第2章 化学热力学习题
第二章习题解答
第二章 热力学第二定律思考题答案一、是非题1 × 2√ 3× 4× 5× 6× 7× 8√ 9√ 10× 11× 12× 13× 14× 15× 16× 17× 18× 二、选择题1．C 2．D 3．C 4．C 5．D 6．A 7．B 8．D 9．A 10．A 11．A习 题1. 2mol 理想气体由500kPa ，323K 加热到1000kPa ，373K 。
试计算此气体的熵变。
（已知该气体的C V ,m =25R ） 解：由于实际过程不可逆，要求此过程的熵变，设计定压可逆与定温可逆两途径实现此过程，如下图所示：1212,,,ln ln 1121212121p pR T T C dp p RT T T dT C Vdp TTdT C TVdpdH T pdV Vdp pdV dH T pdV dpV dH TpdVdU T Q S m p p p T T m p p p T T m p rm -=-=-=-=+--=+-=+==∆⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰δ11212,1212,64.65001000ln 2323373ln 272ln ln )(ln ln -⋅=⨯-⨯=-+=-=∆K J kPakPa R mol K K R mol p pnR T T R C n p p nR T T nC S m V m p2. 在20℃时，有1molN 2和1molHe 分别放在一容器的两边，当将中间隔板抽去以后，两种气体自动混合。
在此过程中系统的温度不变，与环境没有热交换，试求此混合过程的△S ，并与实际过程的热温商比较之。
解：分别考虑假设N 2由V A 定温可逆膨胀至2V A ，同理He 由V A 定温可逆膨胀至2V A△S 1 = n (N 2)R ln2 △S 2 = n (He)R ln2所以系统的 △S = △S 1+△S 2 = n (N 2) R ln2 + n (He) R ln2= 2×1mol×8.314 J ·mol -1·K -1×ln2 = 11.52J.K -1而实际过程系统没有与环境交换热和功，则 TQ= 0 即 △S >TQ 3. 1 mol 双原子理想气体，温度为298.15 K ，压强为p θ，分别进行：(1)绝热可逆膨胀至体积增加1倍；(2)绝热自由膨胀至体积增加1倍。
第2章化学热力学习题
一、思考题1. 什么是体系，什么是环境两者有什么区别根据两者的关系，可以将体系分为哪几类 答案：体系：我们所选择的研究对象。
环境：在体系周围与体系有关系的物质。
体系分为：孤立体系；封闭体系；敞开体系。
2. 与环境连通的系统属于何种类型的系统为什么答案：属于敞开系统，此时环境与系统之间既有物质交换又有能量交换。
3. 密闭容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么4. 密闭且保温性能绝好的容器中的化学反应系统属于何种类型的系统为什么5. 什么是等容热效应与等压热效应两者有什么关系在什么情况下它们相等 答案：等容过程的热效应，称等容热效应，Q v = Δr U ；等压过程的称等压热效应Q p =ΔH。
化学反应、相变过程等一般是在等压条件下进行的，故手册中列出的有关数据，一般是等压热效应。
对应同一反应，等容和等压热效应 ΔγU m 和 ΔγH m 之间有如下近似关系：ΔγH m =ΔγU m +ΔnRT式中Δn （或示为 ）为反应过程中气体物质的量的增量。
6. 内能变U ∆与等容热效应，焓变H ∆与等压热效之间有什么样的关系 7. 内能变与焓变之间有什么关系在什么情况下它们相等 8. 在下列反应或过程中，Q p 与Q v 有区别吗① NH 4HS (s)−−−→−K15.273NH 3 (g) + H 2S (g) ② H 2 (g) + Cl 2 (g) −−−→−K15.273 2 HCl (g) ③ CO 2 (s) −−−→−K15.195CO 2 (g) ④ AgNO 3(aq) + NaCl (aq) −−−→−K15.273AgCl(s) + NaNO 3(aq) 9. 下列反应中，哪些反应的H ∆≈U ∆① 2H 2（g ）+O 2（g ）== 2H 2O （g ）② Pb(NO 3)2 +2KI （s ）== PbI 2（s ）+ 2KNO 3 (s) ③ NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H 2O (l) ④ CO 2(g) + NaOH(s) == NaHCO 3(s)10. 什么是状态函数状态函数有什么特点Q 、W 、H 、U 、S 、G 中哪些是状态函数，哪些不是 答案：体系的性质是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称为状态函数； 11. 上题的状态函数中，哪些没有明确的物理意义具有明确物理意义的，请说明其物理意义。
无机化学第2章习题及参考答案(河北师范、福建师范、山东师范、辽宁师范、吉林师范)
第2章 化学热力学基础与化学平衡习题答案2-1下列叙述是否正确？将错误的改正。
(1) H 2O(l) 的标准摩尔生成焓等于H 2(g)的标准摩尔燃烧焓； (2) Q p = ∆H ，H 是状态函数，所以Q p 也是状态函数；(3) 对于稳定单质，人们规定它的Δr H m ө=0，Δr G m ө=0，S m ө=0； (4) 系统的焓变等于等压热效应。
答：(1) 正确。
(2) 不正确。
H 是状态函数，但Q p 不是状态函数。
(3) 不正确。
对于参考态单质，人们规定它的 m f H ∆ =0， m f G ∆=0，但m S ≠0。
(4) 正确。
2-2 区分下列基本概念，并举例说明。
⑴ 系统与环境；⑵状态与状态函数；⑶均相与异相；⑷热和功；⑸热和温度；⑹焓与热力学能；⑺标准状态与标准状况；⑻反应进度与计量数； 答：略。
2-3 已知下列反应：① N 2(g) + H 2(g) → 2NH 3(g) ② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g)(1) 推测各反应在定压下的反应焓变和定容下的反应热力学能变是否相同？(2) 为什么通常忽略了这种差别，多以m r H ∆来表示反应热？答：(1) 对于① N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) ， m r H ∆≠m r U ∆因为反应前后0)(≠∆g n ，而 m r H ∆= m r U ∆+RT n g )(∆，故 m r H ∆≠ m r U ∆。
