2022年无机化学考研试题 .pdf
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1、一、单选题第 2 章热化学1、在下列反应中, Qp=Qv的反应为()(A)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) (B)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (C)C(s)+O2(g) CO2(g) (D)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)2、下列各反应的(298)值中,恰为化合物标准摩尔生成焓的是()(A) 2H(g)+ O2(g) H2O( l) (B)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)(C)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ( D)N2(g) +H2(g) NH3(g)3、由下列数据确定CH4(g)的为( )C(石墨 )+O2(g)=CO2(g) =-393
2、.5kJmol1H2(g)+ O2(g)=H2O (l) =-285.8kJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l)=-890.3kJmol1 (A)211 kJ mol1; (B)-74.8kJ mol1;(C)890.3 kJ mol1; (D)缺条件,无法算。4、已知:( 1)C(s)+O2(g) CO(g), (1)= -110.5kJ mol1(2)C(s)+O2(g) CO2(g), (2)= -393.5kJ mol1则在标准状态下 25时, 1000L 的 CO 的发热量是()(A)504 kJ mol1(B)383 kJ mol1(C)22500 k
3、J mol1(D)1.16 104 kJ mol15、某系统由 A 态沿途径到 B 态放热 100J,同时得到 50J 的功;当系统由 A 态沿途径到 B 态做功 80J时,Q 为 ( )(A) 70J (B) 30J (C)30J (D)70J 6、环境对系统作 10kJ的功,而系统失去5kJ 的热量给环境,则系统的内能变化为( )(A)15kJ (B) 5kJ (C) 5kJ (D) 15kJ 7、表示 CO2生成热的反应是()(A)CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g)rHm = -238.0kJ.mol-1 (B)C(金刚石) + O2(g)=CO2(g)rHm = -395.4
4、kJ.mol-1 (C)2C(金刚石) + 2O2(g)=2CO2(g)rHm = -787.0kJ.mol-1 (D)C(石墨) + O2(g)=CO2(g)rHm =-393.5kJ.mol-1 二、填空题1、 25下在恒容量热计中测得: 1mol 液态 C6H6完全燃烧生成液态 H2O和气态 CO2时, 放热 3263.9kJ,则U 为-3263.9,若在恒压条件下, 1mol 液态 C6H6完全燃烧时的热效应为-3267.6。2、已知H2O(l)的标准生成焓=-286 kJ mol1,则反应H2O(l)H2(g)+ O2(g),在标准状态下的反应热效应 = 286、,氢气的标准摩尔燃烧
5、焓 =-286。3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓(C2H5OH,298)=-1366.95 kJmol1,则乙醇的标准摩尔生成焓(298)= -277.56。三、判断题:(以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。)1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。2、错误。标准熵是1 摩尔物质处于标态时所具有的熵值,热力学第三定律指出,只有在温度T=0K时,物质的熵值才等于零,所以,标准熵一定是正值。2、单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。mrH212123mfHmrH21mrHmrH21mrHmrHmrHmfH21mHcmfH名师资料总结 - -
6、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 34 页 - - - - - - - - - 1、错误。生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1 摩尔物质的反应焓,所以碳酸钙的生成焓等于反应 Ca(s)+C(s,石墨 )+3/2O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。四、简答题:(简述以下概念的物理意义)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、燃烧焓和反应焓。1、封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统既是无物质交换又无能量交换的热力学系统。2、热是系
7、统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热而外的所有其它能量传递形式都叫做功,功和热是过程量;能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量。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1 摩尔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;1 摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓;反应焓是发生1摩尔反应的焓变。一、单选题第 4 章 化学平衡熵和 Gibbs 函数1、反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的 DG = a,则 NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g
8、)的 DG 为:( )A. a2 B. 1/a C. 1/ a2 D. a/2 2、在某温度下, 反应 1/2N2(g) + 3/2H2(g) = NH3(g)的平衡常数 K= a,上述反应若写成 2NH3(g) = N2(g) + 3H2(g),则在相同温度下反应的平衡常数为:()A. a/2 B. 2a C. a2D. 1/ a23、已知反应( g)+B(s) =2C(g) DrH0,要提高的转化率,可采用()A. 增加总压B.加入催化剂C. 增大的浓度D.升高温度4、已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)=H2S(g) K1S(s)+O2(g)=SO2(g) K2则反应 H2(g)
9、+ SO2(g)= O2(g)+ H2S(g)的平衡常数为: ( ) A. K1+ K2 B.K1- K2 C. K1K2 D.K1/K25、若可逆反应,当温度由T1升高至 T2时,标准平衡常数K2K1,此反应的等压热效应 rHm的数值将( )A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断6、下列各组参数,属于状态函数的是:A. Qp,G,V B. Qv,V,G C. V,S,W D. G,U,H7、298K 时,某反应的 Kp= 3.0 105,则该反应的 DrG =_KJ/mol(lg3 = 0.477)。A. 31.2 B. 31.2 C. 71.8 D. 71.8 8、298K 时,
10、SN2= 191.50 J?K 1?mol 1,SH2= 130.57 J?K 1?mol 1,SNH3= 192.34 J?K 1?mol 1,反应为 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g),则 DrS = _J?K 1?mol 1:A. 135.73 B. 135.73 C. 198.53D. 198.53 9、298K 时,DrHMgCO3= 100.8 KJ?mol 1,DrSMgCO3= 174.8 J?K 1?mol 1,反应为 MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g),则 598K 时的 DrG = _KJ?mol 1:A. 3.73 B. 105.3 C.
