专题三 化学热力学基础
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1、25℃，KNO3在水中的溶解度是6mol·dm-3，若将1 mol固体KNO3置于水中，则KNO3变成盐溶液过程的ΔG的符号为_____________，ΔS的符号为_____________。
2、已知下列反应 ：
H2（g）= 2H（g） △H = +Q1 ；1/2O2（g）= O（g） △H = +Q2
2H（g）+ O（g）= H2O（g） △H = －Q3 ；H2O（g）= H2O（l） △H = －Q4
H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l） △H = －Q5
试指出Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的关系 。
3、假设反应H2 (g)2 H (g) 的内能变化ΔU与键能ΔHH-H相等，已知ΔHH-H为433.2
kJ·mol-1 ，则键焓ΔH是 kJ·mol-1 。
4、298 K时，生成气态水的Δf G0m= -228.6 kJ·mol-1，ΔrS0m= -44.4 J·mol-1·K-1， 则其Δf H0m为_________________________。
5、27℃时，将100g Zn溶于过量稀硫酸中，反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行，哪种情况放热较多？多出多少？
6、已知下列反应的焓变为：
H2 (g) +21I2 (s) = HI (g) Δr H0m = 25.9 kJ·mol-1
21H2 (g) = H (g) Δr H0m = 218 kJ·mol-1
21I2 (g) = I (g) Δr H0m = 75.7 kJ·mol-1
I2 (s) = I2 (g) Δr H0m = 62.3 kJ·mol-1
第3章 化学热力学基础习题及全解答
1．状态函数的含义及其基本特征是什么？T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Qp、Qu、Q、W、We最大中哪些是状态函数？哪些属于广度性质？哪些属于强度性质？
答：状态函数的含义就是描述状态的宏观性质，如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量，因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。状态函数的基本特点如下：1）在条件一定时，状态一定，状态函数就有一定值，而且是唯一值。2）条件变化时，状态也将变化，但状态函数的变化值只取决于始态和终态，与状态变化的途径无关。3）状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。
其中T、p、V、S、G是状态函数，T、p属于强度性质，V、S、G属于广度性质。
2．下列叙述是否正确？试解释之。
（1）Qp=△H，H是状态函数，所以Qp也是状态函数；
（2）化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等；
（3）标准状况与标准态是同一个概念；
（4）所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应；
（5）标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热；
（6）H2O（l）的标准摩尔生成热等于H2（g）的标准摩尔燃烧热；
（7）石墨和金刚石的燃烧热相等；
（8）单质的标准生成热都为零；
（9）稳定单质的△fHΘm、SΘm、△fGΘm均为零；
（10）当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。
（11）若△rHm和△rSm都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；
（12）冬天公路上撒盐以使冰融化，此时△rGm值的符号为负，△rSm值的符号为正。
答： （1）错。虽然H是状态函数，△H并不是状态函数，所以Qp当然不是状态函数；
（2）错。因为反应物的化学计量数为负，与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等；
（3）错。如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件，而标准态对温度没有限定；
（4）错。如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应；
3.15
2mol Hg(l)在沸点温度（630K）蒸发过程中所吸收的热量为109.12kJ。则汞的标准摩尔蒸发热ΔvapHm=(54.46)kJ ;该过程中对环境做功W=（10.48kJ），ΔU=（98.64kJ），ΔS=(173.2J·K-1)，ΔG=（0）
3.16
有A，B，C，D四个反应，在298K时的反应的热力学函数分别为
反应 A B C D
ΔrHm/(kJ·mol-1) 10.5 1.80 -126 -11.7
ΔrSm/(kJ·mol-1) 30.0 -113 84.0 -105
则在标准状态下，任何温度都能自发进行的反应是（C），任何温度都不能自发进行的反应是（B）；另两个反应中，在温度高于（77）℃时可自发进行的反应是（A），在温度低于（-161.6）℃时可自发进行的反应是（D）
3.17
1mol液态的苯完全燃烧生成的CO2（g）和H2O（l），则该反应的Qp与Qv的差值（-3.72）kJ（温度25℃）
3.18
已知25℃时，ΔfHm（Br，g）=30.71kJ·mol-1，ΔfGm（Br，g）=3.14kJ·mol-1,则Br2（l）的标准摩尔蒸发熵为（92.52）J·mol-1·K-1，正常沸点为（58.93）℃
3.19
反应2HgO（s）===2Hg（l）+O2（g） ΔrHm=181.4kJ·mol-1，则ΔfHm（HgO，s）=（-90.7kJ·mol-1）。已知Ar（Hg）=201，生成1gHg（l）的焓变是（0.451）kJ
3.20
已知反应CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）在298K时ΔrGm=130kJ·mol-1,1200K时ΔrGm=-15.3kJ·mol-1，则该反应的ΔrHm为（161J·mol-1·K-1）
3.21
将下列物质按摩尔熵值由小到大排列，其顺序为
Li（s）
3.22
在25℃时，NaCl在水中的溶解度为6mol·dm-3，在此温度下，若将100gNaCl置于500g水中，则NaCl溶解过程中ΔrG（<）0,ΔrS(>)0
一、单选题：
1． 适合于下列过程中的哪一个？
(A) 恒压过程 ； (B) 绝热过程 ； (C) 恒温过程 ； (D) 可逆相变过程 。
2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：
(A) 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑的快 ； (D) 冬天跑的快 。
3．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？
(A) 不变 ； (B) 可能增大或减小 ； (C) 总是增大 ； (D) 总是减小 。
4．对于克劳修斯不等式 ，判断不正确的是：
(A) 必为可逆过程或处于平衡状态 ；
(B) 必为不可逆过程 ；
(C) 必为自发过程 ；
(D) 违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生 。
5．1mol双原子理想气体的Cp,m是：
(A) ； (B) ； (C) ； (D) 2R 。
6．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其 ∆S(J·K-1)为：
(A) ； (B) 331 ； (C) ； (D) 。
7．下列过程中∆S为负值的是哪一个：
(A) 液态溴蒸发成气态溴 ； (B) SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H2O(l) ；
(C) 电解水生成H2和O2 ； (D) 公路上撤盐使冰融化 。
8．熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是：
(A) 同一种物质的S(g) > S(l) > S(s)；
(B)
同种物质温度越高熵值越大 ；
(C) 分子内含原子数越多熵值越大 ；
(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零 。
9．25℃时，将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体，该过程：
(A) ∆S > 0，∆G < 0 ； (B) ∆S < 0，∆G < 0 ；
(C) ∆S = 0，∆G = 0 ； (D) ∆S = 0，∆G < 0 。