对于② Cl 2(g) + H 2(g) → 2HCl(g)，因为反应前后0)(=∆g n ，故 m r H ∆= m r U ∆。
(2) 因为通常RT n g )(∆相对于 m r H ∆或 m r U ∆很小，故通常忽略了这种差别，特别是化学反应通常在常压条件下进行，所以多以 m r H ∆来表示反应热。
2-4 在298 K 时，水的蒸发热为43.93 kJ·mol -1。
第二章 热力学第一定律(总复习题)
化学热力学习题
∆rS (500K) ≈ 15.2 J·mol-1·K-1。
（）
35. 已知：C(石墨)
+
1 2
O2(g)
=
CO(g)
的∆rG
(CO,g,298K) = -137.168 kJ·mol-1，则
∆fG (CO,g,298K) = -137.168 kJ·mol-1。
()
36. 在常温常压下，空气中的 N2和O2可长期存在而不化合生成NO。这表明此时该反应的吉布
46. 对于理想气体反应，等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。
()
47. 某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成物的分压或浓度分别为定
值。
（）
48. 平衡常数KΘ值可以直接由反应的 ∆ r Gm 值求得。 49. 凡是有相界面存在的就是不同的相。
（） （）
50. 溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。
15. 体积恒定的过程，其反应热数值上等于系统热力学能的变化量。
（）
16. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关。
()
17. 反应的焓变和反应热是同一概念。 18. 化学反应的焓变∆ rGm数值上等于恒压状态下的反应热效应。 19. 已知下列过程的热化学方程式为
H2O(l) === H2O (g)，∆ rH = 40.63 kJ·mol-1 则此温度时蒸发lmol H2O (l)会放出热 40.63kJ。 20. 1 mol 100℃,100 kPa 下的水变成同温同压下的水蒸气，该过程的 ∆U =0 。 21. ∆fH (298.15K , C,金刚石)= 0 。 22. 因为金刚石坚硬，所以其在 298.15 K 时的标准摩尔生成焓为 0。 23. １mol 物质在标准状态下的绝对焓称为标准焓。
第2章-化学热力学初步(习题解)
第二章化学热力学初步1. 热力学第一定律WU-=Q∆,由于U为状态函数，所以Q和W也是状态函数，对吗？为什么？答：不对。
Q和W只有在能量交换的时候才会有具体的数值，并且随途径不同，共和热的数值都会有变化，所以不是状态函数。
2. 解释下列名词(1) 体系与环境(2) 热（Q）(3) 功（W）(4) 焓（H）和焓变（H∆）(5) 热力学能U(6) 恒容反应热（Q V）和恒压反应热（Q p）答：(1) 热力学中称研究的对象为体系，称体系以外的部分为环境。
(2) 体系在变化过程中吸收的热量为Q。
(3) 体系对环境所做的功。
(4) H＝U+PV当泛指一个过程的时候，其热力学函数的改变量为焓变。
(5) 体系内一切能量的总和叫热力学能。
(6) 在恒容过程中完成的化学反应，其热效应称为恒容反应热。
在恒压过程中完成的化学反应，其热效应称为恒压反应热。
3. 什么叫状态函数？它具有何特性？答：藉以确定体系状态的物理量称为体系的状态函数。
它具有加和性。
4. 何谓热效应？测量方法有哪两种？答：化学反应的热效应为当生成物和反应物的温度相同时，化学反应过程中的吸收或放出的热量。
可以选择恒压和恒容两种条件下测量。
5. 什么叫热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪几点？答：表示出反应热效应的化学方程式叫做热化学方程式。
书写化学方程式时要注意一下几点：(1)写热化学方式式，要注意反应的温度和压强条件，如果反应是在298K和1.013×105Pa下进行时，习惯上不予注明。
（2）要注明物质的聚集状态和晶形。
（3）方程式中的配平系数只是表示计量数，不表示分子数。
但计量数不同时，同一反应的反应热数值也不同。
6. ①无机化学中常用的反应热有哪几种？反应热的实质是什么？什么类型的化学反应Q V＝Q p？等摩尔的NaOH和NH3·H2O溶液分别与过量的HCl溶液中和所放热量是否相等？为什么？②反应2N2（g）＋O2（g）＝2N2O（g）在298K时，ΔrH mø=164K J·mol-1, 求反应的ΔU?答：①无机化学中常用的反应热有恒压反应热和恒容反应热。
无机化学（周祖新）习题解答第二章
无机化学（周祖新）习题解答第二章第二章化学热力学初步思考题1.状态函数得性质之一就是:状态函数得变化值与体系得始态与终态有关;与过程无关。
在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中,属于状态函数得就是U、S、G、T、p、V。
在上述状态函数中,属于广度性质得就是U、H、S、G、V,属于强度性质得就是T、p。
2.下列说法就是否正确:⑴状态函数都具有加与性。
⑵系统得状态发生改变时,状态函数均发生了变化。
⑶用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关。
这表明任何情况下,化学反应得热效应只与反应得起止状态有关,而与反应途径无关。
⑷因为物质得绝对熵随温度得升高而增大,故温度升高可使各种化学反应得△S大大增加。
⑸△H,△S受温度影响很小,所以△G受温度得影响不大。
2.⑴错误。
强度状态函数如T、p就不具有加与性。
⑵错误。
系统得状态发生改变时,肯定有状态函数发生了变化,但并非所有状态函数均发生变化。
如等温过程中温度,热力学能未发生变化。
⑶错误。
