第四章化学热力学习题(10页).doc

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1、-第四章 化学热力学习题-第 10 页第四章 化学热力学初步习题一选择题下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是( ) 下列性质中不属于广度性质的是( ) A. 内能 B. 焓 C. 温度 D. 熵下列各项与变化途径有关的是( ) A. 内能; B. 焓; C. 自由能; D. 功.环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变化是多少( ) A. -15kJ B. -5kJ C. +5kJ D. +15kJ按通常规定，标准生成焓为零的物质为( ) A. Cl2(l) B. Br2(g) C. N2(g) D.I2(g)下列反应中哪个是表示H=H(AgBr，s)的反应(

2、 ) A. Ag(aq) + Br(aq) =AgBr(s)B. 2Ag(s) + Br2(g) =2AgBr(s)C. Ag(s) + Br2(l) =1/2 AgBr(s)D. Ag(s) + 1/2 Br2(g) =AgBr(s)已知反应 2H2(g) + 1O2(g) =2H2O(l) H=-285.8KJ/mol则下列结论正确的是( ) A. H(反应物)H(生成物) B. H(反应物)0 的反应总是自发进行的.室温下，稳定状态的单质的标准熵为( ) A. 零 B. 1 Jmol-1K-1 C. 大于零 D. 不确定已知 rHm(Al2O3)= -1676kJmol-1，则标准态时，

3、108g的Al(s)完全燃烧生成Al2O3(s)时的热效应为( ) A. 1676 kJ B. -1676 kJ C. 3352 kJ D. -3352 kJ (原子量 Al:27 O:16 ) 热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) rHm(298)=-92.2 kJmol-1表示( ) A. 1molN2(g)和3molH2(g)反应可放出92.2KJ的热量;B. 在标况下，1molN2(g)和3molH2(g)完全作用后，生成2molNH3(g)可放出92.2kJ的热;C. 按上述计量关系进行时生成1molNH3(g)可放热92.2kJ;D. 它表明在任何条件下NH3的合

4、成过程是一放热反应.H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是( ) A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H= -242 kJmol-1B. 2H2 + O2 =2H2O H= -242 kJmol-1C. H2 + 1/2O2 = H2O H= -242 kJmol-1D. 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H= -242 kJmol-1下列反应方程式中哪个反应放出的热量最多( ) A CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)B. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+

5、2H2O(g)D. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)热力学第一定律的数学表达式 U=Q+W 只适用于( ) A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系已知反应B和A和反应B和C的标准自由能变分别为G1和G2，则反应A和C的标准自由能变G为( ) A. G=G1+G2 B. G=G1-G2C. G=G2-G1 D. G=2G1-G2对于盖斯定律，下列表述不正确的是( ) A. 盖斯定律反应了体系从一个状态变化到另一状态的总能量变化;B. 盖斯定律反应了体系状态变化时其焓变只与体系的始态.终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;C. 盖斯定律反应了体系

6、状态变化时其熵变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;D. 盖斯定律反应了体系状态变化时其自由能变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关.已知:-1) S(Jmol-1K-1)石墨 0.0 5.74金刚石 1.88 2.39下列哪些叙述是正确的 ( )A. 根据焓和熵的观点，石墨比金刚石稳定;B. 根据焓和熵的观点，金刚石比石墨稳定;C. 根据熵的观点，石墨比金刚石稳定，但根据焓的观点，金刚石比石墨稳定;D. 根据焓的观点石墨比金刚石稳定，但根据熵的观点金刚石比石墨稳定;E. G(金刚石)G(石墨).等温等压过程在高温不自发进行而在低温时可自发进行的条件是( ) A. H

7、0，S0，S0C. H0 D. H0，S0下列情况下，结论正确的是 ( )A. 当H0，S0时，反应自发;B. 当H0时，反应自发;C. 当H0，S0，S0时，低温非自发，高温自发;E. 当H0，S0时，任何温度下均不自发.已知反应 Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) 在300K时，其G= -107.9 kJmol-1， 400K时，G=-95.33kJmol-1，则该反应的H和S近似各为( )A. 187.4 kJmol-1; -0.126 kJmol-1K-1B. -187.4 kJmol-1; 0.126 kJmol-1K-1C. -145.6 kJmol-1; -0.126 k

