高三化学化学热力学练习题及答案

化学反应的热力学与热效应练习题热力学是研究能量转化规律以及能量转化过程中所伴随的其他物理和化学性质变化的学科。

在化学反应中，热力学起着非常重要的作用，它可以帮助我们理解反应的方向、速率以及能量转化的方式。

本文为大家提供几道关于化学反应热力学与热效应的练习题，帮助大家巩固所学知识。

1. 根据下面的反应方程式写出反应的反热。

2. 计算下面反应的焓变值：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)3. 结合下面的数据计算反应的焓变值：反应1: C(graphite) + 2H2(g) → CH4(g) ΔH1 = ?反应2: C(graphite) + 2H2(g) + O2(g) → CH3OH(l) ΔH2 = -726 kJ反应3: CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) ΔH3 = -91 kJ反应4: CO2(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) ΔH4 = -195 kJ反应5: CO2(g) + 4H2(g) → CH4(g) + 2H2O(l) ΔH5 = ?反应6: CH3OH(l) → CH4(g) + 1/2O2(g) ΔH6 = ?4. 结合下面的反应焓变值计算反应的焓变值：反应1: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH1 = -572 kJ反应2: H2(g) → H2(g) + 1/2O2(g) ΔH2 = -286 kJ反应3: 2H2(g) → 2H2(g) + O2(g) ΔH3 = ?5. 如下为反应方程式和各反应物和产物的焓变值，请根据热力学定律判断该反应是放热还是吸热反应。

反应：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH = -484 kJ答案与解析：1. 例如：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) 反热为 -483.6 kJ2. 反应的焓变值为ΔH = -484 kJ解析：根据化学方程式，反应物的摩尔数系数为2，产物的摩尔数系数为2，所以焓变值也是反应方程式右边各物质的摩尔数系数与它们的焓变之和。

材料热力学习题1、阐述焓H 、内能U 、自由能F 以及吉布斯自由能G 之间的关系，并推导麦克斯韦方程之一：T P PST V )()(∂∂-=∂∂。

答： H=U+PV F=U-TS G=H-TS U=Q+W dU=δQ+δWdS=δQ/T, δW=-PdV dU=TdS-PdVdH=dU+PdV+VdP=TdS+VdP dG=VdP-SdTdG 是全微分，因此有：TP P TP ST V ，PT G T P G ，T V P G T P T G P ST G P T P G )()()()()()(2222∂∂-=∂∂∂∂∂=∂∂∂∂∂=∂∂∂∂=∂∂∂∂∂-=∂∂∂∂=∂∂∂因此有又而2、论述： 试绘出由吉布斯自由能—成分曲线建立匀晶相图的过程示意图，并加以说明。

（假设两固相具有相同的晶体结构）。

由吉布斯自由能曲线建立匀晶相图如上所示，在高温T 1时，对于所有成分，液相的自由能都是最低；在温度T 2时，α和L 两相的自由能曲线有公切线，切点成分为x1和x2，由温度T 2线和两个切点成分在相图上可以确定一个液相线点和一个固相线点。

根据不同温度下自由能成分曲线，可以确定多个液相线点和固相线点，这些点连接起来就成为了液相线和固相线。

在低温T 3，固相α的自由能总是比液相L 的低，因此意味着此时相图上进入了固相区间。

HPV UGTSTS FPV3、论述：通过吉布斯自由能成分曲线阐述脱溶分解中由母相析出第二相的过程。

第二相析出：从过饱和固溶体α中(x0)析出另一种结构的β相(xβ)，母相的浓度变为xα. 即：α→β+ α1α→β+ α1 的相变驱动力ΔGm的计算为ΔGm=Gm(D)-Gm(C)，即图b中的CD段。

图b中EF是指在母相中出现较大为xβ的成分起伏时，由母相α析出第二相的驱动力。

4、根据Boltzman方程S=kLnW，计算高熵合金FeCoNiCuCrAl和FeCoNiCuCrAlTi0.1（即FeCoNiCuCrAl各为1mol，Ti为0.1mol）的摩尔组态熵。

