大学化学模块热力学部分复习
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大学化学模块热力学部分复习
状态函数
• U，H，S，G，P，T，
VBiblioteka Baidu
qp,m qv, m B (g) RT
• 两个不是状态函数！
B
W, Q
• 特点：状态函数变不 依赖于途径，而只与 反应始末态有关
热力学标准态：
气体物质的标准态：标准压力p =100kPa）下
表现出理想气体性质的纯气体状态
是广度性质？
6．下列说法中正确的是( )。 A．所有单质的ΔfHӨm(B，物态，T)值都等于 零 B．常温时所有物质的SӨm(B，物态， T)都大 于零 C ．所有单质的ΔfGӨm(B，物态，T)都等于零 D．标准状态，298K时，参考状态单质的
ΔfHӨm(B，物态，298)等于零
7、常压下，纯水凝结成冰的过程中，系 统的下列状态函数变等于零的是( )。
K1Ө K2Ө
H2(g) + SO2(g) <═> O2(g) + H2S(g)的平衡 常数是下列中的哪一个。
(1) K1Ө-K2Ө (3) K2Ө/K1Ө
(2)K1Ө·K2Ө (4)K1Ө/K2Ө
4．对于可逆反应： C(s) + H2O(g) )<═> CO(g) + H2(g)； ΔrHmӨ> 0
溶液中溶质B的标准态是:标准压力p 下，质量 摩尔浓度为b (1.0mol.kg-1),并表现出无限稀溶液 中溶质的状态; 本书采用近似c =1.0 mol.dm-3)
液体或固体的标准态是:标准压力p 下的纯液 体或纯固体。
正确写出下列符号的意义
• 焓变，熵变，自由能变 • 摩尔反应熵变，摩尔反应焓变，摩尔反应
反应终点
• 平衡常数： 概念、写法与性质 • 平衡常数与反应自由能的关系 • 反应商判据 • 平衡计算
化学反应动力学部分
• 速率方程、反应级数 • 一级反应特点及计算
温度：两个相似公式
• 范特霍夫等压方程 • 阿伦尼乌斯方程
1.不用查表，将下列物质按Sθm（298.15K）由大 到小顺序排列：
气体方程的其它运用
• 求分子量（摩尔质量）M PV = (m/M) RT (n = m/M)
• 求密度（r)
r m/V
P(m/r) nRT
r = P(m/n)/(RT) M= m/n
r = (PM)/(RT)
理想气体状态方程
例：计算摩尔质量
惰性气体氙能和氟形成多种氟化物
XeFx。实验测定在80 oC，15.6 kPa 时，某 气态氟化氙试样的密度为0.899（g ·dm-3)， 试确定这种氟化氙的分子式。
11．已知反应A十2B＝2Y的速率方程为 v＝k.cA. cB该反应是( )。
A．元反应 B．三级反应 C ．一级反应 D．级数为2的反应
气体的计量
理想气体： 假定：
分子不占有体积 分子间作用力忽略不计
理想气体状态方程
P V = n R T （气体状态方程/克
拉佩龙方程
压体 力积
单位： Pa m3
A.ΔU B.ΔS C.ΔGӨ D. ΔG
8．已知某反应的ΔH Ө(T)＜0，随着反应 温度的升高，K Ө…………
9．由阿仑尼乌斯公式可知，加快反应速 率的惟一方法是升高反应温度。 ( )
10．升高温度可以增加反应速率，主要原因是 ( )。
A．增加分子总数 B．增加活化分子百分数 c降低反应活化能 D．使平衡向吸热方向移动
下列说法你认为对否? 为什么?