盖斯定律中所说得热效应,就是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。
前者就就是热力学能变,后者就是焓变,这两个都就是热力学函数变,都就是在过程确定下得热效应。
⑷错误。
物质得绝对熵确实随温度得升高而增大,但反应物与产物得绝对熵均增加。
化学反应△S得变化要瞧两者增加得多少程度。
一般在无相变得情况,变化同样得温度,产物与反应物得熵变值相近。
故在同温下,可认为△S不受温度影响。
⑸错误。
从公式△G=△H－T△S可见,△G受温度影响很大。
3.标准状况与标准态有何不同？3.标准状态就是指0℃,1atm。
标准态就是指压力为100kPa,温度不规定,但建议温度为25℃。
4.热力学能、热量、温度三者概念就是否相同？试说明之。
4.这三者得概念不同。
热力学能就是体系内所有能量得总与,由于对物质内部得研究没有穷尽,其绝对值还不可知。
热量就是指不同体系由于温差而传递得能量,可以测量出确定值。
温度就是体系内分子平均动能得标志,可以用温度计测量。
化工热力学第二章习题答案
习题：2－1．为什么要研究流体的pVT 关系？答：在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p 、体积V 和温度T 是流体最基本的性质之一，并且是可以通过实验直接测量的。
而许多其它的热力学性质如内能U 、熵S 、Gibbs 自由能G 等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算；此外，还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。
因此，流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。
2－2．理想气体的特征是什么？答：假定分子的大小如同几何点一样，分子间不存在相互作用力，由这样的分子组成的气体叫做理想气体。
严格地说，理想气体是不存在的，在极低的压力下，真实气体是非常接近理想气体的，可以当作理想气体处理，以便简化问题。
理想气体状态方程是最简单的状态方程：RT pV =2－3．偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？答：纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。
实验发现，纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系，即符合：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r sr Tp 11log α 其中，c s s r p p p =对于不同的流体，α具有不同的值。
但Pitzer 发现，简单流体（氩、氪、氙）的所有蒸气压数据落在了同一条直线上，而且该直线通过r T =0.7，1log -=sr p 这一点。
对于给定流体对比蒸气压曲线的位置，能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙（简单球形分子）的sr p log 值之差来表征。
Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω，即)7.0(00.1log =--=r s r T p ω任何流体的ω值都不是直接测量的，均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。
2－4．纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗？答：正确。
第 二 章 热力学第一定律练习题及解答
第 二 章 热力学第一定律一、思考题1. 判断下列说法是否正确，并简述判断的依据（1）状态给定后，状态函数就有定值，状态函数固定后，状态也就固定了。
答：是对的。
因为状态函数是状态的单值函数。
（2）状态改变后，状态函数一定都改变。
答：是错的。
因为只要有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函数都得变。
（3）因为ΔU=Q V ，ΔH=Q p ，所以Q V ，Q p 是特定条件下的状态函数? 这种说法对吗？答：是错的。
∆U ，∆H 本身不是状态函数，仅是状态函数的变量，只有在特定条件下与Q V ，Q p 的数值相等，所以Q V ，Q p 不是状态函数。
（4）根据热力学第一定律，因为能量不会无中生有，所以一个系统如要对外做功，必须从外界吸收热量。
答：是错的。
根据热力学第一定律U Q W ∆=+，它不仅说明热力学能（ΔU ）、热（Q ）和功（W ）之间可以转化，有表述了它们转化是的定量关系，即能量守恒定律。
所以功的转化形式不仅有热，也可转化为热力学能系。
（5）在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，是液体的温度上升，这时ΔH=Q p =0答：是错的。
这虽然是一个等压过程，而此过程存在机械功，即W f ≠0，所以ΔH≠Q p 。
（6）某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q 1，焓变为ΔH 1。
如将化学反应安排成反应相同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态形同，这时热效应为Q 2，焓变为ΔH 2，则ΔH 1=ΔH 2。
答：是对的。
Q 是非状态函数，由于经过的途径不同，则Q 值不同，焓（H ）是状态函数，只要始终态相同，不考虑所经过的过程，则两焓变值∆H 1和∆H 2相等。
2 . 回答下列问题，并说明原因（1）可逆热机的效率最高，在其它条件相同的前提下，用可逆热机去牵引货车，能否使火车的速度加快？ 答？不能。
热机效率hQ W -=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。
但可逆热机循环一周是一个缓慢的过程，所需时间是无限长。
物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案
