普通化学第2章化学热力学基础习题
普通化学作业答案第2章
2.4rHm=2fHm(CO2,g)+3fHm(H2O,l)+(-1)fHm(CH3OCH3,l)+(- 3)fHm(O2,g)
fHm(CH3OCH3,l) =2fHm(CO2,g) +3fHm(H2O,l)-rHm= -183 kJmol-1
2.5
C(s)+O2(g)rHm(1) CO2(g)
由题意知,rHm(1)<0,rHm(3)<0
故:以水煤气作燃料时放热较多
2.7均为熵增过程。
2.8标准状态下:
rHm
rSm
<0
<0
低温自发
<0
>0
任意温度均自发
>0
>0
高温自发
>0
<0
任意温度均不可能自发
2.9
(2)(反应为气体物质的量增加的过程,rSm>0)
2.10
不可以。因为物质的Sm,不是指由参考状态的元素生成该物质(B=+1)反应的标准摩尔熵。
rSm(298K)=4Sm(Fe,s)+3Sm(CO2,g)+(-2)Sm( Fe2O3,s)+
(-3)Sm(C,s)=557.98Jmol-1K-1
反应在标准状态下自发进行:
rGm(T)rHm(298K)-TrSm(298K)
T>[rHm(298K)/rSm(298K)] ,即T>839K
故以木炭为燃料时,因最高温度低于839K,反应不可能自发。
2.11
H: -40 kJ -40 kJ
G: -38kJ -38 kJ
S: -6.7JK-1-6.7 JK-1
2化学热力学初步(1)
化学热力学初步学号姓名一、是非题(判断下列叙述是否正确,正确的在括号中画√,错误的画)1、系统的焓等于系统的热量。
...................... .................. .........................()2、在恒温恒压下,某化学反应的热效应Q p=△H=H2-H1,因为H是状态函数,故Q p也是状态函数。
............................................................ ....................()3、已知298K时,△f Gθm(SbCl5,g)=-334.3kJ·mol-1,△f Gθm(SbCl3,g)=-301.0kJ·mol-1,则反应SbCl5(g)→SbCl3(g)+Cl2(g)在298K、标准状态下不能自发进行。
....................()4.如果一个反应的△r Hθm和△r Sθm均为正值,当温度升高时,△r Gθm将减小.................()5.冰在室温下自发地融化成水,是熵增起了主要作用。
..................................()6、如果一个反应的△r Hθm和△r Sθm均为正值,当温度升高时,△r Gθm将减小................()二、选择题(在下列各题中,选择出符合题意的答案,将其代号填入括号内)1、已知反应C2H2(g)+5/2 O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)的△r Hθm (1)=-1301.0kJ·mol-1,C(s)+O2(g)→CO2(g)+H2O(l)的△r Hθm (2)=-393.5kJ·mol-1,H2(g)+1/2 O2(g)→H2O(l)的△r Hθm (3)=-285.8kJ·mol-1,则反应2C(s)+H2(g)→C2H2(g)的△r Hθm为.......................... .....................................()。
化学热力学基础(习题及答案)
解:
NH 4Cl(s) NH 3(g) HCl(g)
f
H
m
(kJ
•
mol
1 )
Sm (J • mol1 • K 1)
314.4 46.11 92.31 94.56 192.3 186.80
r
H
m
(46.11)
(92.31)
(314.4)
175.98(kJ
• mol1)
r
S
m
186.80 192.3 94.56
(1) 4NH3(g)+5O2 (g) =4NO(g)+ 6 H2O(l) △rHmθ=-1170 kJ·mol-1
(2) 4NH3(g)+3O2 (g) =2N2(g)+ 6 H2O(l) △rHmθ=-1530 kJ·mol-1
试求:NO的标准摩尔生成焓△rHmθ。
解:
1
1
2 N2 (g) 2 O2 (g) NO(g)
(3)
f
H
m
(3) (1) (2) 4
f
H
m
1 4
[
r
H
m
(1)
r
H
m
(2)]
1 [(1170) (1530)] 90(kJ • mol1) 4
5
General Chemistry
Chapter 4 Homework
3.已知
(1)C(s,石墨)+ 1/2O2(g) = CO (g) △rHmθ(1)= -110.52 kJ∙mol-1
284.54(J
• mol1
•
K 1)
T
r
H
m
r Sm
物理化学《化学热力学基础》习题及答案
物理化学《化学热力学基础》习题及答案1-2 选择题1、273K ,θp 时,冰融化为水的过程中,下列关系是正确的有(B )A.0<WB.p Q H =∆C.0<∆HD.0<∆U2、体系接受环境做功为160J ,热力学能增加了200J ,则体系(A )A.吸收热量40JB.吸收热量360JC.放出热量40JD.放出热量360J3、在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则(C )A.0,0,0>∆=>U W QB.0,0,0>∆==U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0<∆=<U W Q4、任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是(D )A.G ∆B.S ∆C.U ∆D.Q5、对一理想气体,下列关系式不正确的是(A )A.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T UB.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p H D.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p U 6、当热力学第一定律写成pdV Q dU -=δ时,它适用于(C )A.理想气体的可逆过程B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程D.封闭体系的定压过程7、在一绝热刚壁体系内,发生一化学反应,温度从21T T →,压力由21p p →,则(D )A.0,0,0>∆>>U W QB.0,0,0<∆<=U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0=∆==U W Q 8、理想气体定温定压混合过程中,下列体系的性质不正确的是(C )A.0>∆SB.0=∆HC.0=∆GD.0=∆U9、任意的可逆循环过程,体系的熵变(A )A.一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数10、一封闭体系从B A →变化时,经历可逆R 和不可逆IR 途径,则(B )A.IR R Q Q =B.T Q dS IRδ> C.IR R W W = D.TQ T Q IR R =11、理想气体自由膨胀过程中(D )A.0,0,0,0=∆>∆>=H U Q WB.0,0,0,0>∆>∆=>H U Q WC.0,0,0,0=∆=∆><H U Q WD.0,0,0,0=∆=∆==H U Q W12、2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水,则(D )A.0,0,0=∆>∆=孤S H QB.0,0,0>∆=>U W QC.0,0,0>∆>∆>孤S U QD.0,0,0>∆==孤S W Q13、理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有(A )A.0=∆体SB.0=∆UC.0<QD.0=∆H14、当理想气体反抗一定外压做绝热膨胀时,则(D )A.