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1、.WORD.格式.习题参考答案习题参考答案习题一习题一一、判断题一、判断题(对的，在括号内填“，错的填“对的，在括号内填“，错的填“)11.H2(g)O2(g)=H2O(l)和2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的rHm相同。()22.功和热是在系统和环境之间的两种能传递方式，在系统内部讨论功和热。()3.反应的H就是反应的热效应。()4.()5.盖斯定认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进的()6.同一系统同状态可能有相同的热学能。()7.由于H=qp，H是状态函数，H的数值只与系统的始、终态有关，而与变化的过程无关，故qp也是状态函数。()8.由于CaCO3固体的分解
2、反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值。()9.当热由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。()10.因为q，w是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热学过程中(q w)的值也应由具体的过程决定。()二、选择题二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内将正确的答案的标号填入空格内)1.对于封闭体系，体系与环境间 (B)A.既有物质交换，又有能交换 B.没有物质交换，只有能交换缘故Fe(s)和Cl2(l)的rHm为。.专业资料.整理分享.WORD.格式.C.既没物质交换，又没能交换 D.没有能交换，只有物质交换2.热学第一定的数学表达式U q w只适用于 (C)A.想气体 B.孤体系 C.封闭体
3、系 D.敞开体系3.环境对系统作 10kJ 的功，且系统又从环境获得5kJ 的热，问系统内能变化是多少？(D)A.15kJ B.5kJ C.+5kJ D.+15kJ4.已知 2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)的rHm=843.4kJmol1，则该反应的qV值是多少kJmol1？(D)A.840.9 B.845.9 C.845.9 D.840.95.通常，反应热的确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物而获得的。(D)A.H B.pV C.qp D.qV6.下对于功和热的描述中，正确的是哪个？(A)A.是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值B.是途径函数，对应于某一状
4、态有一确定值C.是状态函数，变化与途径无关D.是状态函数，始终态确定，其值也确定7.在温T的标准状态下，已知反应A2B 的标准摩尔反应焓rHm,1，与反应2AC 的标准摩尔反应焓rHm,2，则反应 C4B 的标准摩尔反应焓rHm,3与rHm,1及rHm,2的关系为rHm,3=？(D)A.2rHm,1rHm,2 B.rHm,12rHm,2C.rHm,1rHm,2 D.2rHm,1rHm,2.专业资料.整理分享.WORD.格式.8.对于热学可逆过程，下叙述正确的是哪个？(C)A.变化速无限小的过程 B.可做最大功的过程C.循环过程 D.能使系统与环境完全复原的过程9.下述说法中，正确的是哪个？(D
5、)A.焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等B.焓是人为定义的一种具有能纲的热学C.焓是状态函数D.焓是系统能与环境进热交换的能10.封 闭 系 统 经 过 一 循 环 过 程 后，其 下哪 组 参 数 是 正 确 的？(C)A.q=0，w=0，U=0，H=0B.q0，w0，U=0，H=qC.q=w，U=q w，H=0D.qw，U=q w，H=011.以下说法正确的是哪个？(B)A.状态函数具有加和性B.系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生改变C.因为qV=U，qp=H，所以恒容或恒压条件下，q是状态函数D.虽然某系统分别经过可逆过程和可逆过程可达到相同的状态，但可逆过程的熵变值等于