物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案第二章 热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。
2．不可逆过程一定是自发过程。
3．熵增加的过程一定是自发过程。
4．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。
5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。
6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。
7．平衡态熵最大。
8．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。
9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?10．自发过程的熵变∆S > 0。
11．相变过程的熵变可由T H S ∆=∆计算。
12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。
13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。
14．冰在0℃，p 下转变为液态水，其熵变TH S ∆=∆>0，所以该过程为自发过程。
15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。
16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
18．系统由V 1膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。
19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得∆G = 0。
20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，∆U = 0，代入热力学基本方程d U = T d S - p d V ，因而可得d S = 0，为恒熵过程。
21．是非题：⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？⑷ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含标准答案)
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二章练习题一、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量无关。
容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。
3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。
4、体系状态发生变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热力学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。
6、气体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
二、判断题（说法对否）：1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
（√）2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。
（χ）4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
（χ）错。
只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。
（√）6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于一定的状态，具有一定的内能B对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值C状态发生变化，内能也一定跟着变化D对应于一个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越高，说明其内能越大B物体温度越高，说明其所含热量越多C凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪一种说法错误（ D ）A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进行热交换的能量6、热力学第一定律仅适用于什么途径（A）A同一过程的任何途径B同一过程的可逆途径C同一过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4水溶液。
第二章热力学第一定律练习题及答案
第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。
6.因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。
16．(∂U/∂V)T = 0 的气体一定是理想气体。
17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。
大学化学热力学第2章练习题
第二章练习题一、填空题（将正确的答案填在空格上）1.已知反应A(g)＋2B(g)＋E(g)，Δr H0＜0，平衡常数的数学表示式K c与K p 为分别为和。
若减小体系总压力，平衡移动；若升高温度，平衡移动。
若减小D物质的分压，平衡移动。
2.反应速率系常数k与无关，但与、和、有关。
3.催化剂加快反应速率的根本原因是，而始态和终态，ΔH= 。
4.平衡常数K与有关，但与、和无关。
5.K0c(p)为平衡常数，K c(p)为平衡常数。
对于ΔH0＞0的可逆反应，若升高温度，平衡向方向移动。
6.反应速度理论认为，浓度、温度和催化剂改变化学反应速度的原因分别是：增大反应物浓度时；升高温度时；加入催化剂时。