化学热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种物质在标准状态下不是气体？A. 水B. 氧气C. 氮气D. 氢气答案：A2. 化学热力学中，系统与环境之间能量交换的主要方式是：A. 热能B. 电能C. 光能D. 机械能答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况描述正确？A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以转化为质量答案：A4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，下列哪种情况下系统的熵会增加？A. 液体凝固成固体B. 气体压缩成液体C. 固体溶解于液体D. 气体扩散到真空答案：D5. 吉布斯自由能（G）是描述化学反应自发性的一个物理量，其表达式为：A. G = H - TΔSB. G = H - TSC. G = ΔH - TΔSD. G = ΔH + TΔS答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源_______热能并使之完全转化为_______而产生其他影响。

答案：吸取；机械功2. 绝对零度是温度的下限，其值为_______开尔文。

答案：03. 一个化学反应在恒温恒压下进行，如果反应的吉布斯自由能变化（ΔG）小于零，则该反应是_______的。

答案：自发4. 理想气体状态方程为PV=nRT，其中P代表_______，V代表_______，n代表_______，R代表_______，T代表_______。

答案：压强；体积；摩尔数；气体常数；温度5. 根据热力学第三定律，当温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于_______。

答案：零三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热力学第一定律的内容及其物理意义。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明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。

在任何封闭系统中，能量的总和在任何物理或化学过程中都是恒定的。

其物理意义在于，它为能量转换和守恒提供了一个基本的科学原则。

高三化学化学热力学练习题及答案1. 选择题1. 下列原因中，能够说明热力学第一定律成立的是：A. 熵是一个状态函数B. 热力学第二定律成立C. 理想气体的内能与温度有关D. 等温过程中，热容量为0答案：D2. 熵最小原理是热力学第几定律的基础？A. 热力学第一定律B. 热力学第二定律C. 热力学第三定律D. 热力学第四定律答案：C3. 以下哪个过程属于绝热过程？A. 等温过程B. 等通压过程C. 等经热过程D. 等熵过程答案：D2. 填空题1. 在绝热条件下，压强增加时，气体的_________。

答案：温度增加2. 一种气体的摩尔熵为5R/J·K^-1，当气体的摩尔数变为原来的2倍时，熵的变化量为_________。

答案：5R/J·K^-13. 摩尔焓是单位质量物质的_________。

答案：焓3. 计算题1. 一个氧气分子的质量为5.3×10^(-26) kg，它的平均动能为3.01×10^(-19) J，求氧气分子的温度。

答案：298 K解析：根据理想气体的平均动能公式：K_avg = (3/2)kT其中，K_avg为平均动能，k为玻尔兹曼常数，T为温度。

将已知数据代入计算：3.01×10^(-19) J = (3/2) × 1.38×10^(-23) J/K × TT = (3.01×10^(-19) J × 2) / ((3/2) × 1.38×10^(-23) J/K)T = 298 K2. 某物质在压强为1 atm，温度为298 K时，其体积为10 L。

将压强增加到2 atm，温度保持不变的情况下，体积变为多少？答案：5 L解析：根据理想气体状态方程：PV = nRT其中，P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T 为温度。

将已知数据代入计算：1 atm × 10 L = n × 0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 Kn = 10 L × 1 atm / (0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 K) ≈ 0.406 mol根据理想气体状态方程，将n和T保持不变，有：2 atm × V = 0.406 mol × 0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 KV = 5 L4. 解答题请结合热力学第一定律回答以下问题：在一个封闭容器中，有一定质量的理想气体，初始温度为300 K。

第一章 热力学第一定律一、选择题1．下述说法中,哪一种正确（ ）（A ）热容C 不是状态函数； (B ）热容C 与途径无关;(C ）恒压热容C p 不是状态函数；（D ）恒容热容C V 不是状态函数。

2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是( ）(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；（B ） 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值；（C ） 状态发生变化，内能也一定跟着变化;(D) 对应于一个内能值，可以有多个状态.3．某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar ， CO 2， NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K ，则容器中的气体（ ）(A ） O 2 （B) Ar （C ） CO 2 （D ） NH 34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为—3520kJ·mol -1，CO 2（g)和H 2O(l ）标准摩尔生成焓分别为—395 kJ·mol —1和-286 kJ·mol —1，则戊烷的标准摩尔生成焓为( ）（A ） 2839 kJ·mol —1 （B ） -2839 kJ·mol —1 （C) 171 kJ·mol -1 (D ） —171 kJ·mol —15．已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆，下列说法中不正确的是（ ）.(A ）。