（1）达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。
（2）改变生成物的分压，使 Q< K Ө ，平衡将向 右移动。
（3）升高温度使υ正增大；υ逆减小，故平衡向右 移动；
（4）由于反应前后分子数目相等，所以增加压力 对平衡无影响。
（5）加入催化剂使υ正增加，故平衡向右移动。
5. 状态函数 p、T、V、U、H、S、G 中哪些
• R 的取值 随压力单位的变化而不同
8.31 kPa ·dm3 ·mol-1 ·K-1 0.0821 atm ·dm3 ·mol-1 ·K-1
• 几种变化情况： P V = n R T
理想气体状态方程
Boyle 定律：PV = 衡量 （T, n 恒定） Charles-Gay-Lussac 定律： V/T =衡量 （P, n 恒定） Avogadro 定律：V/n = 衡量 （T, P 恒定）
a. K(s) b. Na(s) c. Br2(l) d. Br2(g) e. KCl(s)
解： d>c>e>a>b
2.水的分解反应为:2H2O(g) 2H2(g) + O2(g), 在1227℃和727℃下该反应的K 分 别为 1.9×10-11和3.9×10-19，求反应
2H2(g) + O2(g) 多少？
自由能变 • 标准摩尔反应熵变，标准摩尔反应焓变，
标准摩尔反应自由能变 • 标准摩尔生成自由能，标准摩尔生成焓变，
标准摩尔生成熵变
盖斯定律
• 反应焓变 • 反应熵变 • 反应Gibbs自由能变 • 多步平衡法则
热力学三大定律
• 第一定律 • 第二定律 • 第三定律
反应方向的判定
• 三种情况----三个公式 • 如何判断是不是标准态？
解：
理想气体状态方程
求出摩尔质量，即可确定分子式。
设氟化氙摩尔质量为M，密度为r（g ·dm3)，质量为m (g)，R 应选用 8.31 （kPa ·dm3 ·mol-1 ·K-1）。
例题
∵ PV = nRT = (m/M) RT
∴ M = (m/V)(RT/P) = r (RT/P)
= (0.899 × 8.31 × 353)/15.6
）
摩气 尔体
m数ol常数
温 度
K
适用于：温度较高或压力较低时的稀薄气体
思考题：下列气体中哪个更符合 理想气体的定义,为什么
• 300K下一个大气压下的HCl • 600K一个大气压下的HCl • 600K0.01个大气压下的HCl • 600K0.01个大气压下的Ne.
理想气体状态方程
气体状态方程 的运用
2H2O(g)的热效应是
解： rH m= ln(K2 / K1 )*RT1T2/（T2-T1） =441.6kJ.mol-1
则所求反应热效应为 ﹣ 441.6kJ.mol-1。
3. 已知下列反应的平衡常数：
H2(g) + S(s)<═> H2S(g)； S(s) + O2(g)<═>SO2(g)； 则反应：
状态函数
• U，H，S，G，P，T，
VBiblioteka Baidu
qp,m qv, m B (g) RT
• 两个不是状态函数！
B
W, Q
• 特点：状态函数变不 依赖于途径，而只与 反应始末态有关
热力学标准态：
气体物质的标准态：标准压力p =100kPa）下
表现出理想气体性质的纯气体状态
是广度性质？
6．下列说法中正确的是( )。 A．所有单质的ΔfHӨm(B，物态，T)值都等于 零 B．常温时所有物质的SӨm(B，物态， T)都大 于零 C ．所有单质的ΔfGӨm(B，物态，T)都等于零 D．标准状态，298K时，参考状态单质的
ΔfHӨm(B，物态，298)等于零
7、常压下，纯水凝结成冰的过程中，系 统的下列状态函数变等于零的是( )。
K1Ө K2Ө
H2(g) + SO2(g) <═> O2(g) + H2S(g)的平衡 常数是下列中的哪一个。
(1) K1Ө-K2Ө (3) K2Ө/K1Ө
(2)K1Ө·K2Ө (4)K1Ө/K2Ө
4．对于可逆反应： C(s) + H2O(g) )<═> CO(g) + H2(g)； ΔrHmӨ> 0
溶液中溶质B的标准态是:标准压力p 下，质量 摩尔浓度为b (1.0mol.kg-1),并表现出无限稀溶液 中溶质的状态; 本书采用近似c =1.0 mol.dm-3)
液体或固体的标准态是:标准压力p 下的纯液 体或纯固体。
正确写出下列符号的意义
• 焓变，熵变，自由能变 • 摩尔反应熵变，摩尔反应焓变，摩尔反应
反应终点