焓总是不变的B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的D.热力学能总是减小的15、环境的熵变等于(B 、C ) A.环体T Q δ B.环体T Q δ- C.环环T Q δ D.环环T Q δ-16、在孤立体系中进行的变化,其U ∆和H ∆的值一定是(D )A.0,0<∆>∆H UB.0,0=∆=∆H UC.0,0<∆<∆H UD.不能确定H U ∆=∆,017、某体系经过不可逆循环后,错误的答案是(A )A.0=QB.0=∆SC.0=∆UD.0=∆H18、C 6H 6(l)在刚性绝热容器中燃烧,则(D )A.0,0,0=<∆=∆Q H UB.0,0,0=>∆=∆W H UC.0,0,0==∆≠∆Q H UD.0,0,0=≠∆=∆W H U19 、下列化学势是偏摩尔量的是( B ) A.Zn V T B n F ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B.Z n p T B n G ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.Z n V S B n U ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D.Z n p S B n H ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 20、在℃10-,θp ,1mol 过冷的水结成冰时,下述表示正确的是( C )A.00,0,0>∆>∆>∆<∆孤环体,S S S GB.00,0,0<∆<∆<∆>∆孤环体,S S S GC.00,0,0>∆>∆<∆<∆孤环体,S S S GD.00,0,0<∆<∆>∆>∆孤环体,S S S G21、下述化学势的公式中,不正确的是( D ) A.B B Z n p T n Gμ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B.m B pS T ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ C.m B TV p ,=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ D.Z n p T B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 22、在373.15K ,101.325Pa ,)(2l O H μ与)(2g O H μ的关系是( B )A.)()(22g O H l O H μμ>B.)()(22g O H l O H μμ=C.)()(22g O H l O H μμ<D.无法确定23、制作膨胀功的封闭体系,pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值( B ) A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定24、某一过程0=∆G ,应满足的条件是( D )A.任意的可逆过程B.定温定压且只做体积中的过程C.定温定容且只做体积功的可逆过程D.定温定压且只做体积功的可逆过程25、1mol 理想气体经一定温可逆膨胀过程,则( A )A.F G ∆=∆B.F G ∆>∆C.F G ∆<∆D.无法确定26、纯液体在正常相变点凝固,则下列量减少的是( A )A.SB.GC.蒸汽压D.凝固热27、右图中哪一点是稀溶液溶质的标准态的点( B )A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点28、在θp 下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的是( D )A.G ∆B.S ∆C.H ∆D.U ∆29、实际气体的化学势表达式为θθμμp f RT T ln)(+=,其中标准态 化学势为( A )A.逸度θp f =的实际气体的化学势B.压力θp p =的实际气体的化学势C.压力θp p =的理想气体的化学势D.逸度θp f =的理想气体的化学势30、理想气体的不可逆循环,G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定31、在βα,两相中含A 、B 两种物质,当达平衡时,正确的是( B )A.ααμμB A =B.ααμμA A =C.βαμμB A =D.ββμμB A =32、多组分体系中,物质B 的化学势随压力的变化率,即)(,B Z B Z n T p ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ的值( A ) A.0> B.0< C.0= D.无法确定33、℃10-、标准压力下,1mol 过冷水蒸汽凝集成冰,则体系、环境及总的熵变为( B )A.0,0,0<∆<∆<∆univ sur sys S S SB.0,0,0>∆>∆<∆univ sur sys S S SC.0,0,0>∆>∆>∆univ sur sys S S SD.0,0,0<∆>∆<∆univ sur sys S S S34、p-V 图上,1mol 单原子理想气体,由状态A 变到状态B ,错误的是( B )A.Q U =∆B.Q H =∆C.0<∆SD.0<∆U35、体系经不可逆过程,下列物理量一定大于零的是( C )A.U ∆B.H ∆C.总S ∆D.G ∆36、一个很大的恒温箱放着一段电阻丝,短时通电后,电阻丝的熵变( D )A.0>B.0<C.0=D.无法确定37、热力学的基本方程Vdp SdT dG +-=可使用与下列哪一过程( B )A.298K ,标准压力的水蒸发的过程B.理想气体向真空膨胀C.电解水制备氢气D.合成氨反应未达平衡38、温度为T 时,纯液体A 的饱和蒸汽压为*A p ,化学势为*A μ,在1θp 时,凝固点为0f T ,向A 溶液中加入少量溶质形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则A p 、A μ、f T 的关系是( D )A.f f A A A A T T p p <<<0,**,μμB.f f A A A A T T p p <<>0,**,μμC.f f A A A A T T p p ><>0,**,μμD.f f A A A A T T p p >>>0,**,μμ39下列性质不符合理想溶液通性的是: ( D )A. ∆mix V =0B. ∆mix S >0C. ∆mix G <0D. ∆mix G >040、从A 态到B 态经不可逆过程ΔS 体是: ( D )A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定41、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰,在此过程中,体系的ΔG 与ΔH 如何变化: ( D )A. ΔG<0,ΔH>0B. ΔG>0,ΔH>0C. ΔG=0,ΔH=0D. ΔG<0,ΔH<042、某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后,其温度:( A )A.一定升高B.一定降低C.一定不变D.不一定改变43、对于纯物质的标准态的规定,下列说法中不正确的是: (C)A. 气体的标准态就是温度为T ,压力为100kPa 下具有理想气体性质的纯气体状态。
普通化学习题与解答第二章
题目:在等温、等压条件下自发反应总是向着 ΔH - TΔS < 0 的方向进行,因此,在等温、等压条件下,自发反 应总是向着 ΔH - TΔS < 0 的方向进行。
● 解答:K = [C][D] / ([A][B]^2) ● 题目:在一定温度下,向一个容积不变的容器中通入1mol N2和3mol H2及固体催化剂,使之反应:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g);ΔH = -92.4kJ/mol,平衡时容器内气体压强为起始时的80%。此时,若向容器
