W (s )+I 2(g)WI 2ΔH <0(温度T 1<T 2)。
下列说法正确的是( )【双选】A .灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI 2(g )会分解出W 1W 重新沉积到灯丝上B .灯丝附近温度越高,WI 2(g )的转化率越低C .该反应的平衡常数表达式是12()()()c W c I K c WI = D .利用该反应原理可以提纯钨4.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H >0,请回答下列问题: (1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol ·L -1, c(N)=2.4 mol ·L -1,达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为 。
(2)若反应温度升高,M 的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 4 mol ·L -1,c(N)=amol ·L -1;达到平衡后,c(P)=2 mol ·L -1,a= 。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)= bmol ·L -1,达到平衡后,M 的转化率为 。
化学平衡练习题一、是非题,以下各题的表达可否正确,对的画√错的画×1、 对于理想气体反应,等温等容下增加惰性组分时平衡不搬动。
( )O2、指定状态下的r G或B B 就是定温定压下G ~ 曲线上某一点切线的斜率。
()B3、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: rGmB B 0 。
()5、某一反应在等温等压且可是体积功的条件下 rGm0 ,则该反应不能够正向进行。
( )6、理想气体化学反应A( g)B( g)C ( g) ,在恒温下增大总压时,反应物转变率将增大。
( )7、对理想气体反应: 0 =B B ,在定温定压下当 B >0 时,随着惰性气体的加入而平衡向右搬动。
()8、由 r G =-RTlnK ,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,所有吸热且熵减小的反应,均不能够自动发生。
( )10、 对于B的理想气体反应,等温等压下增加惰性组分时平衡不搬动。
( )B11、标准平衡常数变了,平衡必然会搬动。
反之,平衡搬动了,标准平衡常数必然会改变。
()(χeq) Bx12、对理想液态混杂物中的反应,标准平衡常数 K ( T )≈ B。
( )BK 13、任何一个化学反应都能够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、在必然温度和压力下, 某反应的 r G 0,所以要采纳合适的催化剂, 使反应得以进行。
()二、选择题1、温度高升时,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。
12、 HgO(s)的标准摩尔生成吉布斯函数f G为 - 58.52 kJ ·mol -1,其分解反应为: 2HgO(s) == 2Hg(l) + O 2(g),HgO(s)在 298K 的分解压力是:( )。
《化学平衡状态》导学案一.化学平衡概念【问题引导】1、可逆反应N 2+3H 22NH 3 ,下列关系能说明已达到平衡状态的是 A .3V 正(N 2)=V 正(H 2) B .V 正(N 2)=V 逆(NH 3) C .2V 正(H 2)=3V 逆(NH 3) D .V 正(N 2)=3V 逆(H 2)2、在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是 ( ) A .反应的化学方程式为:2MNB .t 2时,正逆反应速率相等,达到平衡C .t 3正反应速率大于逆反应速率D .t 1时,N 的浓度是M 浓度的2倍【基础归纳】1.化学平衡(概念):2.化学平衡的特征及意义:【探究深化】 1、(1)下列方法可以证明2HI (g ) H 2(g )+ I 2(g )已达平衡状态的是 。