11、 1.04 105 D. 3.73 10、下列方法能使平衡2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)向左移动的是:A. 增大压力B. 增大 PNO C. 减小 PNOD. 减小压力11、下列物理量中,属于状态函数的是( ) A. GB. Q C. HD. G12、 下列反应中 rSm值最大的是()A. PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g) B. 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) C. 3H2(g)N2(g) 2NH3(g) D. C2H6(g)3.5O2(g) 2CO2(g)3H2O(l) 13、 反应 CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)在高温下正反应能自发进行,而
12、在298K 时是不自发的,则逆反应的 rHm和 rSm是 ( )A. rHm0 和 rSm0 B. rHm0 和 rSm0 C. rHm0 和 rSm0 D. rHm0 和 rSm0 14、下列热力学函数的数值等于零的是()A.Sm(O2,g,298K) B.fGm(I2,g,298K)C.fGm(白磷 P4,s,298K)D.fHm(金刚石 ,s,298K) 15、如果某反应的 K1 ,则它的( ) A.r Gm0 , B.r Gm0, C.r Gm0 , D.r Gm0二、判断题(判断下列各项叙述是否正确,对,打“”;错,打 “”。)1、某一可逆反应,当JK时,反应自发地向逆方向进行。(
13、)2、化学反应的 rG 越小,反应进行的趋势就越大,反应速率就越快。( )3、对于可逆反应,平衡常数越大,反应速率越快。( )4、等温等压不做非体积功条件下,凡是rGm0 的化学反应都不能自发进行。( )5、Fe (s)和 Cl2 (l)的fHm都为零。( )6、一个化学反应的 r Gm的值越负,其自发进行的倾向越大。( )7、 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。( )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 34 页 - - - - - - - - - 8、
14、将固体 NH4NO3 溶于水中,溶液变冷,则该过程的 G, H, S 的符号依次为、 、。( )9、 乙醇溶于水的过程中 G 0。 ( ) 10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。( )11、 室温下,稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。( )12、 如果一个反应的 rHm0 ,则此反应在任何温度下都是非自发的。( )13、 平衡常数的数值是反应进行程度的标志,故,对可逆反应而言,不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。( )14、某一反应平衡后 ,再加入些反应物 ,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同15、 在某温度下,密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2N
15、O2 (g) 达到平衡,当保持温度和体积不变充入惰性气体时,总压将增加,平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。( )三、填空题 1、冬天公路上撒盐可使冰融化,此时的 G 值符号为(), S值的符号为( +)。2、用吉布斯自由能的变量rG 来判断反应的方向,必须在(定压定温、不做非体积功)条件下;当rG0 时,反应将(正向自发)进行。3、rHm0 的可逆反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后:(1)加入 H2O(g),则 H2(g)的物质的量将( 增加 );(2)升高温度, H2(g)的物质的量将( 增加);增大总压, H2(g)的物质的量将 (减
16、少 );加入催化剂 H2(g)的物质的量将( 不变 )4、标准状态时,H2O(l,100)H2O(g,100)过程中, DH(大于 )零 ,DS(大于 )零, DG( 等于)零。(填、 =、)5、 反应 2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数 K的表达式为。K=6、在一定温度下,二硫化碳能被氧氧化,其反应方程式与标准平衡常数如下:(1)CS2(g)+3O2= CO2(g)+2SO2(g)(2)CS2(g)+O2(g) = CO2(g)+SO2(g)试确立 K1,K2之间的数量关系。K1 = (K2)37、不查
17、表,排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序:(1)O2(1)、O3(g)、 O2(g) 的顺序为( O3(g)、O2(g) 、O2(1) )(2)NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s) 的顺序为( NaNO3(s)、Na2CO3(s)、Na2O(s)、NaCI(s)、Na(s))(3)H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g) 的顺序为( I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g))8、 在一定温度下,可逆反应 C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的 K = 2.0; 当 CO2(g)与 CO(g)的分压皆