中充入1mol N2、3mol H2和1mol NH3,则平衡移动的方向为____。 解答:向容器中充入$1molN_{2}$、$3molH_{2}$和$1molNH_{3}$,等效为开始充入$2molN_{2}$、$6molH_{2}$,与原起始量之比 相同,为等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,则平衡不移动,故答案为:不移动。
● A.NH3的体积分数一定小于反应前混合气体的2v逆(NH3) ● C.平衡时体系中N2、H2、NH3的物质的量之比一定为1:3:2 ● D.平衡时体系中N2、H2、NH3的物质的量之和一定等于起始时体系的总物质的量
● 题目:请写出下列反应的平衡常数表达式:A + 2B → C + D 解答:K = [C][D] / ([A][B]^2)
添加标题
注意事项:在书写平衡常数表达式时,需要注意各组分的化学计量数,它反映了反应中各物质的计 量关系。在本题中,化学计量数分别是1、2、3、4。
题目:请写出下列反应的平衡常数表达式:A + 2B → 3C + 4D 解答:平衡常数表达式为 K = [C]^3[D]^4/[A][B]^2 解释:根据平衡常数的定义,平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 注意事项:在书写平衡常数表达式时,需要注意反应物和生成物的浓度幂之积的次序和指数
大一无机化学2章 化学热力学基础习题解
第二章 化学热力学基础思考题与习题2-1 何谓物质的标准状态?答:物质的标准状态是在温度为T 及标准压力P ө(P ө=100 kpa )下的状态。
2-2 计算下列各体系由状态A 变化到状态B 时热力学能的变化(1) 吸收了2000KJ 热量,并对环境做功300KJ 。
(2) 向环境放出了12.54KJ 热量,并对环境做功31.34KJ 。
(3) 从环境吸收了7.94KJ 热量,环境对体系做功31.34KJ 。
(4) 向环境放出了24.5KJ 热量,环境对体系做功26.15KJ 。
解:(1)1700KJ 300KJ -KJ 2000==+=∆W Q U (2) -43.88KJ 31.34KJ -KJ 4.512=-=+=∆W Q U (3) KJ 8.293KJ 4.331KJ 4.97=+=+=∆W Q U (4) 1.64KJ 26.15KJ .5KJ 24=+-=+=∆W Q U2-3 某体系由状态Ⅰ沿途径A 变到状态Ⅱ时从环境吸热314.0 J ,同时对环境做功117.0 J 。
当体系由状态Ⅱ沿另一途径B 变到状态Ⅰ时体系对环境做功44.0 J ,问此时体系吸收热量为多少?解:(1)由状态Ⅰ变到状态Ⅱ:J 0.197J 0.117J 0.3141=-=+=∆W Q U (2)由状态Ⅱ变到状态Ⅰ:122U J,0.44U W ∆-=∆-=J 0.1971222-=∆-=-=∆U W Q U J 0.1532-=Q2-4、在1标准压力下,100℃时1mol 液态水体积为18.8mL ,而1mol 水蒸气的体积为30.2ml ,水的汽化热为40.67KJ·mol -1,计算100℃时在标准压力下由30.2g 液态水蒸发为水蒸气时的△H 和△U 。
解:68.23KJ l 40.67KJ.mo mol 18.030.2H 1-P =⨯==∆Q ()63.02K J 103738.314mol 18.030.2-68.23KJ RT n -H U 3-=⨯⨯⨯=∆∆=∆ 2-5、甲苯,CO 2和水在298K 时的标准生成焓分别为48.0KJ·mol -1、-393.5KJ·mol -1和-286.0KJ·mol -1,计算298K 和恒压下10gCH 4 (g)完全燃烧时放出的热量。
化学热力学基础例题与习题-勿删
G m ( ZnO,s )
=
-318.3kJ·mol-1
;f
G m(HgO,s)
=-58.43kJ·mol-1
3.由于 rHm ,rSm 一般随温度的变
化
不大
,故在温度变化不大时,
r
G
m
=
G
T
=
H298-T
S298
。
4.恒温、恒压条件下,反应2SO2(g)+O2(g)
→2SO3(g)在任意状态下的
rG
、标准状态下
m
的
r
G
m
及体系中各物质分压之间的关系是
r
G
=
m
r
G
m
+2.303RTlg
( pSO3 p )2 ( pSO2 p )2 ( pO2
p)
5.对于 孤立 体系,自发过程一定是ΔS
的过>程0,达平衡时熵S值
。 最大
6.对于恒温恒压条件下的封闭或敞开体 系,自发过程一定是ΔG < 0 的过程,且达 平衡时,自由能G值最 小 ,这就是著名的 最小自由能 原理。
=91 kJ·mol-1
ln
K
= rG RT
=
91103J mol1 8.314J mol1 298K
=-36.73
K =1.12×10-16
(2)方法1 298K时的饱和水蒸气压为
3.17kPa,298K时空气水蒸气压为
p1=3.17kPa×60%=1.90kPa
设Na2SO4·10H2O风化时平衡水蒸气压为p2,则
7.定温下,下列反应熵变rSm 最大的是 D 。
A.CO2(g)→C(s)+O2(g) B.2SO3(g)→2SO2(g)+O2(g) C.CaSO4·2H2O(s)→CaSO4(s)+2H2O(l) D.2NH3(g) →3H2(g)+N2(g)
大学化学普通化学习课后题答案
普通化学 马家举 第一章 物质结构基础习题4 假定有下列电子的各套量子数,指出哪几套不可能存在,并说明原因。
(1)3,2,2,1/2;(2)3,0,-1,1/2;(3)2,2,2,2;(2)当角量子数l 取0时,磁量子数m 不能取-1。
(3)当主量字数取2时,角量子数不能取2;自旋量子数不能取2,只能取+1/2或-1/2。
5写出原子序数为47的银原子的电子分布式,并用四个量子数表示最外层电子的运动状态。
Ag :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 105s 1 5,0,0,+1/2。
试用杂化轨道理论解释:(1) H 2S 分子的键角为920,而PCl 3的键角为1020。
(2) NF 3分子为三角锥形构型,而BF 3分子为平面三角形构型。
(1) H 2S 分子与H 2O 分子一样,中心原子采取sp 3不等性杂化,在两个孤电子对的作用下,两个H-S键键角减小。
之所以键角小于H 2O 分子中两个H-O 键的键角104045’,是因为H-S 键的成键电子对更靠近H 原子,两个H-S 键之间的斥力小,被压缩的程度更大。
PCl 3分子与NH 3分子一样,也是中心原子采取sp 3不等性杂化,同理Cl-P 键的成键电子对更靠近Cl 原子,所以两个P-Cl 键的键角小于NH 3分子中两个N-H 键的键角。
(2) NF3分子与NH 3分子一样中心原子采取sp 3不等性杂化,使分子产生三角锥形构型;BF 3分子中心原子B 采用sp 2等性杂化,使分子产生平面三角形构型。
7 为什么(1)室温下CH 4为气体,CCl 4为液体,而CI 4为其固体?(2)水的沸点高于H 2S ,而CH 4的沸点低于SiH 4?(1) 从CH 4→CCl 4→CI 4分子量增加,分子间色散力增大,而色散力在范德华力中占较大比例,即分子间力是增大的,而分子间力越大,熔沸点越高。
(2) H 2O 分子与H 2S 分子相比,水中H 2O 分子之间存在氢键,虽然H 2O 分子间的色散力较小,氢键的存在却使沸点更高一些。
【无机化学试题及答案】第二章 化学热力学基础
第二章化学热力学基础一、填空题1,热力学第一定律的数学表达式为;若不做非体积功,热力学第一定律可表示为。
2,在物理量H ,S ,G ,Q ,W ,T ,p 中,属于状态函数的是,与过程有关的量是______;在上述状态函数中,属于强度性质的是。
3,在温度T 时,参考单质的标准摩尔生成焓,标准摩尔生成吉布斯函数,标准摩尔熵。