7.设PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)是基元反应，且ΔH0＞0，则反应的速度方程式为，平衡常数表达式为。
温度升高，PCl5的平衡浓度将；增大系统的总压力，PCl5的平衡浓度将。
8.一个化学反应究竟是基元反应还是非基元反应，要通过来确定，而无法从看出来；非基元反应中最慢的一步基元反应称为。
9.A+1/2B=C为基元反应，其速率方程为，反应级数为。
10.在温度T时，可逆反应C(s)＋CO2(g) 的K0﹦2.0，当CO2和CO的分压均为100 kPa时，该可逆反应进行的方向为；当CO2和CO的分压分别为100 kPa和10 kPa时，该可逆反应进行的方向为。
11.在一密闭容器中放入相同物质的量的NO(g)和Cl2(g)。
在一定温度下发生反应：NO(g)＋1/2Cl2(g) (g)，达到平衡状态时，NO(g)的分压Cl2(g)的分压。
12.已知可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 在温度T时的K10﹦0.25，则在此温度下可逆反应2NH3(g)2 (g)＋3H2(g)的K20﹦。
13.对于可逆的基元反应，放热反应的活化能总是吸热反应的活化能。
14.已知反应D(g) 是基元反应，且Δr Hθ＞0，其速率方程是。
化学热力学基础例题与习题OK
h
5
5.下列各物质的标准摩尔生成自由能
f
G
m
不为零的是 C 。
A.白磷(s) B.Br2(l) C.Hg(s) D.N2(g)
h
6
6.下列说法正确的是 B 。 A.只有恒压过程才有焓变 B.只有恒压且不做非体积功W’的过程的反
应热才等于焓变 C.任何过程都有焓变，且焓变等于反应热 D.单质的焓变和自由能变都等于零
S
m
/J·mol－1·K－1
191.6
205.14
rH
m
=90.25 kJ·mol－1
210.76
rS
m
=210.76－
1 2
×191.6－
12×205.14
=12.39 J·mol－1·K－1
h
37
rG
m
(298K)=
rH
m
－T
rS
m
=90.25－298.15×12.39×10-3
h
35
2.设汽车内燃机内温度因燃料燃烧可达
1300℃，试估算反应 1
2
N2(g)+
1 2
O2(g)→NO(g)
在25
℃和1300
℃的
r
G
m
和K
的数值。并联
系反应速率简单说明在大气污染中的影响。
h
36
解
1
1
2 N2(g) + 2 O2(g) = NO(g)
f
H
m
/kJ·mol－1
0
0
90.25
h
16
二、填空题
1.反应CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)，在 298K及100kPa时是自发反应，高温时其逆反
(完整版)第二章热力学第一定律习题
第二章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
4．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
7．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是(A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D 。
第二章 热力学第二定律(习题)
第二章热力学第二定律（习题）第二章热力学第二定律一、填空题1、可逆循环的热温商之和等于，在工作于温度为T1与T2两热源间的所有热机中，只有热机的效率最高，它的效率值可达η= 。
2、历史上曾提出过两类永动机。
第一类永动机指的是就能做功的机器。
因为它违反了定律，所在造不出来。
第二类永动机指的是，它并不违反定律，但它违反了定律，故也是造不出来的。
3、熵是系统的状态函数，按性质的分类，熵属于性质。
在隔离系统中，一切可能发生的宏观过程都是过程，均向着系统的熵值的方向进行。
直至平衡时，熵值达到此条件下的为止。
在隔离系统中绝不会发生熵值的过程。
4、从熵的物理意义上看，它是量度系统的函数。
当物质由它的固态变到液态，再变到气态时，它的熵值应是的。
而当温度降低时，物质的熵值应是的。
热力学第三定律的内容是。
5、下列各公式的适用条件分别是：对亥氏函数判据公式△A≤0，是。
对吉氏函数判据公式△G≤0，是。
对热力学基本方程式，如dG=-SdT+Vdp等，是。
6、热力学第一定律△U=Q+W的适用条件是；热力学第二定律△S≥0作判据时的适用条件是；热力学第三定律S（0K）=0的适用条件是。
7、理想气体的恒温过程为恒的过程；所有气体的节流膨胀为恒过程；所有系统的可逆绝热过程为恒；所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒的过程。
8、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压力，则终态的温度T可逆 T 不可逆，终态的体积V可逆 V不可逆（填入>、<或=）。
9、对于U、H、S、F和G等热力学量，（1）在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是。
（2）在373K和101325Pa下，液体水气化过程中不变的量是。
（3）气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是。
（4）理想气体节流膨胀过程中不变的量是。
10、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△U ，△S 。
11、实际气体绝热自由膨胀，其△U 0，△S 0。
12、在、、的条件下，系统的自发变化总是朝着吉布期函数的方向进行的，直到系统达到平衡。
物理化学-第二章-热力学第一定律-经典习题及答案
。由始态 100 kPa，50 dm3，先恒容加热使
压力体积增大到 150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至 25 dm3。求整个过程的
。
解：过程图示如下
n = 2mol
n = 2mol
n = 2mol
理想气体
理想气体
T1 = ?
