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)−−−

→−K

15.273NH 3 (g) + H 2S (g) ② H 2 (g) + Cl 2 (g) −−−

→−K

15.273 2 HCl (g) ③ CO 2 (s) −−−→−K

15.195

CO 2 (g) ④ AgNO 3(aq) + NaCl (aq) −−−

→−K

15.273AgCl(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。 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。

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

14. 标准摩尔生成焓的定义是什么如何根据时的标准摩尔生成焓的数值计算反应在时的标准摩尔焓变

其他温度时的标准摩尔焓变如何计算

15. 时，物质B 的标准摩尔生成焓符号如何单位如何

16.时，反应的标准摩尔焓变符号如何单位如何

17.时，物质B的标准摩尔熵符号如何单位如何

18.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时的标准熵的数值计算反应在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.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：r G(T) ≈r H(298K)－T·r S(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

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r G m(T)是否小于0，但有时也

可用r G(T)作近似判断。用r G(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

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 mol N2(g)和 mol Ar(g)。若混合气体的总压力p = kPa，则Ar (g) 的分

压p A r= k Pa。（√）

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。（）