4,反应2AB(s)B (g)+AB 3(s)在298.15 K 、标准状态下正向自发进行,由此可判断该反应的(298.15 K),(298.15 K),(298.15 K),若升高温度,反应正向进行的程度。
5,(NaCl, s, 298.15 K)称为,其SI 单位为。
6,2(H O, g, 298.15 K)称为,其SI 单位为。
7,2(O , g, 298.15 K)称为,其SI 单位为。
二、是非题1,虽然温度对r m H ∆和r m S ∆的影响较小,但温度对r m G ∆的影响却较大。
2,由于r m ,0p w H Q '=∆=,而H 是状态函数,因此,0p w Q '=也是状态函数。
3,r m S ∆>0的反应在等温、等压下均能自发进行。
4,对于任何物质,焓和热力学能的相对大小为H U >。
5,298.15 K 时,2H (g)的标准摩尔燃烧焓等于2H O(g)的标准摩尔生成焓。
6,由于Q 和W 与过程有关,因此Q +W 也与过程有关。
7,对于同一化学反应,r m ()H T ∆必定大于r m ()U T ∆。
8,等温等压不做非体积功的条件下,一切吸热且熵减小的反应,均不能自动进行。
9,反应21CO(g)+O (g)22CO (g)的标准摩尔焓变即为2CO (g)的标准摩尔生成焓。
10,化学反应的摩尔焓变就是反应热。
三、问答题1,化学反应的r m G ∆与有何不同?2,如果系统放热,其热力学能是否一定减少? 3,Hess 定律的内容如何?它能解决什么问题? 4,什么叫标准摩尔生成焓?如何利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变?写出有关的计算公式。
第2章 化学热力学初步(习题解)
第2章化学热力学初步(习题解)第2章化学热力学初步(习题解)第二章化学热力学基础1.热力学第一定律?u?q?w,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。
Q和w只有在能量交换过程中才有特定的值,共和国热量的值会以不同的方式变化,所以它们不是状态函数。
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(qv)和恒压反应热(qp)答:(1)在热力学中,研究对象称为系统,系统外的部分称为环境。
(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当提到一个过程时,其热力学函数的变化是焓。
(5)系统中所有能量的总和称为热力学能。
(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的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:用于确定系统状态的物理量称为系统状态函数。
它是添加剂。
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。
5.什么是热化学方程式?写热化学方程式时我们应该注意什么?答:反映反应热效应的化学方程式称为热化学方程式。
在编写化学方程式时,应注意以下几点:(1)在编写热化学方程式时,应注意反应的温度和压力条件。
如果反应在298K和1.013×下进行,通常不指示何时在105Pa下进行。
(2)应说明材料的聚集状态和晶体形式。
(3)方程式中的平衡系数只代表米的数量,而不是分子的数量。
然而,当化学计量数不同时,同一反应的反应热值也不同。
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qv=qp?等摩尔的naoh和nh3h2o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 298K下2n2(g)+O2(g)=2n2o(g)的反应,δrhm?=164kjmol-1,找到反应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。
物理化学《化学热力学基础》习题及答案
物理化学《化学热力学基础》习题及答案1-2 选择题1、273K ,θp 时,冰融化为水的过程中,下列关系是正确的有(B )A.0<WB.p Q H =∆C.0<∆HD.0<∆U2、体系接受环境做功为160J ,热力学能增加了200J ,则体系(A )A.吸收热量40JB.吸收热量360JC.放出热量40JD.放出热量360J3、在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则(C )A.0,0,0>∆=>U W QB.0,0,0>∆==U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0<∆=<U W Q4、任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是(D )A.G ∆B.S ∆C.U ∆D.Q5、对一理想气体,下列关系式不正确的是(A )A.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T UB.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p H D.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p U 6、当热力学第一定律写成pdV Q dU -=δ时,它适用于(C )A.理想气体的可逆过程B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程D.封闭体系的定压过程7、在一绝热刚壁体系内,发生一化学反应,温度从21T T →,压力由21p p →,则(D )A.0,0,0>∆>>U W QB.0,0,0<∆<=U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0=∆==U W Q 8、理想气体定温定压混合过程中,下列体系的性质不正确的是(C )A.0>∆SB.0=∆HC.0=∆GD.0=∆U9、任意的可逆循环过程,体系的熵变(A )A.一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数10、一封闭体系从B A →变化时,经历可逆R 和不可逆IR 途径,则(B )A.IR R Q Q =B.T Q dS IRδ> C.IR R W W = D.TQ T Q IR R =11、理想气体自由膨胀过程中(D )A.0,0,0,0=∆>∆>=H U Q WB.0,0,0,0>∆>∆=>H U Q WC.0,0,0,0=∆=∆><H U Q WD.0,0,0,0=∆=∆==H U Q W12、2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水,则(D )A.0,0,0=∆>∆=孤S H QB.0,0,0>∆=>U W QC.0,0,0>∆>∆>孤S U QD.0,0,0>∆==孤S W Q13、理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有(A )A.0=∆体SB.0=∆UC.0<QD.0=∆H14、当理想气体反抗一定外压做绝热膨胀时,则(D )A.焓总是不变的B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的D.热力学能总是减小的15、环境的熵变等于(B 、C ) A.环体T Q δ B.环体T Q δ- C.环环T Q δ D.环环T Q δ-16、在孤立体系中进行的变化,其U ∆和H ∆的值一定是(D )A.0,0<∆>∆H UB.0,0=∆=∆H UC.0,0<∆<∆H UD.