• 平衡常数： 概念、写法与性质 • 平衡常数与反应自由能的关系 • 反应商判据 • 平衡计算
化学反应动力学部分
• 速率方程、反应级数 • 一级反应特点及计算
温度：两个相似公式
• 范特霍夫等压方程 • 阿伦尼乌斯方程
1.不用查表，将下列物质按Sθm（298.15K）由大 到小顺序排列：
气体方程的其它运用
• 求分子量（摩尔质量）M PV = (m/M) RT (n = m/M)
• 求密度（r)
r m/V
P(m/r) nRT
r = P(m/n)/(RT) M= m/n
r = (PM)/(RT)
理想气体状态方程
例：计算摩尔质量
惰性气体氙能和氟形成多种氟化物
XeFx。实验测定在80 oC，15.6 kPa 时，某 气态氟化氙试样的密度为0.899（g ·dm-3)， 试确定这种氟化氙的分子式。
11．已知反应A十2B＝2Y的速率方程为 v＝k.cA. cB该反应是( )。
A．元反应 B．三级反应 C ．一级反应 D．级数为2的反应
气体的计量
理想气体： 假定：
分子不占有体积 分子间作用力忽略不计
理想气体状态方程
P V = n R T （气体状态方程/克
拉佩龙方程
压体 力积
单位： Pa m3
A.ΔU B.ΔS C.ΔGӨ D. ΔG
8．已知某反应的ΔH Ө(T)＜0，随着反应 温度的升高，K Ө…………
9．由阿仑尼乌斯公式可知，加快反应速 率的惟一方法是升高反应温度。 ( )
10．升高温度可以增加反应速率，主要原因是 ( )。
A．增加分子总数 B．增加活化分子百分数 c降低反应活化能 D．使平衡向吸热方向移动
下列说法你认为对否? 为什么?
（1）达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。
（2）改变生成物的分压，使 Q< K Ө ，平衡将向 右移动。
（3）升高温度使υ正增大；υ逆减小，故平衡向右 移动；
（4）由于反应前后分子数目相等，所以增加压力 对平衡无影响。
（5）加入催化剂使υ正增加，故平衡向右移动。
5. 状态函数 p、T、V、U、H、S、G 中哪些
• R 的取值 随压力单位的变化而不同
8.31 kPa ·dm3 ·mol-1 ·K-1 0.0821 atm ·dm3 ·mol-1 ·K-1
• 几种变化情况： P V = n R T
理想气体状态方程
Boyle 定律：PV = 衡量 （T, n 恒定） Charles-Gay-Lussac 定律： V/T =衡量 （P, n 恒定） Avogadro 定律：V/n = 衡量 （T, P 恒定）
a. K(s) b. Na(s) c. Br2(l) d. Br2(g) e. KCl(s)
解： d>c>e>a>b
2.水的分解反应为:2H2O(g) 2H2(g) + O2(g), 在1227℃和727℃下该反应的K 分 别为 1.9×10-11和3.9×10-19，求反应
2H2(g) + O2(g) 多少？
自由能变 • 标准摩尔反应熵变，标准摩尔反应焓变，
标准摩尔反应自由能变 • 标准摩尔生成自由能，标准摩尔生成焓变，
标准摩尔生成熵变
盖斯定律
• 反应焓变 • 反应熵变 • 反应Gibbs自由能变 • 多步平衡法则
热力学三大定律
• 第一定律 • 第二定律 • 第三定律
反应方向的判定
• 三种情况----三个公式 • 如何判断是不是标准态？
解：
理想气体状态方程
求出摩尔质量，即可确定分子式。
设氟化氙摩尔质量为M，密度为r（g ·dm3)，质量为m (g)，R 应选用 8.31 （kPa ·dm3 ·mol-1 ·K-1）。
例题
∵ PV = nRT = (m/M) RT
∴ M = (m/V)(RT/P) = r (RT/P)
= (0.899 × 8.31 × 353)/15.6
）
摩气 尔体
m数ol常数
温 度
K
适用于：温度较高或压力较低时的稀薄气体
思考题：下列气体中哪个更符合 理想气体的定义,为什么
• 300K下一个大气压下的HCl • 600K一个大气压下的HCl • 600K0.01个大气压下的HCl • 600K0.01个大气压下的Ne.
理想气体状态方程
气体状态方程 的运用
2H2O(g)的热效应是
解： rH m= ln(K2 / K1 )*RT1T2/（T2-T1） =441.6kJ.mol-1
则所求反应热效应为 ﹣ 441.6kJ.mol-1。
3. 已知下列反应的平衡常数：
H2(g) + S(s)<═> H2S(g)； S(s) + O2(g)<═>SO2(g)； 则反应：