恒容 → T2 = ?
理想气体 恒压 → T3 = ?
p1 = 100kPa
解：环境对体系做最小的功，必然是一个可逆过程
（1）
n = 1mol
n = 1mol
理想气体 T1 = 300K p1 = p外
理想气体 恒温可逆压缩 → T2 = 300K
p2 = p外
V1 = 0.040m3
V2 = 0.010m3
∫ ∫ Wr = −
pdV = − V2 nRT dV = nRT ln V1
n = 5mol 理想气体
T3 = ? p3 = 200kPa V3 = V2
两种过程始终态相同，先确定系统的始、末态 由理想气体状态方程
V1
=
nRT1 p1
=
5×8.314× 298.15 200 ×103
=
0.06197m3
V3
= V2
=
nRT2 p2
=
5×8.314× 244.18 100 ×103
解：
CV ,m = 20.92J ⋅ mol−1 ⋅ K −1
n = 1mol
n = 1mol
n = 1mol
理想气体
理想气体
理想气体
恒温
恒容
T1 = 300.15K p1 = 101.325kPa
→ p外 = p2
T2 p2
第2章 化学热力学初步(习题解)
第二章化学热力学初步1. 热力学第一定律WU-=Q∆,由于U为状态函数，所以Q和W也是状态函数，对吗？为什么？答：不对。
Q和W只有在能量交换的时候才会有具体的数值，并且随途径不同，共和热的数值都会有变化，所以不是状态函数。
2. 解释下列名词(1) 体系与环境(2) 热（Q）(3) 功（W）(4) 焓（H）和焓变（H∆）(5) 热力学能U(6) 恒容反应热（Q V）和恒压反应热（Q p）答：(1) 热力学中称研究的对象为体系，称体系以外的部分为环境。
(2) 体系在变化过程中吸收的热量为Q。
(3) 体系对环境所做的功。
(4) H＝U+PV当泛指一个过程的时候，其热力学函数的改变量为焓变。
(5) 体系内一切能量的总和叫热力学能。
(6) 在恒容过程中完成的化学反应，其热效应称为恒容反应热。
在恒压过程中完成的化学反应，其热效应称为恒压反应热。
3. 什么叫状态函数？它具有何特性？答：藉以确定体系状态的物理量称为体系的状态函数。
它具有加和性。
4. 何谓热效应？测量方法有哪两种？答：化学反应的热效应为当生成物和反应物的温度相同时，化学反应过程中的吸收或放出的热量。
可以选择恒压和恒容两种条件下测量。
5. 什么叫热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪几点？答：表示出反应热效应的化学方程式叫做热化学方程式。
书写化学方程式时要注意一下几点：(1)写热化学方式式，要注意反应的温度和压强条件，如果反应是在298K和1.013×105Pa下进行时，习惯上不予注明。
（2）要注明物质的聚集状态和晶形。
（3）方程式中的配平系数只是表示计量数，不表示分子数。
但计量数不同时，同一反应的反应热数值也不同。
6. ①无机化学中常用的反应热有哪几种？反应热的实质是什么？什么类型的化学反应Q V＝Q p？等摩尔的NaOH和NH3·H2O溶液分别与过量的HCl溶液中和所放热量是否相等？为什么？②反应2N2（g）＋O2（g）＝2N2O（g）在298K时，ΔrH mø=164K J·mol-1, 求反应的ΔU?答：①无机化学中常用的反应热有恒压反应热和恒容反应热。
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（
）
49. 凡是有相界面存在的就是不同的相。
（√ ）
50. 溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。
（）
51. 有无丁达尔效应是胶体和溶液的主要区别之一。
（√ ）
52. 凡能引起表面张力降低的物质均称之为表面活性剂。
（）
53. 溶胶都可以长期稳定存在。
（）
54. 胶体的电学性质是布朗运动。
（）
三、选择题（在正确的答案下打“√”）
值计算反应在298.15K时的标准摩尔熵变？其他温度时的标准摩 尔标准熵变如何计算？ 20. 标准摩尔吉布斯生成焓的定义是什么？计算反应在298.15K时的 标准摩尔吉布斯焓变有几种方法？其他温度时的标准摩尔吉布斯 焓变如何计算？ 21. 298.15K时，物质B的标准摩尔生成吉布斯函变符号如何？单位 如何？ 22. 公式：rG(T) ≈rH(298K)－T· rS(298K)适用于何种情况？应用该公 式进行计算的过程中，应注意什么？
25. 由于焓变的单位是kJ· mol－1，所以热化学方程式的系数不影响
反应的焓变值。 （ ）
26. 在定温定压条件下,下列两化学方程式所表达的反应放出的热量