不能确定H U ∆=∆,017、某体系经过不可逆循环后,错误的答案是(A )A.0=QB.0=∆SC.0=∆UD.0=∆H18、C 6H 6(l)在刚性绝热容器中燃烧,则(D )A.0,0,0=<∆=∆Q H UB.0,0,0=>∆=∆W H UC.0,0,0==∆≠∆Q H UD.0,0,0=≠∆=∆W H U19 、下列化学势是偏摩尔量的是( B ) A.Zn V T B n F ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B.Z n p T B n G ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.Z n V S B n U ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D.Z n p S B n H ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 20、在℃10-,θp ,1mol 过冷的水结成冰时,下述表示正确的是( C )A.00,0,0>∆>∆>∆<∆孤环体,S S S GB.00,0,0<∆<∆<∆>∆孤环体,S S S GC.00,0,0>∆>∆<∆<∆孤环体,S S S GD.00,0,0<∆<∆>∆>∆孤环体,S S S G21、下述化学势的公式中,不正确的是( D ) A.B B Z n p T n Gμ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B.m B pS T ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ C.m B TV p ,=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ D.Z n p T B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 22、在373.15K ,101.325Pa ,)(2l O H μ与)(2g O H μ的关系是( B )A.)()(22g O H l O H μμ>B.)()(22g O H l O H μμ=C.)()(22g O H l O H μμ<D.无法确定23、制作膨胀功的封闭体系,pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值( B ) A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定24、某一过程0=∆G ,应满足的条件是( D )A.任意的可逆过程B.定温定压且只做体积中的过程C.定温定容且只做体积功的可逆过程D.定温定压且只做体积功的可逆过程25、1mol 理想气体经一定温可逆膨胀过程,则( A )A.F G ∆=∆B.F G ∆>∆C.F G ∆<∆D.无法确定26、纯液体在正常相变点凝固,则下列量减少的是( A )A.SB.GC.蒸汽压D.凝固热27、右图中哪一点是稀溶液溶质的标准态的点( B )A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点28、在θp 下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的是( D )A.G ∆B.S ∆C.H ∆D.U ∆29、实际气体的化学势表达式为θθμμp f RT T ln)(+=,其中标准态 化学势为( A )A.逸度θp f =的实际气体的化学势B.压力θp p =的实际气体的化学势C.压力θp p =的理想气体的化学势D.逸度θp f =的理想气体的化学势30、理想气体的不可逆循环,G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定31、在βα,两相中含A 、B 两种物质,当达平衡时,正确的是( B )A.ααμμB A =B.ααμμA A =C.βαμμB A =D.ββμμB A =32、多组分体系中,物质B 的化学势随压力的变化率,即)(,B Z B Z n T p ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ的值( A ) A.0> B.0< C.0= D.无法确定33、℃10-、标准压力下,1mol 过冷水蒸汽凝集成冰,则体系、环境及总的熵变为( B )A.0,0,0<∆<∆<∆univ sur sys S S SB.0,0,0>∆>∆<∆univ sur sys S S SC.0,0,0>∆>∆>∆univ sur sys S S SD.0,0,0<∆>∆<∆univ sur sys S S S34、p-V 图上,1mol 单原子理想气体,由状态A 变到状态B ,错误的是( B )A.Q U =∆B.Q H =∆C.0<∆SD.0<∆U35、体系经不可逆过程,下列物理量一定大于零的是( C )A.U ∆B.H ∆C.总S ∆D.G ∆36、一个很大的恒温箱放着一段电阻丝,短时通电后,电阻丝的熵变( D )A.0>B.0<C.0=D.无法确定37、热力学的基本方程Vdp SdT dG +-=可使用与下列哪一过程( B )A.298K ,标准压力的水蒸发的过程B.理想气体向真空膨胀C.电解水制备氢气D.合成氨反应未达平衡38、温度为T 时,纯液体A 的饱和蒸汽压为*A p ,化学势为*A μ,在1θp 时,凝固点为0f T ,向A 溶液中加入少量溶质形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则A p 、A μ、f T 的关系是( D )A.f f A A A A T T p p <<<0,**,μμB.f f A A A A T T p p <<>0,**,μμC.f f A A A A T T p p ><>0,**,μμD.f f A A A A T T p p >>>0,**,μμ39下列性质不符合理想溶液通性的是: ( D )A. ∆mix V =0B. ∆mix S >0C. ∆mix G <0D. ∆mix G >040、从A 态到B 态经不可逆过程ΔS 体是: ( D )A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定41、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰,在此过程中,体系的ΔG 与ΔH 如何变化: ( D )A. ΔG<0,ΔH>0B. ΔG>0,ΔH>0C. ΔG=0,ΔH=0D. ΔG<0,ΔH<042、某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后,其温度:( A )A.一定升高B.一定降低C.一定不变D.不一定改变43、对于纯物质的标准态的规定,下列说法中不正确的是: (C)A. 气体的标准态就是温度为T ,压力为100kPa 下具有理想气体性质的纯气体状态。
化学热力学基础习题
7. 在 298.2K时,将 1molO2从 101.325KPa等温可逆压 缩 到 6×101.325 KPa , 试 求 Q , W , △Um , △Hm,△Fm,△Gm,△Sm和 △S隔离。 ⑵ 若自始至终用6×101.325 KPa的外压恒温压缩 至终态,试求上述各热力学量。(视O2为理想气 体) 。
I2(s)的熔点是113.5°C,其熔化热为
1.674×104J· mol-1,I2(l)的沸点是184.3°C,其气
化热为4.268×104 J· mol-1,I2(s),I2(l)及I2(g) 的平均恒压摩尔热容分别为55.65,62.67和36.86 J· K1· mol-1。试计算反应
H2(g)+I2(g)=2HI(g)在 HI(g) 29.16
10. 在-5°C时,过冷液体苯的蒸气压为2640Pa,而固 态苯的蒸气压为2280Pa,已知1mol过冷苯在-5°C 凝固时△S=-35.65J· K-1· mol-1,蒸汽视为理想气体, 试求该凝固过程的△G及△H。 11. 判断在10°C、P 压力下,白锡和灰锡哪一种 晶型稳定,已知在298K、P 压力下 △fHm/ ( J· mol-1 ) Sm/ ( J· K- Cpm/ ( 1· 1· mol-1) mol-1) 白锡 灰锡 0 -2197 52.30 44.76 26.15 25.73
3.