)(T H m r θ∆是H 2O （g ）的标准摩尔生成焓 （B)。

)(T H m r θ∆是H 2O （g)的标准摩尔燃烧焓 (C)。

)(T H m r θ∆是负值 （D ）. )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6．在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是（ ）（A ） T ， P ， n (B ） U m ， C p, C V(C) ΔH, ΔU ， Δξ (D) V m ， ΔH f,m （B ）， ΔH c,m (B ）7．实际气体的节流膨胀过程中，下列那一组的描述是正确的（ ）(A ） Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 （B ） Q=0 ΔH<0 ΔP 〉 0 ΔT>0(C) Q 〉0 ΔH=0 ΔP 〈 0 ΔT 〈0 （D ） Q<0 ΔH=0 ΔP 〈 0 ΔT≠08．已知反应 H 2(g) + 1/2O 2（g ） →H 2O （l)的热效应为ΔH ，下面说法中不正确的是（ )(A ） ΔH 是H 2O （l)的生成热 （B ） ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D ） ΔH 与ΔH θ数值相等9．为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的( )（A) μJ —T > 0 （B ） μJ-T < 0 （C ） μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ —T 的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP （b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为（ ）(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C）ΔU =0 (D）该过程本身不能实现11．均相纯物质在相同温度下C V 〉C P的情况是（）（A) （∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P〈0(C）（∂P/∂V)T〈0 (D）不可能出现C V〉C P12．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度，体积和体系的焓变必定是（）（A）T可逆> T不可逆，V可逆〉V不可逆，ΔH可逆〉ΔH不可逆(B）T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆，ΔH可逆〈ΔH不可逆(C) T可逆〈T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆（D) T可逆〈T不可逆，V可逆< V不可逆, ΔH可逆〉ΔH不可逆13．1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽：(1）等温可逆蒸发，（2)真空蒸发。

热力学化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列物质中，标准生成焓为负值的是（）。

A. H2O（l）B. CO2（g）C. CO（g）D. H2（g）答案：A2. 反应热ΔH与反应物和生成物的量无关，与下列哪个因素有关？（）。

A. 反应物的浓度B. 反应物的摩尔数C. 反应物的相态D. 反应物的纯度答案：C3. 标准状态下，下列反应中ΔS为负值的是（）。

A. 2H2（g）+ O2（g）→ 2H2O（l）B. 2H2（g）+ O2（g）→ 2H2O（g）C. 2H2O（l）→ 2H2O（g）D. 2H2O（g）→ 2H2O（l）答案：D4. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）判断反应是否自发进行，下列说法正确的是（）。

A. ΔG < 0，反应自发进行B. ΔG > 0，反应自发进行C. ΔG = 0，反应达到平衡状态D. ΔG > 0，反应达到平衡状态答案：A5. 标准状态下，下列物质的标准摩尔熵最大的是（）。

A. H2O（s）B. H2O（l）C. H2O（g）D. H2（g）答案：C6. 反应2H2（g）+ O2（g）→ 2H2O（l）的ΔH和ΔS均为负值，该反应在常温下能否自发进行？（）。

A. 能B. 不能C. 取决于温度D. 无法判断答案：C7. 标准状态下，下列物质的标准摩尔焓为负值的是（）。

A. H2（g）B. O2（g）C. CO2（g）D. H2O（l）答案：D8. 反应热ΔH与下列哪个因素无关？（）。

A. 反应物和生成物的相态B. 反应物和生成物的摩尔数C. 反应物和生成物的纯度D. 反应物和生成物的浓度答案：C9. 标准状态下，下列物质的标准摩尔熵最小的是（）。

A. H2O（s）B. H2O（l）C. H2O（g）D. H2（g）答案：A10. 根据吉布斯自由能变化（ΔG）判断反应是否自发进行，下列说法错误的是（）。

A. ΔG < 0，反应自发进行B. ΔG = 0，反应达到平衡状态C. ΔG > 0，反应自发进行D. ΔG > 0，反应达到平衡状态答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1. 标准状态下，1摩尔理想气体的摩尔体积为_________L·mol⁻¹。