是一相同的值。
H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(l) 2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l)
（）
27. 反应N2(g) + O2(g) = 2NO(g) 的 rH(298K) = 180.68 kJ·mol-
则 fH(C,金刚石,298K) = 1.895 kJ·mol-1。
（√
）
29. 温度升高可使体系的熵值增加。
（√
）
30. fS= 0 。
（）
31. 活性炭表面吸附氧气的过程中熵变的数值是正值。
（）
32. 任意一个体系只有熵值增加的过程才能自发进行。
() 33. C2H4(g) + H2 (g) →C2H6（g）是熵减反应。
② Pb(NO3)2 +2KI（s）== PbI2（s）+ 2KNO3 (s) ③ NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H2O (l)
④ CO2(g) + NaOH(s) == NaHCO3(s) 10. 什么是状态函数？状态函数有什么特点？Q、W、H、U、S、G
中哪些是状态函数，哪些不是？ 答案：体系的性质是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称 为状态函数；
二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）
1. 聚集状态相同的物质在一起，一定是单相体系。 （）
2. 在一定温度和压力下，气体混合物中组分气体的物质的量分数越 大，则该组分气体的分压越小。 （）
3. 某温度下，容器中充有2.0 mol N2(g)和1.0 mol Ar(g)。若混合气 体的总压力p = 1.5 kPa，则Ar (g) 的分压pAr = 0.5 kPa。
13. 化学热力学中，标准状态条件是指压力为100kPa？还是指压力为 100 kPa，温度为298.15K？
14. 标准摩尔生成焓的定义是什么？如何根据298.15K时的标准摩尔 生成焓的数值计算反应在298.15K时的标准摩尔焓变？其他温度 时的标准摩尔焓变如何计算？
15. 298.15K时，物质B的标准摩尔生成焓符号如何？单位如何？ 16. 298.15K时，反应的标准摩尔焓变符号如何？单位如何？ 17. 298.15K时，物质B的标准摩尔熵符号如何？单位如何？ 18. 298.15K时，反应的标准摩尔熵变符号如何？单位如何？ 19. 标准熵的数值是如何确定的？如何根据298.15K时的标准熵的数
(√ )
17. 反应的焓变和反应热是同一概念。
（
）
18. 化学反应的焓变 rGm数值上等于恒压状态下的反应热效应。
（√ ）
19. 已知下列过程的热化学方程式为
H2O(l) === H2O (g)， rH= 40.63 kJ·mol-1
则此温度时蒸发lmol H2O (l)会放出热40.63kJ。
（
）
kJ·mol-1，则fG(CO,g,298K) = -137.168 kJ·mol-1。
(√ )
36. 在常温常压下，空气中的 N2和O2可长期存在而不化合生成NO。 这表明此时该反应的吉布斯函数变是正值。 （）
37. 因为rH(T )≈ rH(298K)，rS(T )≈ rS(298K)，所以rG(T )≈ rG(298K) 。
（√ ）
4. 系统和环境既是客观存在，又是人为划分。
（√ ）
5. 系统的状态改变时，至少有一状态函数改变。
（√ ）
6. 系统的状态改变时，系统所有的状态函数都改变。
（）
7. 系统的状态函数之一发生改变时，系统的状态不一定改变。
（）
8. 在同一体系中，同一状态可能有多个内能值；不同状态可能有相
同的内能值。 （ ）
一、思考题
1. 什么是体系，什么是环境？两者有什么区别？根据两者的关系， 可以将体系分为哪几类？
答案：体系：我们所选择的研究对象。 环境：在体系周围与体系有关系的物质。 体系分为：孤立体系；封闭体系；敞开体系。 2. 与环境连通的系统属于何种类型的系统？为什么？
答案：属于敞开系统，此时环境与系统之间既有物质交换又有能量交 换。
ΔγHm =ΔγUm +ΔnRT
式中Δn（或示为 ）为反应过程中气体物质的量的增量。 6. 内能变与等容热效应，焓变与等压热效之间有什么样的关系？ 7. 内能变与焓变之间有什么关系？在什么情况下它们相等？ 8. 在下列反应或过程中，Qp与Qv有区别吗？ ① NH4HS (s)NH3 (g) + H2S (g) ② H2 (g) + Cl2 (g) 2 HCl (g) ③ CO2 (s) CO2 (g) ④ AgNO3(aq) + NaCl (aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) 9. 下列反应中，哪些反应的≈？ ① 2H2（g）+O2（g）== 2H2O（g）