8、Jmol-1K-1D. 145.6 kJmol-1; -0.126 kJmol-1K-1已知 298K时NH3(g)的H=-46.19kJmol-1，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的S为-198Jmol-1K-1，欲使此反应在标准状态时能自发进行，所需温度条件为 ( )A. 193K B. 193K D. 466K已知298K时，CO2(g)的H为-393.5kJmol-1，H2O(l)的H为-285.8kJmol-1，乙炔的燃烧热为 -1300kJmol-1，则乙炔的标准生成热为( )A. 227.2kJmol-1 B. -227.2kJmol-1C. 798.8kJmol-1

9、D. -798.8kJmol-1金属铝是一种强还原剂，它可将其它金属氧化物还原为金属单质，其本身被氧化为Al2O3，则298K时，1molFe2O3和1molCuO被Al还原的G分别为( )A. 839.8kJmol-1 B. -839.8kJmol-1 C. 397.3kJmol-1D. -393.7kJmol-1 E. -1192kJmol-1(已知: G(Al2O3，s)=-1582kJmol-1G(Fe2O3，s)=-742.2kJmol-1G(CuO，s)=-130kJmol-1298K时，反应SO2(g)+2NaOH(aq)Na2SO3(aq)+H2O(l)的Hr是( )A. 16

10、4.7kJmol-1 B. -164.7kJmol-1C. -394.7kJmol-1 D. 394.7kJmol-1(已知 H(SO2，g)=-296.8kJmol-1H(H2O，l)=-286kJmol-1H(SO3，aq)=-635.5kJmol-1H(OH，aq)=-230kJmol-1 在732K时反应 NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的G为-20.8kJmol-1，H为154kJmol-1，则反应的S为( )Jmol-1K-1.A. 587 B. -587 C. 239 D. -239已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJmol-12Mg(s)+

11、O2(g)=2MgO(s) H=-601.8kJmol-12Mg(s)+2C(s)+3O2(g)=2MgCO3(s)H=-1113kJmol-1则 MgO(s)+CO2(g)=MgCO3(s)的Hr为( )kJmol-1A. -235.4 B. -58.85 C. -117.7 D. -1321.3已知 :4Fe(s) + 3O2 = 2Fe2O3(s); G=-1480kJmol-14Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O (s); G=-80kJmol-1则 G(Fe3O，s)的值是( )kJmol-1A. -1013 B. -3040 C. 3040 D. 1013已知: NH3(g)

12、 NO(g) H2O(l)G(KJmol-1) -16.64 86.69 -237.2则反应 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)的G在298时为( )kJmol-1A. -133.9 B. -1009.9 C. -1286.6 D. 159.5化学反应在任何温度下都不能自发进行时，其 ( )A. 焓变和熵变两者都是负的; B. 焓变和熵变两者都是正的;C. 焓变是正的，熵变是负的; D. 焓变是负的，熵变是正的.某化学反应其H为-122kJmol-1，S为-231Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下自发进行 ( )A. 在任何温度下自发进行; B.

13、在任何温度下都不自发进行;C. 仅在高温下自发进行; D. 仅在低温下自发进行.如果体系在状态时吸收500J的热量，对外作功100J达到状态，则体系的内能变化和环境的内能变化分别为( )A. -400J， 400J B. 400J， -400J C. 500J， -100J D. -100J， 500J对于封闭体系，体系与环境间( )A. 既有物质交换，又有能量交换; B. 没有物质交换，只有能量交换;C. 既没物质交换，又没能量交换; D. 没有能量交换，只有物质交换.二填充题当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于_，而与_无关.当体系发生变化时_叫做过程;_叫做途径.对于一个封闭体系

14、，从始态变到终态时内能的变化等于_和_的差额.在热力学中用热和功的正负号表示以热或功的形式传递能量的方向，体系吸收热量q_，体系对环境做功w_.298K时，水的蒸发热为43.93kJmol-1，则Q为_U为_.已知 NaCl(s)熔化需吸热30.3kJmol-1，熵增28.2Jmol-1K-1，则298K时NaCl(s)熔化的G为_，NaCl的熔点为_K.三计算题已知标准态下，H2(g)和N2(g)的离解能分别为434.7kJmol-1和869.4kJmol-1，NH3(g)的生成热为46.2kJmol-1.求:N(g) + 3H(g) = NH3(g)的反应热.煤中含有硫，燃烧时会产生有害的