①单位时间内生成nmol H 2同时生成nmol HI ②一个H —H 键断裂同时有两个H —I 键断裂 ③百分组成ω(HI )=ω(I 2)时④反应速率v (H 2)= v (I 2)= v (HI )/2时 ⑤c (HI )∶c (H 2)∶c (I 2)=2∶1∶1时⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化时 ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化时⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化时 ⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化时 ⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化时 (2)在上述⑥~⑩的说法中能说明2NO 2N 2O 4达到平衡状态的是 。
【拓展研究】请同学们根据上述问题的讨论可以作为平衡状态判断依据的“量”有那些?【体验高考】1.(2011年山东卷节选) (2)已知:2SO 2(g )+O 2(g )2SO 3(g )一定条件下,将NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a .体系压强保持不变b .混合气体颜色保持不变c .SO 3和NO 的体积比保持不变d .每消耗1 mol SO 3的同时生成1 molNO 22. .(2012年山东卷节选)(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:(II )一定温度下,反应(II )的焓变为△H 。
第三章化学平衡练习参考答案1.已知298.15K时,反应H2(g)+21O2(g)====H2O(g)的ΔrGmo为-228.57kJ•mol-1。
298.15K时水的饱和蒸气压为3.1663kPa,水和密度为997kg•m-3。
求298.15K反应H2(g)+21O2(g)====H2O(l)的ΔrGmo。
解:设计下列过程计算ΔrGmo。
H2(g)+1/2O2(g),298.15K,101.325kPaH2O(g),298.15K,101.325kPaH2O(l),298.15K,3.1663kPaH2O(g),298.15K,3.1663kPaΔ G r oGΔGΔG123ΔG1=-228.57(kJ•mol-1)ΔG2=21pp V d p=nRT ln12pp=1×8.314×298.15×ln(3.1663/101.325)=-8591(J)ΔG3=0Δr Gmo=ΔG1+ΔG2+ΔG3=(-228.57)+(-8591×10-3)+0=-237.17(kJ•mol-1)2.1000K时,反应C(s)+2H2(g)====CH4(g)的ΔrGmo为19397J•mol-1。
现有与碳反应的气体,其中含有CH4(g)10%,H2(g)80%,N2(g)10%(体积%)。
试问:(1)T=1000K,p=101.325kPa时,甲烷能否形成?(2)在(1)的条件下,压力需加到若干,上述合成甲烷的反应才可能进行?解:体积分数等于物质的量分数,p B=x B p,p=p o(1)Δr Gm=ΔrGmo+RT ln Qp=ΔrGmo+RT ln2)/()/(24oHoCHpppp=19397+8.314×1000×ln28.01.0=3963.7(J•mol-1)Δr G m>0,甲烷不能形成。
(2)Δr G m=Δr G m o+RT ln Q p=19397+8.314×1000×ln1 28.01.0-⎪⎪⎭⎫⎝⎛opp当Δr G m<0时,该合成甲烷的反应才可能进行。
6.化学平衡
(A)动力学特征:ν正= ν逆≠ 0,动态平衡
(B)热力学特征:∆G=0
(C)各物质量的关系:各物质c(或p)保持一或平衡态是该条件反应所能进行的最大限度
(D)条件变化平衡将被破坏→平衡移动。
(E)化学平衡状态都存在一个常数
7.标准热力学平衡常数(只与温度有关)
△rGmØ =-2.303RTlgK Ø
lgK Ø=△rGmØ/-2.303RT
反应(1)、(2)、(3)有如下关系时:
(1)+(2)=(3)则K3 Ø=K1 Ø×K2 Ø
(1)-(2)=(3)则K3 Ø=K1 Ø/K2 Ø
(1) ×a=(2)则K2 Ø= (K1 Ø)a
正逆反应:K正×K逆=1
8.化学平衡的移动
(1)浓度影响:c(反)↑或c(生)↓平衡右移;反之左移
(2)压力影响:改变总压,增大压力,平衡向气体摩尔总数减小方向移动,反之向气体摩尔总数增大方向移动.