6、可逆过程的熵变值。12.盖斯定反映 (B)A.功是状态函数 B.H取决于反应体系的始终态，而与途径无关。.专业资料.整理分享.WORD.格式.C.热是状态函数 D.H取决于反应体系的始终态，也与途径有关。13.298K 时，下各物质的fHm等于的是哪个？(A)A.石墨 B.刚石 C.溴气 D.甲烷14.在 下反 应 中，进l mol 反 应 时 放 出 热最 大 的 是 哪 个？(C)A.CH4(l)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)D.CH4(g)3O2(g)=CO(g)2H
7、2O(l)215.下反应中rHm等于产物fHm的是（D）11A.CO2(g)+CaO(s)=CaCO3(s)B.H2(g)I2(g)HI(g)221C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)D.H2(g)O2(g)H2O(g)2三、计算及问答题三、计算及问答题1试计算下情况的热学能变化：(1)系统吸收热500J，对环境作功 400J；解：U q w (500)(400)100J(2)系统吸收热500J，环境对系统作功 800J。解：U q w (500)(800)1300J2.在 373.15K 和 100kPa下，由 1mol水汽化变成 1mol水蒸气，此气化过程中系统吸热 40.63kJ
8、。求：(1)系统膨胀对外作功w=？(液体水体积可忽计)(2)此过程内能改变U=？.专业资料.整理分享.WORD.格式.解：（1）w B(g)RT 18.314103373.15 3.10kJ.mol1B（2）U qv qpB(g)RT 40.6318.314103373.15 37.53kJ.mol1B3 反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在恒容热器中进，生成2mol NH3时放热82.7kJ，(298.15K)和 298K 时反应的rHm(298.15K)。求反应的rUm qv 82.7kJ解：rUmrHm qp qvB(g)RT 82.7 (213)8.314103298.15
9、87.7kJ.mol1B4.已知 100kPa，18时 1molZn溶于稀盐酸时放出 151.5kJ的热，反应析出1molH2气。求反应过程的w，U，H。解：Zn(s)HCl(aq)ZnCl(aq)H2(g)H qp 151.5kJ.mol1w (B,g)RT 18.314103291 2.42kJ.mol1BU qv qpB,gRT 151.5 2.42 153.92kJ.mol1B5.在下反应或过程中，qV与qp有区别吗？简单说明。并根据所的各反应条件，计算发生下变化时，各自U与H之间的能差值。C NH3(g)H2S(g)，2.00molNH4HS(s)的分解；(1)NH4HS(s)25C
10、 2HCl(g)，生成 1.00molHCl(g)；(2)H2(g)Cl2(g)25C CO2(g)，5.00molCO2(s)(干冰)的升华；(3)CO2(s)25ooo(4)AgNO3(aq)NaCl(aq)25oCAgCl(s)NaNO3(aq)，沉淀出2.00molAgCl(s)。解：（1）U H B,gRT 2(11)8.314103298 4.96kJ.mol1B (2)无体积变化，U H.专业资料.整理分享.WORD.格式.(3)U H B,gRT 518.314103298 12.39kJ.mol1B(4)无体积变化，U H(298.15K)；(2)rUm(298.15K)和(
11、3)298.15 K 进6.计算下反应的(1)rHmlmol反应时的体积功w体。CH4(g)4Cl2(g)=CCl4(l)4HCl(g)解：fHm(298.15K)/kJ.mol1:-74.81 0 -135.44 -92.307(1)rHm(298.15K)BfHm 4(92.307)(135.44)0(74.81)429.86kJ.mol1B(298.15K)rHm(298.15K)B,gRT(2)rUmB =-429.86-(4-4-1)8.314103298.15 427.38kJ.mol1（3）w体 B,gRT (4 41)8.314103298.15 2.479kJ.mol1B7.