18、为 100kPa时,则该反应在同样温度时自发进行的方向为(正向自发 )。9、可逆反应 Cl2(g) + 3F2(g) 2ClF3(g) 的rHm(298K)=-326.4 kJ mol-1,为提高 F2(g)的转化率,应采用(高)压(低 )温的反应条件。当定温定容,系统组成一定时,加入He(g),(F2)将( 增大)。10 、 已 知K(Ag2S)=6.3 10-50, Kf(Ag(CN)2-)=2.5 1020, 则 反 应2Ag(CN)2-(aq)+S2-(aq) Ag2S(s)+4CN-(aq) 的标准平衡常数 K= (2.5 108 )。四、计算题1、 已知 298.15K时, DfH
19、m = 46.11 KJ?mol 1; Sm =191.50J K1 mol1, Sm =130.57J K1 mol1, Sm =192.34J K1 mol1。试判断反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在 298.15K、标准态下正向能否自发?并估算最高反应温度。解:因为 rHm( T) =BfHm(B,T) 即rHm(298K )=2DfHm -DfHm -3DfHm =2 (-46.11 KJ?mol 1)-0-3 0=-92.22 kJmol-1 又因为 rSm(T) = BSm (B,T) 即 rSm(298K) =2 Sm - Sm -3 Sm =2 192.34J K
20、1 mol1 191.50JK1 mol13 130.57J K1 mol1=198.53 J K1 mol1 根据吉布斯亥姆霍兹公式rGm( T )=rHm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 34 页 - - - - - - - - - (T)-T rSm(T) rGm(298K)=rHm(298K)-T rSm(298K)= (-92.22 kJ mol-1)- 298.15K(-198.53 10-3kJ mol-1 K-1) = 33.03 kJ mo
21、l-10 正向反应不自发。若使 rGm(T)=rHm(T)-T rSm (T)0 ,则正向自发。又因为 rHm、rSm随温度变化不大,即rGm(T) rHm (298K)-T rSm (298K) 0 即 -198.53 10-3kJ mol-1 K-1 T -92.22 kJmol-1而按不等式运算规则,有T( -92.22 kJ mol-1)/(-198.53 10-3kJ mol-1 K-1)= 464.51K 故最高反应温度为464.51K。2、已知 fHmC6H6(l),298K = 49.10kJmol-1,fHmC2H2(g),298K =226.73 kJmol-1;SmC6H
22、6(l),298K=173.40 Jmol-1 K-1, SmC2H2(g),298K=200.94 Jmol-1 K-1。试判断:反应C6H6(l) = 3 C2H2(g) 在 298.15K,标准态下正向能否自发?并估算最低反应温度。解:根据吉布斯亥姆霍兹公式rGm(T)=rHm (T)-T rSm (T) rGm(298K)=rHm(298K)-T rSm(298K) 而 rHm(298K) = 3fHmC2H2(g),298K fHmC6H6(l),298K= 3226.73 kJ mol-1 1 49.10kJ mol-1= 631.09 kJmol-1 rSm(298K) = 3
23、SmC2H2(g),298K SmC6H6(l),298K = 3 200.94 J mol-1 K-1 1 173.40 J mol-1 K-1 = 429.42 Jmol-1 K-1 故 rGm(298K)= 631.09 kJmol-1 298.15K 429.42 10-3 kJ mol-1 K-1= 503.06 kJmol-10 正向反应不自发。若使 rGm(T)=rHm (T)-T rSm (T)0 ,则正向自发。又因为 rHm、rSm随温度变化不大,即rGm(T) rHm (298K)-T rSm (298K) 0 则 T631.09 kJ mol-1/429.42 10-3
24、kJ mol-1 K-1=1469.6K 故最低反应温度为1469.6K。3、已知 298.15K 时,一些物质的热力学数据如下表。试判断标准状态下反应C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g) 在 298.15K 时能否自发并估算自发进行的最低温度。物 质 DfH / KJ?mol 1 Sm/ J K1 mol1C(s) 0 5.7 CO(g) -110.5 197.7 H2(g) 0 130.7 H2O(g) 241.8 188.8 解: 因为rHm(T) =BfHm(B,T) 即rHm(298K) =DfHmco+DfHmH2-DfHmC(s)- DfHmH2O(g)=-11
25、0.5 (-241.8) =131.3 kJmol-1 又因为 rSm(T) = BSm (B,T) 即rS m(298K) = Smco+ Sm H2 - Sm C(s)- SmH2O(g)=197.7+130.7-188.8-5.7 =134.1 JK1 mol1 根据吉布斯亥姆霍兹公式rGm(T)=rHm (T)-T rSm (T) rGm(298K)=rHm (298K)-T rSm (298K)=131.3-298.15134.1 10-3= 91.3 kJmol-10 正向反应不自发。若使 rGm(T)=rHm (T)-T rSm (T)0 ,则正向自发。又因为 rHm、rSm随温
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