恒温恒压引入惰性气体:各组分分压减小,平衡向气体摩尔总数增大方向移动
恒温恒容引入惰性气体:各组分分压不变,对平衡无影响。
(3)温度影响:其它条件一定,升高T平衡向吸热方向移动;反之向放热反应方向移动。
(4)催化剂影响:催化剂同等程度改变正、逆反应速率,不能使平衡移动,不能改变平衡组成,不能改变反应K,只能缩短反应达到平衡时间。
练习题。
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。
化学平衡状态及判定练习1、对于在密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2 (g)2NH3(g),判断下列情况是否达到化学平衡状态()A:氮气的生成速率等于氮气的消耗速率B、单位时间内消耗1molN2,同时生成2molNH3C:单位时间里有1mol的N≡N的消耗同时有6mol的N—H键的生成D:氮气的生成速率等于氨气消耗速率的一半。
2、对于N2+3H22NH3反应,下列说法可以作为平衡状态的标志()A、N2质量不再变化B、NH3的质量分数不再变化C、混合气体总质量不再变化D、体积一定时,混合气体的密度不再变化E、混合气体的总的物质的量不变F、定温度、定体积,混合气体的压强不再变化G、混合气体的平均分子量不再变化H、定温度、定压强,混合气体的密度不再变化I、N2、H2、NH3浓度之比满足1:3:2J、反应的浓度等于产物的浓度3、对于H2(g)+I2(g)2HI(g)反应,下列说法可以作为平衡状态的标志()A、I2的质量不再变化。
B、HI的质量分数不再变化C、混合气体总质量不再变化D、体积一定时,混合气体的密度一定E、混合气体的总的物质的量不变F、定温度、定体积,混合气体的压强不再变化G、混合气体的平均分子量不再变化H、定温度、定压强,混合气体的密度不再变化I:H2、I2、HI物质的量之比满足1:1:2J、反应的浓度等于产物的浓度3、可逆反应2NO 2N2O4,下列各关系中不能说明反应已达到平衡状态的是()A、相同时间内,消耗2molNO2同时生成1molN2O4B、单位时间内,NO2的消耗量和生成量相等C、相同时间内,每消耗2molNO2就消耗1molN2O4D、混合气体颜色不再变化4、可逆反应 N2+ 3H2 2NH3 正逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A.3υ正(N2)=υ正(H2) B. υ正(N2)=υ逆(NH3)C.2υ正(H2)=3υ逆(NH3)D. υ正(N2)=3υ逆(H2)5、一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应: mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化,②体系的密度不再发生变化,③各组分的物质的量浓度不再改变,④各组分的质量分数不再改变,⑤反应速率v A:v B:v C:v D=m:n:p:q,其中,能说明反应已达到平衡的是()A.只有③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤6、在一定温度、固定体积的密闭容器中进行如下反应: A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),不能作为判断平衡的标志的是()A、气体B的物质的量不再变化B、固体A的质量不再变化C、体系的总质量不再变化D、体系的总物质的量不再变化E、混合气体的总质量不再变化F、混合气体的密度不再变化G、混合气体总的物质的量不再变化H、容器总压强不再变化6、一定温度下,在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
第三章 化学热力学基础1、以下物质在什么情况下⊿f H θm 、⊿f G θm 、S θm 数值为零。
H 2、O 2、Cl 2、Br 2、I 2、P 、Ag 、C 、Sn2、什么时候⊿r H θm =⊿f H θm (B )3、估算反应的温度条件:低温、高温、任何温度自发或不自发4、哪些属于状态函数:H 、G 、S 、U 、p 、V 、T 、n 、W 、Q 、Q p 、Q v5、方程式相加、减、倍数(分数)、正逆,⊿H 、⊿G 、⊿S 变化?6、转变温度计算7、标态下反应自发性计算判定:⊿r G θm练习:一、单选题1、如果一个反应的吉布斯自由能变为零,则反应:A 、能自发进行B 、 是吸热反应C 、是放热反应D 、 处于平衡状态2、已知: Mg(s) + Cl 2(g) = MgCl 2(s) mr H ∆= -642 kJ·mol -1,则: 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,正向反应不自发D 、高温下,正向反应是不自发的;低温下,正向反应自发3、某化学反应可表示为A(g) + 2B(s)−→−2C(g)。