12、葡萄完全燃烧的热化学反应方程式为C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)，rHm=2820kJmol1当葡萄在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能。试估计一食匙葡萄(3.8 g)在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能。解：M葡萄糖180.16g.mol1rHm2820E m30%3.830%18kJM葡萄糖180.168.已知下热化学方程式：1Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)，rHm1=27.6kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)，rHm2=58.6kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s
13、)CO2(g)，rHm3=38.1kJmol用查表，试计算下反应的rHm4。.专业资料.整理分享.WORD.格式.FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)解：rm,43rm,1 rHm,2 2rHm,3 16.7kJ.mol16(298.15K)。9.用附录3 数据，计算下反应的rHm(1)Zn(s)2H(aq)=Zn2(aq)H2(g)(2)CaO(s)H2O(l)=Ca2(aq)2OH(aq)(298.15K)BfHm解：(1)rHm,B(298.15K)B =0+（-153.89）-0-0=-153.89kJ.mol-1(298.15K)BfHm（2）rHm,B(298.15K)B
14、 2(229.994)(542.83)(635.09)(285.83)81.90kJ.mol110.已知在25和标准状态下，1.00g铝燃烧生成Al2O3(s)放热30.92kJ，求Al2O3(s)的fHm(298K)。解：fHm(Al2O3,298K)227g.mol130.92kJ.g1 1669.68kJ.mol111.用 来 焊 接属 的 铝 热 反 应 涉 及Fe2O3被属Al还 原 的 反 应：2Al(s)Fe2O3(s)Al2O3(s)2Fe(s)，试计算：(1)298K 时该反应的rHm。(2)在此反应中用267.0g 铝，问能释放出多少热？(298.15K)BfHm解：（1）
15、rHm,B(298.15K)B =20(1675.7)(824.2)20 851.5kJ.mol1(298K)(2)q rHm267.0(851.5)4210.19kJ.mol122712.已知N2H4(l)、N2O4(g)和H2O(l)在 298.15K 时的标准摩尔生成焓分别是50.63kJmol1、9.66kJmol1和285.80kJmol1，计算火箭燃联氮和氧化剂四氧化二氮反应：2N2H4(l)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(l).专业资料.整理分享.WORD.格式.(1)反应的标准摩尔反应焓变rHm=？(2)计算 32 g 液态联氮完全氧化时所放出的热为多少？(298.15K
16、)BfHm解：(1)rHm,B(298.15K)B 4(285.80)309.66 250.63 1254.12kJ.mol1 (2)q rHm(298K)32(1254.12)627.06kJ.mol123213.试通过计算说明下甲烷燃烧反应在298.15K 进1mol 反应进时，在定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)解：U H B,gRT 1(1 21)8.314103298.15 4.96kJ.mol1B原因：B,g 0B14.辛烷(C8H18)是汽油的主要成分，试计算 298K 时，100g 辛烷完全燃烧时放出的热。25
17、O2(g)8CO2(g)9H2O(l)2rH Bfm(298.15K)4776.58kJ解：C8H18(l)B15.通过吸收气体中含有的少乙醇可使K2Cr2O7酸性溶液变色(从橙红色变为绿色)，以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为22Cr2O7(aq)16H(aq)3C2H5OH(l)=4Cr3(aq)11H2O(l)3CH3COOH(l)(298.15K)。试用标准摩尔生成焓数据求该反应的rHm(298.15K)Bf解：rHmm(298.15K)B =3(484.5)11(285.83)4(1999.1)2(1490.3)1603(277.69)=8780.4kJ
