无机分析化学-化学热力学练习题.doc

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1、第五章 课外练习题一、填空1. 反应H2O(l)H2(g) + 1/2O2(g)的rHm=285.83 kJmol1，则f Hm,H2O= kJmol1，每生成1.00gH2(g)时的rHm为 kJ，当反应系统吸热为1.5kJ时，可生成 gH2(g)和 gO2(g)。2. 已知反应：HCN(aq) + OH(aq)CN(aq) + H2O(l)的反应焓变为rHm,1 = -12.1 kJmol1； 反应H+(aq) + OH(aq)H2O(l)的焓变为rHm,2 = -55.6 kJmol1，则HCN(aq)在水中离解反应HCN(aq)H+(aq) + CN(aq)的反应焓变rHm为 kJmo

2、l1。3. 反应2N2(g) + O2(g)2N2O(g)在298K时的rHm= 164.0 kJmol1，则该反应的QV为 kJmol1。4. 已知：4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(l) rHm= -1170 kJmol14NH3(g) + 3O2(g)2N2(g) + 6H2O(l) rHm= -1530 kJmol1则NO的标准摩尔生成焓为 。5. 热力学标准态是指 。6. 热力学平衡态包括 。7. 体积功是指 。8. 对于任意反应aA + bB cC + dD，已知反应物和生成物的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓，则该反应的恒压摩尔反应热分别表示为 和 。9.

3、 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。10. 下列过程的熵变的正负号分别是(1) 溶解少量含盐于水中， rSm是 号；(2) 纯碳和氧气反应生成CO(g)， rSm 是 号；(3) 液态水蒸发变成H2O(g)， rSm 是 号；(4) CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)， rSm 是 号。11.循环过程的熵变为 ，焓变为 。12. 25 KNO3 在水中的溶解度是6 molL1，若将1 mol 固体KNO3 置于 1 L水中，则KNO3 变成盐溶液过程的G 的符号为 。13. 已知 NaCl(s)熔化需吸热30.3kJmol-1，熵增28.2Jmol-

4、1K-1，则298K时NaCl(s)熔化的rGm为_，NaCl的熔点为_K。二、选择题1. 下列物理量中，属于状态函数的是.( ) (A) H (B) Q (C) DH (D) DU2. 按热力学上通常的规定，下列物质中标准摩尔生成焓为零的是.( ) (A) C(金刚石) (B) P4(红磷) (C) O3(g) (D) I2(g)3. 298K时反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的标准摩尔焓变为rHm，则该反应的DUm等于.( ) (A) rHm (B) rHm2.48 kJmol1 (C) rHm2.48 kJmol1 (D) rHm4. 下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准

5、摩尔生成焓的是.( )(A) CO2(g) + CaO(s)CaCO3(s) (B) 1/2H2(g) +1/2I2(g)HI(g) (C) H2(g) + Cl2(g)2HCl(g) (D) H2(g) + 1/2O2(g)H2O(g)5. 已知反应：(1) A+B C+D, rHm,1 40.0 kJmol1；(2) 2C+2DE, rHm,2 60.0 kJmol1，则反应(3) E=2A2B的rHm,3等于.,.( ) (A) 140 kJmol1 (B) 140 kJmol1 (C) 20 kJmol1 (D) 20 kJmol1 6. 已知2PbS(s) + 3O2(g)2PbO(

6、s) + 2SO2(g)在298K的rHm 843.4 kJmol1，则该反应的QV值为.( )(A) 840.9 kJmol-1 (B) 845.9 kJmol-1 (C) 845.9 kJmol-1 (D) 840.9 kJmol-1 7. 如果系统经过一系列变化，最后又变到初态，则系统的.( ) (A) Q0 W0 DU0 DH0 (B) Q0 W0 DU0 DHQ(C) Q W DUQ+W DH0 (D) Q -W DUQ+W DH08. 在一定温度下：(1) C(石墨) + O2CO2 DH1 (2) C(金刚石) + O2CO2 DH2 (3) C(石墨)C(金刚石) DH31.9

7、 kJmol1，则DH1与DH2之间的关系是.( ) (A) DH1DH2 (B) DH1-fHm/rSm (B) TfHm/rSm (C) T0, r Sm0 (B) r Hm0 (C) r Hm0, r Sm0 (D) r Hm0, r SmH(生成物) (B) H(反应物)0 的反应总是自发进行的.26. 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27. 已知 fHm (Al2O3)= -1676 kJmol1，则标准态时，108g的Al(s)完全燃烧生成Al2O3(s)时的热效应为(原子量 Al:27 O:16 )

8、.( )(A) 1676 kJ (B) -1676 kJ (C) 3352 kJ (D) -3352 kJ 28. 热化学方程式 N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) rHm 298-92.2 kJmol1表示.( ) (A) 1molN2(g)和3molH2(g)反应可放出92.2kJ的热量;(B) 在标态下，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的合成过程是一放热反应29. H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是.