已知 m r H ∆< 0,下列判断正确的是 :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4、已知 CO(g) = C(s) +21O 2(g) 的 m r H ∆> 0, m r S ∆< 0, 则此反应A 、 低温下是自发变化B 、 高温下是自发变化C 、 低温下是非自发变化,高温下是自发变化D 、 任何温度下都是非自发的5、稳定单质在298 K ,100 kPa 下,下述正确的是:A 、 m S , m f G ∆为零B 、 m f H ∆不为零C 、 m S 不为零, m f H ∆为零D 、 m S , m f G ∆, m f H ∆均为零6、在下列反应中,焓变等于AgBr(s) 的 m f H ∆的反应是:A 、 Ag +(aq) + Br -(aq) = AgBr(s)B 、 2Ag(s) + Br 2(g) = 2AgBr(s)C 、 Ag(s) +21Br 2(l) = AgBr(s) D 、 Ag(s) +21Br 2(g) = AgBr(s)7、已知下列数据,哪个反应表示Δr H m Θ=Δf H m Θ (C 2H 5OH, l )A .2C(金)+3H 2(l)+1/2O 2(g ) = C 2H 5OH (l)B .2C(石)+3H 2(g l)+1/2O 2(l) =C 2H 5OH (l)C .2C(石)+3H 2(g)+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l)D .2C(石)+3H 2(g)+1/2O 2(g ) = C 2H 5OH (g)8、下列各热力学函数中,哪些函数值不是零?A 、⊿f H θm (O 2,g,298K);B 、⊿f G θm (I 2,s,298K);C 、 ⊿f H θm (Br 2,l,298K);D 、S θ(H 2,g,298K)9、一种反应在高温下能自发进行,而在低温下不能自发进行的条件是:A . Δr H θ m < 0 ,Δr S θ m < 0 ; B. Δr H θ m < 0,Δr S θ m > 0 ;C. Δr H θ m > 0,Δr S θ m > 0 ;D. Δr H θ m > 0,Δr S θ m < 010、 “反应3H 2(g)+N 2(g)=2NH 3(g)在标准状态下进行”的含义是:A 、在p(H 2)=p(N 2)=p(NH 3)=100KPa 条件下进行;B 、298K ,保持p(H 2)=p(N 2)=p(NH 3)=100KPa 条件下进行;C 、反应系统保持压力100KPa 条件下进行;D 、p=100KPa 的H 2和N 2混合,反应发生。
化学平衡状态判断方法及其习题最新考纲:化学平衡状态的判断及比较。化学平衡状态1.研究的对象:2.化学平衡状态:在一定条件下可逆反应中相等,反应混合物中各组分的质量分数的状态。
3.化学平衡的特征:动——动态平衡;等——正逆反应速率相等;定——各物质含量保持不变;变——条件改变,平衡移动。
4.平衡状态的标志:(1)速率关系(本质特征):①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向的速率。
(等价反向)(2)各成分含量保持不变(宏观标志):①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
举例反应m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g) 平衡是否建立混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是②各物质的质量或各物质的质量分数一定是③各气体的体积或体积分数一定是④总压强、总体积、总物质的量一定(m+n和p+q的关系不定)不一定正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA是②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC 否③v A:v B:v C:v D=m:n:p:q否④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD 否压强①m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)是②m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)否混合气的Mr ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时,是②Mr一定,但m+n=p+q时否温度 在其他条件不变的条件下,体系温度一定时 是 体系的密度 密度一定 否 【升华】“变”到“不变”。