18、 mol-1习题二习题二.专业资料.整理分享.WORD.格式.一、判断题一、判断题(对的在括号内填“，错的在括号内填“对的在括号内填“，错的在括号内填“)1.rS为正值的反应均是自发反应。()2.反应产物的分子数比反应物多，该反应的S0。()3.rGm0，rSm0，升高温使v正增大，v逆减小，故平衡向右移动。()13.根据分子碰撞论，具有一定能的分子在一定方位上发生有效碰撞，才可能生成产物。()14.活化能的大小一定能表示一个反应的快慢，但可以表示一个反应受温的影响是显著还是显著。().专业资料.整理分享.WORD.格式.15.在一定温下，对于某化学反应，随着反应的进，反应速逐渐减慢，反应速常
19、数逐渐变小。()二、选择题二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内将正确的答案的标号填入空格内)1.下体系变化过程中熵值减少的是哪个？(C)A.食盐溶于水 B.干冰升华C.活性炭吸附氧气 D.高锰酸钾受热分解2.等温等压下且做非体积功条件下，反应自发进的判据是哪个？(C)A.H0 B.S0 C.rG0 D.rGmEa2 B.Ea1Ea2 C.Ea1=Ea2 D.能确定三、计算及问答题三、计算及问答题(298.15K)值由大到小的顺序排，并简单1.用查表，将下物质按其标准熵Sm说明由。(1)K(s)；(2)Na(s)；(3)Br2(l)；(4)Br2(g)；(5)KCl(s)。解：(4)Br2(
20、g)(3)Br2(l)(5)KCl(s)(1)K(s)(2)Na(s)由：一般（相对分子质相近时）气态的大于液态的；液体的大于固体物质的；而当温和聚集态相同时，分子或晶体结构较复杂的物质的熵大，原子序数大的大于小的。2.分析下反应的熵值是增加还是减少，并说明由。1I2(g)；(2)H2O(l)H2(g)O2(g)；(1)I2(s)22CO2(g)；(4)A2(s)B2(g)2AB(g)。(3)2CO(g)O2(g)解：(1)增加：气态大于固态.专业资料.整理分享.WORD.格式.(2)增加：气态大于液态(3)减少：气体分子数减少(4)增加：气体分子数增多(298.15K)和3试用书末附录3 中
21、的标准热学数据，计算下反应的rSmrGm(298.15K)。(1)3Fe(s)4H2O(l)=Fe3O4(s)4H2(g)；(2)Zn(s)2H(aq)=Zn2(aq)H2(g)；1(3)CaO(s)H2O(l)=Ca2(aq)2OH(aq)；(4)AgBr(s)=Ag(s)Br(l)。2(298.15K)BSm解：rSm,B(298.15K)B(298.15K)BfGmrGm,B(298.15K)B(298.15K)307.7Jmol1K1fGm(1)rSm(298.15K)66.9kJmol1(298.15K)23.0Jmol1K1fGm (2)rSm(298.15K)147.06kJmo
22、l1(298.15K)184.3Jmol1K1fGm(3)rSm(298.15K)26.91kJmol1(298.15K)51.4Jmol1K1fGm(4)rSm(298.15K)96.90kJmol14.试分析下反应自发进的温条件：N2(g)2CO2(g)，rHm(1)2NO(g)2CO(g)=746.5kJmol1；1Hg(l)O2(g)，rHm(2)HgO(s)=91.0kJmol1；22N2O(g)，rHm(3)2N2(g)O2(g)=163.0kJmol1；2H2O(l)O2(g)，rHm(4)2H2O2(l)=196kJmol1。.专业资料.整理分享.WORD.格式.TrSm 0解
23、：自发进的温条件是：rHmrHmrHm二者同号且rS 0时：T；rSm 0时：T rSmrSmm2213.74191.50 2197.674 2210.761 197.89J.mol1K1（1）rSmrHm746.51000T 3772.3KrSm197.89(2)rSm1205.138 76.0270.29 108.30J.mol1.K12rHm91.01000T 840.3KrSm108.30(3)rSm0，任何温下非自发；（4）rSm0，rHm0,任何温下均自发。5.用锡石(SnO2)制取属锡，有建议可用下几种方法：(1)单独加热矿石，使之分解；(2)用碳(以石墨计)还原矿石(加热产生C
24、O2)；(3)用H2(g)还原矿石(加热产生水蒸气)。今希望加热温尽可能低一些。试用标准热学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。解：（1）SnO2(s)Sn(s)O2(g)查表计算得：rSm=204.4J.mol1.K1；rHm=580.7kJ.mol1580.71000rHm 2841KT 204.4rSm(2)C(s,石墨)SnO2(s)Sn(s)CO2(g)查表计算得：rSm=207.3J.mol1.K1；rHm=187.2kJ.mol1rHm187.21000T 903.0KrSm207.3.专业资料.整理分享.WORD.格式.(3)SnO2(s)H2(g)SnO2(g)H2O(g)查