高中热力学考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热力学第一定律表明能量守恒，下列哪项描述是错误的？A. 能量既不能被创造，也不能被消灭B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式C. 能量可以在一个封闭系统中自由流动D. 能量转化和转移过程中总量保持不变答案：C2. 以下哪种物质的状态变化过程不涉及相变？A. 水的沸腾B. 冰的融化C. 气体的压缩D. 液体的蒸发答案：C3. 理想气体状态方程为PV=nRT，其中R是？A. 气体常数B. 普朗克常数C. 相对原子质量D. 阿伏伽德罗常数答案：A4. 根据热力学第二定律，下列哪项描述是正确的？A. 热量可以从低温物体自发地流向高温物体B. 热量不能从低温物体自发地流向高温物体C. 所有自发过程都是熵增过程D. 所有自发过程都是熵减过程答案：C5. 熵是一个状态函数，其物理意义是？A. 系统混乱度的度量B. 系统能量的度量C. 系统压力的度量D. 系统体积的度量答案：A6. 以下哪种情况下，系统的熵会增加？A. 冰块融化成水B. 气体压缩成液体C. 气体膨胀D. 液体蒸发答案：A7. 热力学第三定律表明，当温度趋近于绝对零度时，完美晶体的熵值趋近于？A. 0B. 1C. 负无穷D. 正无穷答案：A8. 以下哪种过程是可逆过程？A. 气体迅速膨胀B. 气体缓慢膨胀C. 液体沸腾D. 固体融化答案：B9. 以下哪种情况下，系统的吉布斯自由能（G）会减少？A. 系统在恒温恒压下自发进行的过程B. 系统在恒温恒压下非自发进行的过程C. 系统在恒温恒容下自发进行的过程D. 系统在恒温恒容下非自发进行的过程答案：A10. 以下哪种物质的比热容最大？A. 气体B. 液体C. 固体D. 等离子体答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 热力学第一定律的数学表达式是：△U = Q + _______。

答案：W12. 理想气体的内能仅与温度有关，与体积和压力无关，这是因为理想气体分子间没有_______。

热力学第二定律练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( )2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。

（ ）3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。

( )4、隔离系统的熵是守恒的。

（ ）5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。

（ ）6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

（ ）7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。

( )8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>∆G 和∆G <0，则此状态变化一定能发生。

（ ）9、绝热不可逆膨胀过程中∆S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S <0。

（ ） 10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。

（ ）11、如果一个化学反应的∆r H 不随温度变化，则其∆r S 也不随温度变化， （ ）12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。

（ ） 13、在-10℃，101.325 kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。

（ ） 14、理想气体的熵变公式只适用于可逆过程。

（ ）15、系统经绝热不可逆循环过程中∆S = 0，。

（ ）二、选择题1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(∂A /∂T )V 值是：（ ） （1）大于零 （2） 小于零 （3）等于零 （4）不确定 2、 从热力学四个基本过程可导出VU S ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S pA H U G V S V T ∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。

A r H/fX298J5/C) = 2x(-393.5U^7w/-1) + 2x(-285.8V-m^/-,)-(-484.5U-m<?/-1)= S14AU-mol-i7.关于热力学第二定律，下列说法不正确的是(D )A.第二类永动机是不可能制造出来的B.把热从低温物体传到高温物体，不引起其他变化是不可能的C.一切实际过程都是热力学不可逆过程D.功可以全部转化力热，但热一定不能全部转化力功这是有条件的，即在不引起环境改变的前提下(不留下痕迹)二、填空题(在以下各小题中岡有“_________ 处填上答案)1.物理量Q (热量)、T (热力学温度)、V (系统体积)、W (功)，其中属于状态函数的是_T、V ;与过程有关的量是_Q、W ;状态函数中属于广度量的是_ V •.属于强度景的是_ T 。

2.0', = AU、,的应用条件是_ 恒容；W =0 ; 封闭系统。

100嫩W v 、Q 、AU #AHo解：G )由^2C Cp ，”t _pjn _Q 7=C ZAWI -/? = 28.8-8.314i 43p }V } _ 3.04x10s P6zxl.43xl0-3m 3RT' 8.314J • jnol~l • /C 1x 298.15尺Q=0W v =AU = U(T 2 - 7；) = n(C p .m - /?)(r 2 - 7；) =0.175 x (28.8 - 8.314) x (225 -298.15) -2627\H = nC 戸(72-7；) = 0.175X 28.8X (225-298.15) = -368.6J3. lOOg 液体苯在正常沸点80.2°C 及101.325kPa 下蒸发为苯蒸气，己知苯的摩尔蒸发潜 热2\哪//,。