第3章 化学热力学基础习 题1.下列过程是否是热力学循环过程:(1)由氢气和氧气化合成水,然后再电解成氢气和氧气;(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜,然后再通入氢气,使氧化铜还原成铜(分别讨论以铜为系统与以铜和氧气为系统)。
2.一系统由A 态到B 态,沿途径I 放热100 J ,对系统作功50 J 。
问 (1)由A 态沿途径II 到B 态,系统作功80 J ,其Q 值为多少? (2)如系统再由B 态沿途径III 回到A 态得到50 J 的功,系统吸热还是放热?Q 值为多少? 3.下列过程中,带点部分为系统,写出功和热的正负号。
(1)将水和水蒸气.....贮于一恒容金属箱中,将其放在炉火上加热,温度、压力都升高; (2)一恒容绝热箱中,H 2和O 2混合气体....通电火花使其化合(电火花能量不计); (3)H 2和O 2混合气体....在大量水中成一气泡,通电火花使其化合(电火花能量不计)。
4.工业上冶炼锌的第一步是焙烧锌矿石,即把硫化锌转化为氧化锌:2ZnS(s) + 3O 2(g) → 2ZnO(s) + 2SO 2(g) O r m H ∆ = -879 kJ·mol -1计算焙烧1.00 g ZnS 放出的热量。
5.下列哪些物质的标准摩尔生成焓(298.15K )不等于零?Na(s),Ne(g),CH 4(g),S 8(s),Hg(l),H(g),O 2(g)。
6.铝热法的反应如下:8 Al(s)+ 3Fe 3O 4(s) → 4Al 2O 3 (s)+ 9Fe(s), (1)用Of m H ∆数据,计算恒压反应热;(2)在此反应中,若用去267.0 g 铝,问能释放多少热?7.估计25 ℃时,下列物种的标准生成焓是大于0,等于0,还是小于0: (1)Br 2(g),Br 2(l); (2)I 2(g),I 2(s)。
8.在373 K 时,水的蒸发热为40.66 kJ·mol -1。
第三章化学热力基础及化学平衡习题思考题与习题3–1.下列符号代表什么意义:找出它们间有关联的符号,并写出它们之间的关系式。
f m r m m r m f m r m H H H H S S S S G G G G ∆∆∆∆∆∆∆∆ΘΘΘΘΘΘ3–2.区别下列基本概念,并举例说明之。
(1)系统和环境 (2)状态和状态函数 (3)过程和途径 (4)热和功 (5)热和温度(6)标准摩尔生成焓和标准摩尔反应焓 (7)标准状况和标准状态3–3.某理想气体在恒定外压(100 kPa )下吸收热膨胀,其体积从80 L 变到160 L ,同时吸收25 kJ 的热量,试计算系统的内能变化。
3–4.已知乙醇(C 2H 5OH )在351 K 和100 kPa 大气压下正常沸点温度(351 K )时的蒸发热为39.2 kJ ·mol –1,试估算1 mol C 2H 5OH (l )在该蒸发过程中的W 体和U ∆。
3–5.下列过程是熵增还是熵减? (1)固体KBr 溶解在水中 (2)干冰气化(3)过饱和溶液析出沉淀 (4)大理石烧制生石灰(5) CH 4 (g)+2O 2 (g) = CO 2 (g )+2H 2O (l)3–6.判断题(正确的在括号中填“√”号,错的填“×”号):(1) 葡萄糖转化为麦芽糖2C 6H 6O 6 (S )→ C 12H 22O 11 (S )+H 2O (l )的r m H ∆Θ(298.15 K) = 3.7 kJ ·mol –1,因此,2 mol C 6H 6O 6 (S )在转化的过程中吸收了3.7 kJ 的热量。
( )(2) 任何纯净单质的标准摩尔生成焓都等于零。
( ) (3) 在等温定压下,下列两个反应方程式的反应热相同。
( )Mg(S )+1/2O 2(g) = MgO(S) 2Mg(S )+O 2(g) = 2MgO(S) (4) r m S ∆为负值的反应均不能自发进行。