25、表计算得：rSm=115.5J.mol1.K1；rHm=97.1kJ.mol1rHm97.11000T 840.7KrSm115.5由计算可知：用氢气还原锡矿石温最低。6.己知下反应：Ag2S(s)H2(g)=2Ag(s)H2S(g)在 740K 时的K=0.36。在该温下，在密闭容器中将1.0molAg2S还原为银，试计算最少需用H2的物质的。解：设最少需要H2的物质的为xmol.Ag2S(s)H2(g)=2Ag(s)H2S(g)起始时物质的(mol)：1.0 x 0 0反应后的变化(mol)：-1.0 -1.0 21.0 1.0平衡时物质的(mol)：(0)x 1.0 (2.0)1.0定温
26、定压下，分压之比等于物质的之比，故：peq(H2S,g)/p1.0Keq 0.36p(H2,g)/px 1.0解得：x 3.87.用标准热学函数估算反应：CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)在 873 K 时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。此时系统中各组分气体的分压为p(CO2)=p(H2)=127kPa，p(CO)=p(H2O)=76kPa，计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变，并判断反应进的方向。.专业资料.整理分享.WORD.格式.解：(1)CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)rHm(298.15K)BfHm(298.15K)41.17kJ.mol1BrSm(29
27、8.15K)BSm(298.15K)42.08J.mol1.K1BrGm(873K)rHm(298.15K)TrSm(298.15K)41.17 87342.08103 4.43 kJ.mol1 rGm(873K)4.431000lnK(873K)0.61RT8.314873K(873K)0.54(T)RT ln(pB/p)B(2)rGm(T)rGmB(76/100)2rGm(873K)4.438.31410873ln 3.0kJ.mol10。问：(1)欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？(2)欲使正反应进得较快且较完全(平衡向右移动)的适宜条件如何？这些措施对K及k(正)、k(逆)的影响各如何
28、？.专业资料.整理分享.WORD.格式.解：（1）增加H2O(g)的分压（或浓）；减少CO(g)、H2(g)的分压（或浓）；减少系统总压；升高温。（2）使正反应进得较快且较完全的条件有：增加温，这使得K及k(正)、k(逆)均增大；增加H2O(g)的分压（或浓），这使得K及k(正)、k(逆)均变。13.如果一反应的活化能为 117.15kJmol1，问在么温时反应的速常数k的值是 400K 速常数k的值的 2 倍？kEa(T 400)117.15(T 400)1000解：ln ln2 k400RT4008.314TT 408K14.将含有0.1mol dm3Na3AsO3和0.1moldm3Na
29、2S2O3的溶液与过的稀酸溶液混合均匀，产生下反应：2H3AsO3(aq)9H2S2O3(aq)As2S3(s)3SO2(g)9H2O(l)3H2S4O6(aq)今由实验测得在 17时，从混合开始至溶液刚出现黄色的As2S3沉淀共需时 1515s；将上述溶液温升高10，重复上述实验，测得需时 500s，试求该反应的活化能Ea值。解：lnk2t1515Ea101000 ln2 ln1 lnk11t25008.314290300Ea 80.2kJ.mol115.反应2NO2(g)=2NO(g)O2(g)是一个基元反应，正反应的活化能Ea(正)为114kJmol1，rHm为 113kJmol1。(1
30、)写出正反应的反应速方程式。(2)在 398K 时反应达到平衡，然后将系统温升至598K，分别计算正、逆反应速增加的倍数，说明平衡移动的方向。.专业资料.整理分享.WORD.格式.解：(1)kc(NO2)2 Ea(正)rHm114-113 1kJ.mol1 (2)Ea(逆）lnk2(正)Ea（正）T1142001000k(正)11.52 21.01105k1(正)RT1T28.314398598k1(正)k2(逆)Ea（逆）T12001000k（逆）0.10 21.01k1(逆)RT1T28.314398598k（逆）1ln由计算结果可知：升高温，正反应速增加的倍数远远大于逆反应速增加的倍数，平衡向着正反应方向移动。这与升高温，平衡向着吸热反应方向移动时一致的。.专业资料.整理分享.