1. 混合气体中的某组分，25C时的含量为10%（体积），分压为
101325Pa，在体积不变的条件下，温度升高一倍后，其体积百分
）
38. 凡是体系
rG<0的过程都能自发进行。
（ ）
39. 因为 rGm(T ) = rG (T) + RTln Q，所以在标准状态下不能自发进
行的反应，在非标准状态下也一定不能自发进行。
（）
40. 一个反应，如果 rH> rG，则必是熵增大的反应。
（√ ）
41. H＜0,
S＜0的反应是在任何温度下都能自发进行的反应。
kJmol-1。由于化学方程式两边物质的化学计量数的总和相等，
所以增加总压力对平衡无影响。
（）
46. 对于理想气体反应，等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。
(√ )
47. 某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成
物的分压或浓度分别为定值。
（√ ）
48. 平衡常数KΘ值可以直接由反应的值求得。
1，则
fH(NO,g,298K)
=
180.68
kJ·mol-1。
（√ ）
28. 已知：C(石墨) + O2(g) = CO2(g) ， rH(298K) = -393.509
kJ·mol-1，
C(金刚石) + O2(g) = CO2(g) ， rH(298K) = -395.404 kJ·mol-
1，
23. 当反应不在标准态进行时，吉布斯焓变如何计算？ 24. 严格地说，非标准态下，判断反应（或过程）能否自发进行应用
rG m(T)是否小于0，但有时也可用rG(T)作近似判断。用rG(T)作近 似判断的规则是什么？为什么？ 25. 标准平衡常数表达式的书写依据是什么？标准平衡常数与反应的 标准摩尔吉布斯函变的关系式如何？应用该关系式进行计算时， 注意事项有哪些？ 26. 影响平衡常数数值的因素有哪些？如何用标准吉布斯函变和浓度 （分压）计算化学反应的平衡常数？ 27. 为什么说平衡是相对的、暂时的、有条件的？ 28. 如何理解吕·查德里原理？ 29. 合成氨反应为：3H2(g) + N2(g) == 2NH3(g) 一般在30 MPa，约 520℃时进行，生产过程中要经常从循环气(主要是H2, N2, NH3, CH4)中排除CH4气体，为什么? 30. 为什么露珠以球状液滴形状存在。 31. 如右图示，在纯净的水面上平行地放置两张纸片，若向两纸片之 间滴上一滴肥皂水，试问两纸片位置是否会变化，如有，将如何 变。 答案：将向两边移动。 32. 表面活性剂的结构特征如何？有哪些应用？ 33. 简述洗衣粉或者肥皂能够去除油污的原理。 34. 如何定义胶体系统？胶体系统的主要特征是什么? 35. 什么是布朗运动？ 答案：溶液中悬浮微粒永不停息地做无规则热运动的现象叫做布朗运动。 36. 什么是丁达尔现象？其实质是什么？有何应用？ 37. 胶体系统为热力学非平衡系统，但它在相当长的时间范围内可以 稳定存在，其主要原因是什么?
（）
42. H＜0，S＞0的反应是在任何温度下都能自发进行的反应。
（√ ）
43. 已知某自发进行的反应的rH(T )＜0，则若反应温度升高，KΘ增
大。
Hale Waihona Puke （）44. 已知某自发进行的反应的rH(T )＞0，则若反应温度升高，KΘ增
大。
（√ ）
45. 对反应系统C(s)＋H2O(g) ===CO(g) + H2(g)，rH(298.15K)=131.3
11. 上题的状态函数中，哪些没有明确的物理意义？具有明确物理意 义的，请说明其物理意义。
12. 化学热力学中所说的“标准状态”意指什么？ 答案：状态函数中热力学能U及焓H和吉布斯自由能G等热力学函数的 绝对值是无法确定的。为了便于比较不同状态时它们的相对值，需要规 定一个状态作为比较的标准。所谓标准状态，是在指定温度T和标准压 力（100kPa）下该物质的状态，简称标准态。对具体系统而言，纯理 想气体=1 p。溶液中溶质的标准态，是在指定温度T和标准压力p的状 态；纯液体（或纯固体）物质的标准态是标准压力p下的状态；混合理 想气体的标准态是指任一气体组分的分压力为p时该气体所处的状态。 因压力对液体和固体的体积影响很小，故可将溶质的标准态浓度改用 c=1mol·Kg-1 ，而没有指定温度，所以与温度有关的状态函数的标准 状态应注明温度。