( ) (5) 吸热反应也可能是自发的。
( )(6) 某反应的r m G ∆>0,选取适宜的催化剂可使反应自发进行,( ) (7) r m G ∆Θ<0的反应一定自发进行。
( ) (8) 常温下所有单质的标准摩尔熵都为零。
( )(9) 应用盖斯定律,不但可以计算化学反应的r m H ∆,还可以计算r m U ∆ 、 r m S ∆ 、r m G ∆的值。
( )(10)热是系统和环境之间因温度不同而传递的能量形式,受过程的制约,不是系统自身的性质,所以不是状态函数。
( )(11) 在常温常压下,将H 2和O 2长期混合无明显反应,表明该反应的摩尔吉布斯自由能变为正值。
( )(12) 热力学标准状态是指系统压力为100 kPa ,温度为298K 时物质的状态。
( )(13) 在等温定压下,反应过程中若产物的分子总数比反应物分子总数增多,该反应的r m S ∆一定为正值。
( )(14) 指定稳定单质的f m H ∆Θ(298.15 K)、f m G ∆Θ(298.15 K) 和m S Θ(298.15 K)均为零。
( ) (15) 焓变、熵变受温度影响很小,可以忽略,但吉布斯自由能受温度影响较大,故不能忽略。
( ) 3–7.选择填空(将正确答案的标号填入括号中)(1) 25℃和标准状态下,N 2和H 2反应生成 1g NH 3(g )时放出2 .71 kJ 的热量,则(NH 3,g ,298 .15K )r m H ∆Θ等于( )kJ ·mol –1。
A .—2 .71/17B .2 .71/17C .—2 .71×17D .2 .71×17 (2) 如果一封闭体系,经过一系列变化后又回到初始状态,则体系的( ) A . Q =0 W =0 △U =0 △H =0 B . Q ≠0 W =0 △U =0 △H =0 C . Q =-W △U =W +Q △H =0 D . Q ≠-W △U =W +Q △H =0 (3)下列分子的f m H ∆Θ值不等于零的是( )A .石墨(s )B .O 2(g )C .CO 2(g )D .Cu (s )(4) CaO(S)+H 2O(l)=Ca(OH)2(S),在25℃及100 kPa 是自发反应,高温逆向自发,说明反应属于( )类型。
A .r m H ∆Θ> 0 r m S ∆Θ< 0B .r m H ∆Θ< 0 r m S ∆Θ> 0 C .r m H ∆Θ> 0 r m S ∆Θ> 0 D .r m H ∆Θ< 0 r m S ∆Θ< 0 (5) 对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是:( ) A .r m G ∆Θ越负,反应速率越快 B .r m S ∆Θ越正,反应速率越快 C .r m H ∆Θ越负,反应速率越快 D . 活化能越小,反应速率越快 (6) 下列各热力学函数中,哪一个为零:( )A .f m G ∆Θ(I 2,g ,298 K) B .f m H ∆Θ(Br 2,l ,298 K)C .m S Θ(H 2,g ,298 K) D .f m G ∆Θ(O 3,g ,298 K) E .f m H ∆Θ(CO 2,g ,298 K) (7) 下列反应中,放出热量最多的反应是( )。
A .CH 4(l)+2O 2(g)=CO 2(g )+2 H 2O(g) B .CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2 H 2O(g) C .CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2 H 2O(l) D .CH 4(g)+3/2O 2(g)=CO(g)+2 H 2O(l)(8) 若某反应(A )的反应速率大于(B )的反应速率,则反应的热效应的关系为( ) A .r m H ∆Θ(A )<r m H ∆Θ(B ) B .r m H ∆Θ(A )=r m H ∆Θ(B ) C .r m H ∆Θ(A )>r m H ∆Θ(B ) D .不能确定 (9) 已知反应H 2O(g)1/2O 2(g) + H 2(g)在一定温度、压力下达到平衡。
此后通入氖气,若保持反应的压力、温度不变,则:( )A .平衡向左移动B . 平衡向右移动C .平衡保持不变D . 无法预测(10) 某反应的r m G ∆Θ(298 .15K )= 45 kJ ·mol –1,r m H ∆Θ(298 .15K )= 90 kJ ·mol –1,据估算该反应处于平衡时的转变温度为( )K 。
