5化学热力学习题.pdf

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1、 第四章 化学热力学 一、选择题 1.环境对体系做功 10kJ，体系从环境吸收热量 20kJ，则体系的内能的变化是（）（A）30 kJ（B）10 kJ（C）-30 kJ（D）-10 kJ 2.下列物理量均属于状态函数的是（）（A）T、P、U （B）H、G、W （C）U、S、Q （D）G、S、W 3.下列物质中，fmH不等于零的是（）（A）Fe(s)（B）C（石墨）（C）Ne(g)（D）Cl2(l)4.已知 C(石墨)+O2(g)CO2(g)rmH=mol1 C(金刚石)+O2(g)CO2(g)rmH=mol1，则fmH（C，金刚石）为（）（A）mol1 （B）mol1（C）mol1 （D）mo

2、l1 5.已知在 298K 时反应 2N2(g)+O2(g)2N2O(g)的rmU 为 kJmol1，则该反应的rmH为（）（A）164 kJmol1 （B）328 kJmol1 （C）146 kJmol1 （D）82 kJmol1 6.已知 MnO2(s)MnO(s)+12O2(g)rmH=kJmol1 MnO2(s)+Mn(s)2MnO(s)rmH=kJmol1 则 MnO2的标准生成热rmH/kJmol1为（）（A）（B）（C）（D）7.下列反应中，rmH与产物的fmH相同的是（）（A）2H2(g)+O2(g)2H2O(l)（B）NO(g)+12O2(g)NO2(g)（C）C(金刚石)C

3、（石墨）（D）H2(g)+12O2(g)H2O(g)8.反应32H2(g)+12N2(g)NH3(g)当=12mol 时，下面叙述正确（）（A）消耗掉12mol N2 （B）消耗掉32mol H2（C）生成14mol NH3 （D）消耗掉 N2，H2共 1mol 9.将固体 NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的 G，H，S的符号依次是（）（A）+，（B）+，+，（C），+，（D），+，+10.反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，rmH=114 kJmol1，rmS=146 Jmol1K1 反应达平衡时各物质的分压均为p，则反应的温度是（）（A）780 （B）508 （C）482

4、 （D）1053 11.下列反应中，rmG等于产物fmG的是（）（A）Ag+(aq)+Br(aq)AgBr(s)（B）2Ag(s)+Br2(l)2AgBr(s)（C）Ag(s)+12Br2(l)AgBr(s)（D）Ag(s)+12Br2(g)AgBr(s)12.下列叙述中正确的是（）（A）在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的（B）在标准状态、恒温恒压条件下,体系自由能减少的过程都是自发进行的.（C）单质的fmH和fmG都为零.（D）因为焓是状态函数,而恒压反应焓变等于恒压反应热,故热也是状态函数.13.下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是（）（A）Ag2O(s)2Ag(s)+

5、12O2(g)（B）Fe2O3(s)+32C(s)2Fe(s)+32CO2(g)（C）N2O4(g)2NO2(g)（D）6C(s)+6H2O(g)C6H12O6(s)14.反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，在高温时正反应自发进行，其逆反应在 198K 时为自发的，则逆反应的rmS与rmH 是（）（A）rmH 0 和rmS 0 （B）rmH 0（C）rmH 0 和rmS 0 （D）rmH 0 和rmS 0 15.液体沸腾过程中，下列几种物理量中数值增加的是（）（A）蒸气压 （B）摩尔自由能 （C）摩尔熵 （D）液体质量 二、填空题 1.1mol 液态的苯完全燃烧生成 CO2(g

6、)和 H2O(l)，则该反应的 Qp与 Qv的差值为 kJmol1（温度 25）。2在 100，恒压条件下水的气化热为g1。1mol 水在 100及时气化时，则该过程的 Q=mol-1，rmH=mol-1，rmS=109 Jmol-1K-1，rmG=0 kJmol-1。3有 A，B，C，D 四个反应，在 298K 时反应的热力学函数分别为 反应 A B C D rmH/kJmol1 126 rmS/Jmol1K1 113 105 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 ；在温度高于 77 时可自发进行的反应是 A ，在温度低于-162时可自发进行的

7、反应是 D。4下列反应（1）C(s)+O2(g)CO2(g)（2）2CO(g)+O2(g)2CO2(g)（3）NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)（4）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)则按rmS减小的顺序为 (3)(4)(1)(2)。5已知 25时,fmH(Br2,g)=mol1,fmG(Br2,g)=kJmol1，则 Br2（l）的摩尔蒸发熵为 mol1K1，正常沸点为 58.9。6已知反应 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在 298K 时，rmG=130 kJmol1，1200K 时rmG=kJmol1，则该反应的rmH为 178 kJmol1，rmS为 161

8、Jmol1K1。7在 25时，NaCl 在水中的溶解度为 6 molL1，在此温度下，若将 100 g NaCl 置于 500 g 水中，则 NaCl 溶解过程的rGm 0，rSm 0 8.恒压下低温自发而高温非自发的条件是rHm0，rSm0 三、计算题 1已知下列反应的热效应（1）Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)rmH(1)=kJmol1（2）3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)rmH(2)=kJmol1（3）Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)rmH(3)=kJmol1 求反应 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO

9、2(g)的反应热rmH 解：3（1）+1（2）+2（3）16 3Fe2O3(s)+9CO(g)6Fe(s)+9CO2(g)3 2Fe3O4(s)+CO2(g)3Fe2O3(s)+CO(g)(1)6FeO(s)+2CO2(g)2Fe3O4(s)+2CO(g)（2）6FeO(s)+6CO(g)6Fe(s)+6CO2(g)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)kJmol1 2已知下列数据：fmH（Sn，白）=0，fmH（Sn，灰）=kJmol1 mS(Sn，白)=Jmol1K1，mS(Sn，灰)=Jmol1K1 求 Sn（白）Sn（灰）的相变温度。解：rmH灰)fm(H白fmH-12.10

10、2.1kJ mol rmS灰)(mS白mS1144.351.57.2JmolK 相平衡时，rmGrmHrmTS0 rmHTrmS32.1102977.2K 3银器与含有 H2S 的空气接触时，表面因生成 Ag2S 而发暗。试用热力学原理说明在常温和标准态下，银与 H2S 能否反应生成 H2已知：项目 Ag(s)Ag2S(s)H2S(g)H2(g)rmH/(kJmol1)0 0 mSS/(Jmol1K1)解：2222Ag(s)+H S(g)=Ag S(s)+H()g rmH132.600220.612rmKJmolS11144.0130.642.62205.716.3rmJmolKGrmHrmT

11、S311229816.3107.14kJmol 4.已知下列数据：SbCl5(g)SbCl3(g)fmH/kJmol-1 fmG/kJmol-1 求反应 SbCl5(g)=SbCl3(g)+Cl2(g)(1)在常温下能否自发进行(2)在 500时能否自发进行 解：（1）rmG-1(298)301.2(334.3)33.1kJ mol rmG0，常温下不能进行。（2）rmH-1(298)313.8(394.3)80.5kJ mol rmGrmHrmTS rmSrmHrmG80.533.10.159298T rmGrmHrmTS-180.57730.15942.41kJ mol rmG0，500C 能进行。