=30.810以’/^厂1，试求上述蒸发过程的W v 、Q 、Z\U 和Z\H 。

苯的摩尔质量 A/QH6 =78。

化学热力学测试题一、选择题（每题1分，共20题）1. 在热力学中，物质的热力学性质主要与下列哪一因素有关？A. 质量B. 温度C. 压力D. 体积2. 下列哪个物理量可以用来描述物质的热力学性质？A. 质量B. 温度C. 频率D. 速度3. 下列哪个过程是放热的？A. 融化冰块B. 沸腾水C. 蒸发乙醚D. 油变为固体4. 下列哪个过程是吸热的？A. 水从液态变为固态B. 水从液态变为气态C. 气态乙醚变为液态D. 固态碘变为气态5. 在常温常压下，下列哪个物质同温同压下反应时放出的热量最大？A. 2mol H2 + O2 → 2mol H2OB. 2mol CO + O2 → 2mol CO2C. 2mol NH3 + 3mol O2 → 2mol NO + 3mol H2OD. 2mol CO2 + H2O → 2mol C2H5OH + O26. 下列反应中，反应热ΔH为负值的是：A. 2mol H2O2 → 2mol H2O + O2B. 2mol H2 + O2 → 2mol H2OC. 2mol H2 + Cl2 → 2mol HClD. 2mol H2 + S → 2mol H2S7. 系统吸收的热量和放出的热量之间的关系是：A. ΔH = ΔE + PΔVB. ΔH = ΔE + VΔPC. ΔH = ΔE + nRTD. ΔH = ΔE - PΔV8. 根据热力学第一定律，下列哪个公式表示了能量守恒定律？A. ΔH = ΔE + PΔVB. ΔH = ΔE + VΔPC. ΔH = ΔE + nRTD. ΔH = ΔE - PΔV9. 在恒压下，焓变化等于：A. 系统的内能变化B. 系统对外界做的功C. 系统与外界交换的热量D. 系统的体积变化10. 根据热力学第一定律，封闭系统内能的变化等于：A. 传热与做功的总和B. 系统的焓变化C. 系统对外界做的功D. 系统释放的热量11. 下列哪个物理量可以用来描述系统对外界做的功？B. 速度C. 电势D. 物态函数12. 根据热力学第一定律，封闭系统内能的变化等于：A. 传热与做功的总和B. 系统的焓变化C. 系统对外界做的功D. 系统释放的热量13. 吸热反应的焓变为：A. 正值B. 负值C. 零值D. 不确定14. 燃烧反应的焓变为：A. 正值B. 负值D. 不确定15. 物质的标准生成焓是指：A. 1mol物质在标准状态下生成时释放的热量B. 1mol物质在标准状态下生成时吸收的热量C. 1g物质在标准状态下生成时释放的热量D. 1g物质在标准状态下生成时吸收的热量16. 标准生成焓通常以下列什么状态为标准？A. 1atmB. 1PaC. 1molD. 1g17. 下列哪个过程的ΔH值可以直接用来表示反应的焓变？A. ΔH = q / nB. ΔH = qpC. ΔH = -qpD. ΔH = -q / n18. 下列哪个条件是热力学计算中的标准条件？A. 25℃、1mol/LB. 0℃、1mol/LC. 27℃、1atmD. 0℃、1atm19. 标准生成焓与反应热相等的反应是：A. 立即满足平衡常数K = 1B. 不能满足平衡常数K = 1C. 不受温度和压力影响D. 可以通过调节温度和压力改变平衡常数K20. 在标准状态下，下列哪个反应焓变可以直接等于其平衡常数K 的值？A. ΔH < 0B. ΔH > 0C. ΔH = 0D. ΔH不等于平衡常数K的值二、简答题（每题5分，共5题）1. 热力学第一定律的表达式是什么？并解释其中各个符号的意义。