15、SO3，用便宜的生石灰消除炉中的SO3减少污染，其反应如下:CaO(s)+SO3(s)=CaSO4(s)rH=-402.0kJ，rG=-345.7kJ，此反应在室温下自发进行，问保持此反应自发进行的最高炉温是多少?3(g)=2SO2(g)+O2(g)能否自发进行?若分解1克SO3(g)为SO2(g)和O2(g)，其G是多少?(已知: G(SO3，g)=-370kJmol-1G(SO2，g)=-300kJmol-1G(O2，g)=0 )已知在298K时 Fe3O(s) + H2(g)3Fe(s) + H2O(g)H(kJmol-1) -1118 0 0 -242S(JK-1mol-1) 146

16、130 27 189则反应在298K时的G是多少?已知298K时: 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) H=-1669.8kJmol-1 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-822.2kJmol-1求: 2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)的H.若上述反应产生1.00kg的Fe，能放出多少热量.已知298K时 H(kJmol-1) G(kJmol-1)SO2(g) -296.9 -300.4SO3(g) -395.2 -370.4求1000K时反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的平衡常数K水煤气的反应为 C(s)+H2O

17、(g)=CO(g)+H2(g)，问各气体都处在1.01105Pa下，在多高温度时，此体系为平衡体系.已知 H(H2O，g)=-241.8kJmol-1H(CO，g)=-110.5kJmol-1G(H2O，g)=-228.6kJmol-1G(CO，g)=-137.3kJmol-1反应 3O2(g)=2O3(g)在298K时rH=-284.24kJmol-1，其平衡常数为10，计算反应的rG和rS第四章 化学热力学初步习题答案一选择题CCDDCCA.ECAACDBDBCCAA.EAB.DCBAB.D BCCABCDBB二填空题体系的始态和终态 变化途径体系变化的经过(或始态到终态的经过) 完成过程

18、的具体步骤1. 供给体系的能量 2. 体系对环境做功耗去的能量q为正，反之为负 w为正，反之为负43.93kJmol 41.45kJmol21.9 kJmol 1074.5三计算题解: 根据已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-46.2kJmolN(g)N2(g) H=-869.4kJmol3H(g)H2(g) H=-434.7kJmol以上3式相加得 N(g)+3H(g)=NH3(g)H=H+H+H=-1123.95kJmol 解: G=H-TS S= =-0.189kJmolK H.S随T变化小，忽略，若使反应自发，则:G0 即 H=-TS0 (-402.0)-T(-0.18

19、9)0T2127 (K) 反应自发进行的最高炉温是 2127K.答: 因G0是非自发的. G=2G(SO2，g)-2G(SO3，g) =2(-300)-2(-370)=140kJmol0 所以在已知条件下反应是非自发的. 分解1克SO3(g)的G=0.875kJ 解: Fe3O(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(l) H=4(-242)-(-1118)=150kJmol S=4189+327-1304-146=171JmolK G=H-TS =150-29817110=99kJmol 解: -式得: 2Al(s)-2Fe(s)=Al2O3(s)-Fe2O3(s)即 2Al(s)+Fe

20、2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s) H=H-H =-1669.8+822.2=-847.6kJmol 即产生2molFe时放热847.6kJ.则产生1kgFe时可放热 Q=-75678(KJ) 解: 298K时 H=(-395.2)2-(-296.9)2=-196.6 (kJmol) G=(-370.4)2-(-300.4)2=-140 (kJmol) S=(-196.6+140)1000)/298=-189.9 (Jmol/K) 1000K时 G1000=H298-1000=-6.7 (Kj/mol) K=0.3499 K=2.24 解: C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=-110.5-(-241.8)=131.3(kJmol) G=-137.3-(-228.6)=91.3(kJmol) S=134.1(JmolK) 忽略H.S随T变化， G=H-TS 平衡时，G=0 T= =979.1(K)即T=979.1K时体系处平衡状态. 解: G=-2.303RTK =-2.3038.31429810=308.12kJmol G=H-TSS= = =-80.12JmolK