A .273B . 298C .546D .5963–8.填空题:(1) 状态函数的性质之一是:状态函数的变化值与系统的( )有关,与( )无关。
(2) 热力学规定,系统从环境吸热,Q为( );系统向环境放热,Q为( )。
系统对环境作功,W 为( );环境对系统做功,W 为( )。
热和功都与( )有关,所以热和功( )状态函数。
(3) 物理U 、H 、W 、Q、S 、G 中,属于状态函数的是( )。
(4) 1mol 理想气体,经过等温膨胀、定容加热、定压冷却三个过程,完成一个循环后回到起始状态,系统的W 和△U 等于零的是( ),不等于零的是( )。
(5) 热力学第一定律的数学表达式为( );它只适用于( )系统。
(6) v Q=U ∆的条件是( );p Q= H ∆的条件是( )。
(7) r m G ∆( )于零时,反应是自发的。
根据得r m G ∆=r m H ∆-T r m S ∆,当r m S ∆为正值时,放热反应( )自发的,当r m S ∆为负值时,吸热反应( )自发。
(8) 有人利用甲醇分解来制取甲烷:CH 3 OH (l) = C H 4(g) +1/2O 2(g )此反应是( )热、熵( )的、故在( )温条件下正向自发进行。
(9) 已知反应N 2 (g)+3H 2 (g) = 2NH 3(g)的r m H ∆Θ(298.15 K) = -92.22 kJ ·mol –1,若升高温度,r mG ∆Θ将( ),r m H ∆Θ将( ),r m S ∆Θ将( ),K Θ将( );若减小反应系统体积,平衡将( )移动;若加入氢气以增加总压力,平衡将( )移动;若加入氦气以增加总压力,平衡将( )移动;若加入氯化氢气体,平衡将( )移动。
(10) 已知反应SnO 2(s)+2H 2(g)Sn (s)+2H 2O(g)和CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)的平衡常数分别为1K Θ和2K Θ,则反应SnO 2(s) + 2CO(g)2CO 2(g)+Sn (s)的3K Θ=( )。
3–9.当下述反应2SO 2 (g)+O 2 (g) = 2SO 3 (g)达到平衡后,在反应系统中加入一定了的惰性气体,对于平衡系统有何影响?试就加入惰性气体后系统的体积保持不变或总压力保持不变这两种情况加以讨论。
3–10.已知下列热化学方程式:(1)Fe 2O 3(s)+3CO(g) =2Fe(s)+3CO 2(g) r m H ∆Θ= -27.6 kJ ·mol –1 (2)3Fe 2O 3(s)+CO(g) =2 Fe 3O 4(s)+CO 2(g) r m H ∆Θ= -58.6 kJ ·mol –1 (3)Fe 3O 4(s)+CO(g) =3 FeO(s)+CO 2(g) r m H ∆Θ = 38.1 kJ ·mol –1 计算下列反应:FeO(s)+CO(g) =Fe(s)+CO 2(g)的r m H ∆Θ。
3–11.人体靠下列一系列反应去除体内的酒精:CH 3CH 22CH 3CHOCH 3COOH222计算人体去除1 mol C 2H 5OH 时各步反应的r m H ∆Θ及总反应的r m H ∆Θ(假设298.15 K T =)3–12.写出下列各化学反应的标准平衡常数K Θ表达式。
(1)2SO 2 (g)+O 2 (g)2SO 3(g)(2)2227Cr O (aq)+6Fe (aq)+14H (aq)-++3322Cr (aq)6Fe (aq)7H O(l)++++(3)MgCO 3(s)MgO(s)+CO 2(g) (4)HAc(aq)H +(aq)+A c -(aq)(5)4222MnO (aq)+5H O (aq)+6H (aq)-+2222Mn (aq)5O (g)8H O(l)+++3–13.计算下列反应在298.15K 下的r m H ∆Θ、r m S ∆Θ和r m G ∆Θ,并判断哪些反应能自发向右进行。
(1)Zn(s)+HCl(aq ) → ZnCl(aq)+H 2(g) (2)4NH 3(g )+5O 2(g) → 4NO(g )+6H 2O (g) (3)Fe 2O 3(s )+3CO(g) → 2 Fe(s )+3CO 2 (g) (4)CaCO 3 (s) → CaO(s )+CO 2(g)3–14.植物在光合作用中合成葡萄糖的反应可以近似表示为: 6CO 2 (g )+6H 2O(l) = C 6H 6O 6(s )+6O 2(g)计算反应的标准摩尔吉布斯自由能,判断反应在298K 及标准状态下能否自发进行(已知葡萄糖的f m G ∆Θ(C 6H 6O 6,s )=-910.5 kJ ·mol –1)。