CH3COOH (l) + C2H5OH(l) = CH3COOC2H5 (l) + H2O (l) 的反应热为 △rHm(298K) = -9.2 kJ· mol-1 。 又知△c Hm(C2H5OH,l,298K)= -1366.9 kJ· mol-1 △c Hm(CH3COOH,l,298K)= -873.2 kJ· mol-1
第一、二章化学热力学总复习题答案
第一、二章化学热力学总复习题答案一、选择题(10分,每题1分)1、下列哪个是热力学第一定律的数学表达式 ( A )A . ΔU=Q+WB . Q =ΔU +WC . W =Q+ΔUD . ΔU=H + Q2、时,稳定纯态单质的标准摩尔生成焓为 ( C )A . <0B . >0C . =0D . 不能确定3、已知时,221MnO ()O ()MnO()2s g s =+的1(1)134.8kJ mol r m H -∆=⋅, 2MnO ()Mn()2MnO()s s s +=的1(2)250.4kJ mol r m H -∆=-⋅,则2(MnO ,)f m H s ∆为( C )。
A .1-385.2kJ mol -⋅B .1385.2kJ mol -⋅C .1-520.0kJ mol -⋅D .1520.0kJ mol -⋅4、某可逆反应,当温度由T 1升温至T 2时,平衡常数21K K >,则该反应的( A ) A .0r m H ∆> B .0r m H ∆<C .0r m H ∆=D .无法判断5、如果体系经过一系列变化后,又变回初始状态,则体系的( C )。
A .0,0,0,0Q W U H ==∆=∆=B .0,0,0,Q W U H Q ≠≠∆=∆=C .,,0Q W U Q W H =-∆=+∆=D .,,0Q W U Q W H ≠-∆=+∆=6、下列物理量不是状态函数的有( D )A .内能B .熵C .吉布斯自由能D .热7、恒温恒压下,可逆反应达到平衡时,下列关系式正确的是( C )A .10kJ mol ln r m r m G G RT K -∆=⋅∆=-,B .10kJ mol ln r m r m G G RT K -∆=⋅∆=-,C .10kJ mol ln r m r m G G RT K -∆=⋅∆=-,D .10kJ mol lnr m r m G G RT K -∆=⋅∆=-,8、下列反应中,反应的标准摩尔焓变与相应生成物的标准摩尔生成焓相等的是( D )A .CaO(s) + CO 2(g) = CaCO 3(s)B .1/2H 2(g) + 1/2I 2(g) = HI(g)C .H 2(g) + I 2(g) = 2HI(g)D .H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(g)9、对于稳定的纯态单质在298K ,100kPa 时的描述正确的为( C )A .m S ,f m G ∆为零B .f m H ∆不为零C .m S 不为零,f m H ∆为零D .f m G ∆,m S ,f m H ∆均为零10、如果能量为U 1的某体系吸收700J 的热,而此体系同时对环境做了550J 的功,则此体系的能量变化和环境的能量变化分别是( A )A .150J ,-150JB .700J ,550JC .-150J ,150JD .150J ,150J二、判断题(10分,每题1分)1、(× )热力学第一定律的数学表示式U = Q + W 适用于包括电功在内的一切宏观变化过程。
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
普通化学第二章补充习题及答案
第二章 化学反应基本原理重点内容概要1、封闭系统影响反应方向的因素:焓减小(∆r H m <0)、熵增加(∆r S m >0)都是有利因素。
判断化学反应自发方向要综合考虑系统的∆r H m ∆r S m 两个影响因素。
吉布斯等温方程式:∆r G m =∆r H m -T ∆r S m (吉布斯函数定义 G=H-TS )将焓和熵两个因素统一起来。
2、熵熵是系统混乱度的量度。
统计热力学定义:S = kln Ω。
熵值与温度、聚集状态、分子结构有关(要求会利用规律比较熵值大小) 同物、同温:S(g)>S(l)>S(s) 同物、同状态:S(高温)>S(低温)同温、同状态:结构相似时S(分子量大的)>S(分子量小的),分子量相近时S(含原子数多的)>S(含原子数少的)S(完美晶体,0K)=0(热力学第三定律)熵增加原理:∆S (隔离)>0 —— 隔离系统过程自发性判据。
对于反应∑=BB B ν0θθνB m BB m r S S ,∑=∆θB m S ,——标准熵(可查298K 数据)规定0),(,=+aq HS m θ≈∆)(TK S m r θ)298(K S m r θ∆ (前提是温度改变物质的状态没变)3、吉布斯函数 G=H-TSS T H G ∆-∆=∆(等温条件下成立)最小自由能原理:0<∆m r G 过程自发,反应向正反应方向进行0>∆m r G 过程非自发,反应向逆反应方向进行0=∆m r G 平衡状态——化学平衡热力学标志=∆)(T G m r B p p RT T G BB m r νθθ)/(ln )(∏+∆Q RT T G mr ln )(+∆=θ (该式中反应商的写法要特别注意:气体代相对分压,溶液代相对浓度,固体、液体不用代入。
以计量系数(反应物-,生成物+)为指数连乘)例如:MnO 2(s)+2Cl -(aq)+4H + (aq)=Mn 2+(aq)+Cl 2(g)+2H 2O(l)(典型的反应) 42]/)[(]/)[(]/)[(]/)[(22θθθθc c c c p p c c Q H Cl Cl Mn +-+⨯⨯=)298()298(,K G K G B m Bf B m r θθν∑∆=∆(因只有298.15K 的数据,所以该式只能计算298.15K 反应的标准摩尔吉布斯函数变))15.298(298)298()298(K S K K H K G m r m r m r θθθ∆⨯-∆=∆ θθθm r m r m r S TK K H TK G ∆⨯-∆≈∆)298()((使用该式计算要特别注意单位换算,前一项单位kJ.mol -1 ,而后一项T △S 单位一般为J.mol.K -1) (注意mr G ∆、θmr G ∆两者的区别、应用、计算)例如:判断反应的方向(一定T P 下)mr G ∆θm r G ∆只能判断标准状态下反应的方向,可以估计一般状态下反应的可能性。
物理化学《化学热力学基础》习题及答案
物理化学《化学热力学基础》习题及答案 1-2 选择题1、273K ,θp 时,冰融化为水的过程中,下列关系是正确的有(B )A.0<WB.p Q H =∆C.0<∆HD.0<∆U2、体系接受环境做功为160J ,热力学能增加了200J ,则体系(A )A.吸收热量40JB.吸收热量360JC.放出热量40JD.放出热量360J3、在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则(C )A.0,0,0>∆=>U W QB.0,0,0>∆==U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0<∆=<U W Q4、任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是(D )A.G ∆B.S ∆C.U ∆D.Q5、对一理想气体,下列关系式不正确的是(A )A.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T UB.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p H D.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p U 6、当热力学第一定律写成pdV Q dU -=δ时,它适用于(C )A.理想气体的可逆过程B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程D.封闭体系的定压过程7、在一绝热刚壁体系内,发生一化学反应,温度从21T T →,压力由21p p →,则(D )A.0,0,0>∆>>U W QB.0,0,0<∆<=U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0=∆==U W Q 8、理想气体定温定压混合过程中,下列体系的性质不正确的是(C )A.0>∆SB.0=∆HC.0=∆GD.0=∆U9、任意的可逆循环过程,体系的熵变(A )A.