9、( )(A) 2H2(g) + O2(g)2H2O(l) rHm -242 kJmol-1(B) 2H2 + O2 2H2O rHm -242 kJmol-1(C) H2 + 1/2O2 H2O rHm -242 kJmol-1(D) H2(g) + 1/2O2(g)H2O(g) rHm -242 kJmol-130. 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) + 2H2O(g) (D) 2CH

10、4(g) + 4O2(g)2CO2(g) + 4H2O(g)31. 热力学第一定律的数学表达式 UQ + 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32. 已知反应BA和反应BC的标准吉布斯自由能变分别为rGm1和rGm2，则反应AC的标准自由能变rGm3为.( )(A) rGm3rGm1 +rGm2 (B) rGm3rGm1rGm2(C) rGm3rGm2rGm1 (D) rGm3=2rGm1rGm233. 对于盖斯定律，下列表述不正确的是.( )(A) 盖斯定律反映了系统从一个状态变化到另一状态的总能量变化(B) 盖斯定律反映了系统状态变化时

11、其焓变只与始态和终态有关，而与所经历的步骤和途径无关(C) 盖斯定律反映了系统状态变化时其熵变只与始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关(D) 盖斯定律反映了系统状态变化时其自由能变只与始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关34. 已知：298K.101.325kPa下：fHm (kJmol-1) Sm (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

12、稳定，但根据熵的观点金刚石比石墨稳定;(E) fGm (金刚石) fGm (石墨)35. 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) rHm 0,rSm 0,rSm 0 (C) rHm 0 (D) rHm 0,rSm 036. 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.37. 已知反应 Cu2O(s)+1/2O2(g)2CuO(s) 在300K时，其rGm = -107.9 kJmol-1；400K时，rGm=-95.

13、33 kJmol-1，则该反应的rHm和rSm近似各为.( )(A) 187.4 kJmol-1; -0.126 kJmol-1K-1 (B) -187.4 kJmol-1; 0.126 kJmol-1K-1(C) -145.6 kJmol-1; -0.126 kJmol-1K-1 (D) 145.6 kJmol-1; -0.126 kJmol-1K-138. 已知 298K时NH3(g)的rHm-46.19 kJmol-1，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的rSm为-198 Jmol-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) 193

14、K (D) 466K39. 已知298K时，CO2(g)的fHm为-393.5kJmol-1，H2O(l)的fHm为-285.8kJmol-1，乙炔的燃烧热为 -1300 kJmol-1，则乙炔的标准生成热为.( )(A) 227.2 kJmol-1 (B) -227.2 kJmol-1 (C) 798.8 kJmol-1 (D) -798.8 kJmol-140. 已知：fGm(Al2O3,s)=-1582 kJmol-1, fGm(Fe2O3,s)=-742.2 kJmol-1，fGm(CuO,s)=-130 kJmol-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

15、被氧化为Al2O3，则298K时，1molFe2O3和1molCuO被Al还原的rGm分别为.( )(A) 839.8 kJmol-1 (B) -839.8 kJmol-1 (C) 397.3 kJmol-1 (D) -393.7 kJmol-1 (E) -1192 kJmol-141. 已知fHm(SO2,g)=-296.8kJmol-1，fHm(H2O,l)=-286kJmol-1，fHm(SO32,aq)=-635.5kJmol-1，fHm (OH,aq)=-230 kJmol-1。298K时，反应SO2(g) + 2NaOH(aq)Na2SO3(aq) + H2O(l)的rHm是. (

16、 )(A) 164.7 kJmol-1 (B) -164.7 kJmol-1 (C) -394.7 kJmol-1 (D) 394.7 kJmol-142. 在732K时反应 NH4Cl(s)NH3(g) + HCl(g)的rGm为-20.8kJmol-1，rHm为154kJmol-1，则反应的rSm为.( )(A) 587Jmol-1K-1 (B) -587Jmol-1K-1 (C) 239Jmol-1K-1 (D) -239Jmol-1K-143.已知：C(s) + O2(g)CO2(g) rHm =-393.5 kJmol-1Mg(s) + 1/2O2(g)MgO(s) rHm =-60