一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数10、一封闭体系从B A →变化时,经历可逆R 和不可逆IR 途径,则(B )A.IR R Q Q =B.T Q dS IRδ> C.IR R W W = D.TQ T Q IR R =11、理想气体自由膨胀过程中(D )A.0,0,0,0=∆>∆>=H U Q WB.0,0,0,0>∆>∆=>H U Q WC.0,0,0,0=∆=∆><H U Q WD.0,0,0,0=∆=∆==H U Q W12、2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水,则(D )A.0,0,0=∆>∆=孤S H QB.0,0,0>∆=>U W QC.0,0,0>∆>∆>孤S U QD.0,0,0>∆==孤S W Q13、理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有(A )A.0=∆体SB.0=∆UC.0<QD.0=∆H14、当理想气体反抗一定外压做绝热膨胀时,则(D )A.焓总是不变的B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的D.热力学能总是减小的15、环境的熵变等于(B 、C ) A.环体T Q δ B.环体T Q δ- C.环环T Q δ D.环环T Q δ-16、在孤立体系中进行的变化,其U ∆和H ∆的值一定是(D )A.0,0<∆>∆H UB.0,0=∆=∆H UC.0,0<∆<∆H UD.不能确定H U ∆=∆,017、某体系经过不可逆循环后,错误的答案是(A )A.0=QB.0=∆SC.0=∆UD.0=∆H18、C 6H 6(l)在刚性绝热容器中燃烧,则(D )A.0,0,0=<∆=∆Q H UB.0,0,0=>∆=∆W H UC.0,0,0==∆≠∆Q H UD.0,0,0=≠∆=∆W H U19 、下列化学势是偏摩尔量的是( B ) A.Zn V T B n F ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B.Z n p T B n G ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.Z n V S B n U ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D.Z n p S B n H ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 20、在℃10-,θp ,1mol 过冷的水结成冰时,下述表示正确的是( C )A.00,0,0>∆>∆>∆<∆孤环体,S S S GB.00,0,0<∆<∆<∆>∆孤环体,S S S GC.00,0,0>∆>∆<∆<∆孤环体,S S S GD.00,0,0<∆<∆>∆>∆孤环体,S S S G21、下述化学势的公式中,不正确的是( D ) A.B B Z n p T n Gμ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B.m B pS T ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ C.m B TV p ,=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ D.Z n p T B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 22、在373.15K ,101.325Pa ,)(2l O H μ与)(2g O H μ的关系是( B )A.)()(22g O H l O H μμ>B.)()(22g O H l O H μμ=C.)()(22g O H l O H μμ<D.无法确定23、制作膨胀功的封闭体系,pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值( B ) A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定24、某一过程0=∆G ,应满足的条件是( D )A.任意的可逆过程B.定温定压且只做体积中的过程C.定温定容且只做体积功的可逆过程D.定温定压且只做体积功的可逆过程25、1mol 理想气体经一定温可逆膨胀过程,则( A )A.F G ∆=∆B.F G ∆>∆C.F G ∆<∆D.无法确定26、纯液体在正常相变点凝固,则下列量减少的是( A )A.SB.GC.蒸汽压D.凝固热27、右图中哪一点是稀溶液溶质的标准态的点( B )A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点28、在θp 下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的是( D )A.G ∆B.S ∆C.H ∆D.U ∆29、实际气体的化学势表达式为θθμμp f RT T ln)(+=,其中标准态 化学势为( A )A.逸度θp f =的实际气体的化学势B.压力θp p =的实际气体的化学势C.压力θp p =的理想气体的化学势D.逸度θp f =的理想气体的化学势30、理想气体的不可逆循环,G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定31、在βα,两相中含A 、B 两种物质,当达平衡时,正确的是( B )A.ααμμB A =B.ααμμA A =C.βαμμB A =D.ββμμB A =32、多组分体系中,物质B 的化学势随压力的变化率,即)(,B Z B Z n T p ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ的值( A ) A.0> B.0< C.0= D.无法确定33、℃10-、标准压力下,1mol 过冷水蒸汽凝集成冰,则体系、环境及总的熵变为( B )A.0,0,0<∆<∆<∆univ sur sys S S SB.0,0,0>∆>∆<∆univ sur sys S S SC.0,0,0>∆>∆>∆univ sur sys S S SD.0,0,0<∆>∆<∆univ sur sys S S S34、p-V 图上,1mol 单原子理想气体,由状态A 变到状态B ,。
化学热力学基础练习
化学热力学基础练习一.是非题1. 某一可逆反应,当J>K 时,反应自发地向逆方向进行。
()2、化学反应的△r G越小,反应进行的趋势就越大,反应速率就越快。
()3、对于可逆反应,平衡常数越大,反应速率越快。
()4、等温等压不做非体积功条件下,凡是△r G m>0的化学反应都不能自发进行。
()5、Fe (s)和Cl2 (l)的△f H m 都为零。
()6、一个化学反应的△r G m 的值越负,其自发进行的倾向越大。
()7、在化学反应体系中加入催化剂将增加平衡时产物的浓度。
()8、将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的ΔG,ΔH,ΔS的符号依次为-、+、+。
()9、乙醇溶于水的过程中ΔG=0。
()10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。
()11、室温下,稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。
()12、如果一个反应的Δr H m <0, Δr S m >0 ,则此反应在任何温度下都是非自发的。
()13、平衡常数的数值是反应进行程度的标志,故对可逆反应而言,不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。
()14、某一反应平衡后,再加入些反应物,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同。
()15、在某温度下,密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡,当保持温度和体积不变充入惰性气体时,总压将增加,平衡向气体分子数减少即生成NO2的方向移动。
()16. 反应A+B→C 为放热反应,达平衡后,如果升高体系的温度,则生成C 的产量减少,反应速率减慢。
()17. 升高温度,使吸热反应的反应速率增大,放热反应的反应速率减小。
()18. 任何可逆反应,在一定温度下,不论参加反应的物质浓度如何不同,反应到达到平衡时,各物质的平衡浓度都相同。
()19.反应的活化能越大,反应速率越大;反应的活化能减小,反应速率常数也随之减小。
()20. 升高温度,反应速率加快的原因是由于反应物活化分子的百分数增加的缘故。
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。
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℃,pT H 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。
⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V 1变到V 2,能否用公式:⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln VV R S计算该过程的熵变?22.在100℃、p 时,1mol 水与100℃的大热源接触,使其向真空容器中蒸发成 100℃、p 的水蒸气,试计算此过程的∆S 、∆S (环)。
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第2章化学热力学基础
一、单项选择题
2.1 下列各组都为状态函数的是( )。
A .Q 、H 、G
B .U 、V 、W
C . P 、T 、W
D .G 、H 、S 2.2 如果系统经过一系列变化,最后又变到开始状态,则以下关系均能成立的是( )。
A .Q =0;W =0;ΔU =0;ΔH =0
B . Q ≠0;W ≠0;ΔU =0;ΔH =0
C .Q = W ;ΔU = Q -W ;ΔH =0
D .Q =- W ;ΔU= Q + W ;ΔH =0 2.3 向某系统加160kJ 的热,系统对环境做20kJ 的功,则系统内能的变化为( )。
A .140kJ B . 180kJ C .-140kJ D .-180kJ 2.4 已知在298.15K 时反应2N 2(g) +O 2(g)
2N 2O (g) 的r m U ΘΔ为166. 5
kJ·mol -1,则该反应的r m H ΘΔ为( )。
A .164 kJ·mol -1 B .328 kJ·mol -1 C .146 kJ·mol -1 D .82 kJ·mol -1
2.5 下列物质中,f m H ΘΔ和r m G ΘΔ均不等于零的是( )。
A .Zn(s) B .H 2(g ) C. Br 2(g ) D. C(石墨)
2.6 下列各热化学方程式的热效应r m H ΘΔ与产物f m H ΘΔ相同的是 ( )。
A .2H 2(g) + O 2 (g) 2H 2O (l) B .NO(g) +2
1
O 2(g) NO 2 (g)
C .C( 石墨) + O 2 (g) C O 2 (g)
D . C( 金刚石) + O 2 (g) C O 2 (g) 2.7.下列各对物质标准熵的比较正确的是( )。
A .O 2(g) > O 3(g)
B .金刚石 > 石墨
C .H 2O(l) > H 2O(g)
D .I 2(g) > I 2(s) 2.8 不查表估计下列反应在298.15K 时熵变最大的是( )。
A .CO 2(g) C(s) + O 2(g)
B .2SO 3(g)
2SO 2(g) + O 2(g)
C .CaSO 4·2H 2O(s) CaSO 4(s) + 2H 2O(l)
D .2NH 3(g)
3H 2(g) + N 2(g)
2.9 下列哪个过程使气体熵增加( )。
A .加热
B .冷却
C .在一定温度下加压
D .先加热后冷却
2.10 在37
3.15K 和100kPa 时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,系统的热力学函数
为零的是( )。
A .H ∆
B .G ∆
C .S ∆
D .U ∆
2.11条件相同的同一反应可写成
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) r m1
H ΘΔ 1/2N 2(g) + 3/2H 2(g) NH 3(g) r m2
H ΘΔ 它们的关系是( )。
A .r m1H ΘΔ=r m2H ΘΔ
B .r m1H ΘΔ = 1/2r m2H ΘΔ
C .r m1H ΘΔ= -r m2H ΘΔ
D .r m1H ΘΔ = 2r m2H ΘΔ
2.12反应2CuCl 2(s)2CuCl(s) + Cl 2(g)在298.15K 及100kPa 下不能自发进行,
但在高温时自发进行。
则此反应在298.15K 时( )。
A .r m H ΘΔ<0
B .r m H ΘΔ>0
C .r m S ΘΔ<0
D .r m G ΘΔ<0
2.13 气体分子在固体表面的吸附过程是( )。
A. ΔG <0,ΔS <0,ΔH <0
B. G ∆<0,ΔS <0 ,ΔH >0
C. ΔG =0, ΔS <0,ΔH >0
D. ΔG =0,ΔS >0,ΔH >0 2.14 298.15K 时,下列反应中Δ r G θm ≈Δ r H θm 的是( )。
A. 2C (s) + O 2 (g) 2CO (g)
B. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g)
C. CO 2 (g) +C(s) 2CO(g)
D. C(s) + H 2O (g) CO (g) + H 2 (g)
二、填空题
2.1 某系统吸收100kJ 的热,同时对环境做了60 kJ 的功,系统的热力学能变化
为 ;系统从环境得到80 kJ 的功,同时放出了50 kJ 的热,系统的热力学能变化为 。
2.2 已知反应CaC 2(s)+H 2O 2(l) ══Ca(OH)2(s) + C 2H 2(g ),在298.15K 时r m U ΘΔ=-128
kJ·mol -1,该反应的r m H ΘΔ为 。
2.3 NaCl(s),Na 2CO 3 (s),Na(s),Na 2O(s)各物质中,标准熵由小到大的顺序为 ;LiCl(s),Li(s),Cl 2 (g),I 2 (g),Ne(g) 各物质中,标准熵由
小到大的顺序为 。
2.4水在100°C ,100 kPa 条件下汽化热为40.58 kJ·mol -1,假定水蒸气为理想气体,则该过程的Q = , ΔH =_____,W =_____,ΔU =_____, ΔS =_____, ΔG =_____。
2.5 有A 、B 、C 、D 四个反应,在298K 时反应的热力学函数变分别为
则在标准状态下,任何温度都能自发进行的反应是 ,任何温度都不能进行的反应是 ;另两个反应,在温度高于 ℃时可自发进行的反应是 ,在温度低于 ℃时可自发进行的反应是 。
2.6 已知反应2C (石墨) + O 2 (g) 2CO(g)的r m H ΘΔ=-221.050 kJ·mol -1,反应
CO(g) +
2
1
O 2 (g) CO 2 (g)的r m H ΘΔ=-282.984 kJ·mol -1,则f m H ΘΔ (CO ,g)
为 kJ·mol -1,f m H ΘΔ (CO 2,g)为 kJ·mol -1。
三、问答和计算题
3.1 从以下各对物质中选出熵值较大的物质。
除已注明条件者外,每对物质都处
于相同的温度和压强。
(1) Cl 2 (g), Cl 2 (l) (2) H 2(g) (100kPa), H 2(g) (10kPa) (3) H 2O (298K), H 2O (350K) (4) C 6H 6(l), C 6H 5Cl(l) 3.2. 不查表,指出下列化学反应自发进行的条件。
(1)2N 2(g) +O 2(g) 2N 2O (g) Δr H θm >0 (2)CaCO 3(s)
CaO(s) +CO 2 (g) Δr H θm >0
(3) H 2(g)+ 1/2O 2(g) 2O(g) Δr H θm <0 (4)2C (石墨) + O 2 (g)
2CO(g) Δr H θm <0
3.3 在100 kPa 条件下,苯在其正常沸点(80.1°C )的汽化热Q = 30.50 kJ·mol -1,
计算该条件下苯汽化过程的∆r U m ,∆r H m ,∆r G m ,∆r S m 。
3.4 油酸甘油酯在人体中代谢时发生下列反应:
C 57 H 104O 6(s) + 80O 2 (g)══57CO 2 (g)+52H 2O (l )
Δr θm H =-3.35×104 kJ·mol -1,试计算消耗这种脂肪1000 g 时,反应进度是多少?将有多少热量释放出?
3.5 查表计算25℃时C(石墨) + O 2 (g) CO 2(g)的总熵变,估计反应能否自
发进行?
3.6 试计算反应CH 4(g) +2O 2 (g)
CO 2 (g) + H 2O (g)在298.15K 及标准状态下的最大有用功。
已知 CH 4(g) + 2O 2 (g)
CO 2 (g) + 2H 2O (g)
m G ΘΔf (298.15K)/kJ·mol -1
-50.75 0 -394.4 -228.4
3.7 已知298.15 K 时下列反应:
(1)4NH 3(g )+5O 2 (g ) ══ 4NO (g )+ 6 H 2O (l )
Δr θm
H (1)=-1166.0kJ· mol -1 (2)4NH 3(g )+3O 2 (g ) ══2N 2(g )+ 6 H 2O (l )
Δr θm
H (2) =-1531.2 kJ· mol -1 求生成NO(g) 的反应(3)N 2(g) + O 2(g) = 2NO(g) 的Δr θm H (3) 3.8 用CaO (s)吸收高炉废气中的SO 3 (g)气体,其反应方程式为
CaO (s) + SO 3 (g) ══ CaSO 4 (s)
试计算该反应在298.15 K 时的θm
r ΔG ,以说明反应进行的可能性;并计算反应逆转的温度,进一步说明应用此反应防止SO 3 污染环境的合理性。