17、1.8 kJmol-1Mg(s) + C(s) + 3/2O2(g)MgCO3(s) rHm =-1113 kJmol-1则 MgO(s) + CO2(g)MgCO3(s)的rHm为.( )(A) -235.4 kJmol-1 (B) -58.85 kJmol-1 (C) -117.7 kJmol-1 (D) -1321.3 kJmol-144. 已知：4Fe(s) + 3O22Fe2O3(s); rGm =-1480 kJmol-14Fe2O3(s) + Fe(s)3Fe3O4 (s); rGm =-80 kJmol-1则 fGm (Fe3O4,s)的值是.( )(A) -1013 kJmo

18、l-1 (B) -3040 kJmol-1 (C) 3040 kJmol-1 (D) 1013 kJmol-145. 已知： NH3(g) NO(g) H2O(l)fGm (kJmol-1) -16.64 86.69 -237.2则反应 4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(l)的rGm 298为.( )(A) -133.9 kJmol-1 (B) -1009.9 kJmol-1 (C) -1286.6 kJmol-1 (D) 159.5 kJmol-146. 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

19、;(C) 焓变是正的,熵变是负的; (D) 焓变是负的,熵变是正的.47. 某化学反应的rHm为-122 kJmol-1，rSm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) 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.48. 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, 500J49. 对于封闭体系，体系与环境间.

20、( )(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.三、是非题1. 298K时查得C(金刚石)的绝对熵为2.43 Jmol1K1，则C(石墨)的绝对熵为零。.( )2. 在标准态下，反应CH3OH(g) + O2(g)CO(g) + 2H2O(g)的恒压摩尔反应焓变就是CH3OH(g)的标准摩尔燃烧焓。.( )3. 某化学反应在任何温度下都不能正向进行，则H0。. ( )4. 等温方程G=G + RTlnJ仅适用于可逆反应的平衡状态。.( )5. Fe (s)和Cl2 (l)的 f Hm都为零

21、。.( )6. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为可逆反应下进行的缘故。.( )7. 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。.( )8. 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“ ”、“”和“”。 .( ) 9. 乙醇溶于水的过程中G 0。.( )10. CO2(g)的标准摩尔生成焓等于石墨的标准摩尔燃烧焓。.( )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 r Hm 0 , r Sm 0 ，则此反应在任何温度下都是非自发的。.( )13. 一个化学反应的 rGm 的值越负，其自发进行的倾向越大，反应速率越快。

22、.( )四、计算题1. Apollo(阿波罗)登月火箭用联氨N2H4(l)做燃料，N2O4(g)做氧化剂，燃烧后产生的N2(g)和H2O(l)。写出配平的化学反应方程式，由298K时的标准摩尔生成焓数据计算燃烧1.00kg联氨所放出的热量和所需300K、101kPa的N2O4(g)的体积。2. 已知反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)的rHm,1 = 92.22 kJmol1，反应H2(g) + 1/2O2(g)H2O(g)的rHm,2 = -241.82 kJmol1，反应4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)的rHm = -905.48 kJmol1。由

23、以上数据计算NO(g)的f Hm 。3. 在100kPa下，某气体从10L膨胀至16L，吸收热量125.52J，求W,U及H。4. 试用的正丁烷C4H10(g)的标准摩尔燃烧焓(-2878.34 kJmol1)数据及CO2(g)、H2O(l)的标准摩尔生成焓(分别为-393.51 kJmol1和-285.85 kJmol1)数据，计算正丁烷在25下的标准摩尔生成焓。5. 已知25时，c Hm(乙醇)-1366.8 kJmol1，水及乙醇的摩尔蒸发焓分别为44.01及42.6 kJmol1；C2H4(g)、H2O(g)及CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为52.26、-241.82及-393.51

24、 kJmol1。试求下列反应：C2H4(g) + H2O(g)C2H5OH(g)在25时的标准反应焓。6. 5mol理想气体于始态t125、p1101kPa、V1恒温膨胀至末态。已知末态体积V22V1。计算反抗恒定外压p外=0.5p1时系统所做的功。7. 已知25时，反应：CH3COOH(l) + CH3CH2OH(l)CH3COOC2H5(l) + H2O(l)的摩尔反应焓为-9.20 kJmol1；C2H5OH(l)和CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓分别为-1366.8 kJmol1和-874.54 kJmol1及CO2、H2O的标准生成焓分别为-393.51 kJmol1和-285.85 kJmol1。试求CH3COOC2H5(l)在25时的标准摩尔生成焓。 8. 对于化学反应：CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)在298K时相应热力学数据如下： CH4(g) CO2(g) H2O(l)f Hm(kJmol1) -74.85 -393.51 -285.85f Gm(kJmol1) -50.81 -394.38 -237.14(1) 计算上述反应在298K时rGm；(2) 计算上述反应在100时的rGm。参考答案一、填空题1. 285.83 142.97 0.0105 0.0842. 43.5 3. 166.5 4. 90 kJmol