大一无机化学2章 化学热力学基础习题解
张祖德《无机化学》修订版辅导用书-章节题库-第2章 化学热力学基础与化学平衡【圣才出品】
【答案】C
【解析】催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，但是物理性
质会发生变化。
11．反应 为 25.7％，如加催化剂，则其转化率（ ）。
在一定条件下的转化率
A．小于 25.7％
B．不变
C．大于 25.7％
D．无法判断
【答案】B
【解析】催化剂能改变反应速率，但不能影响平衡，也就不能改变转化率。
16．金属铍与溶于液氨中的 KNH2 作用，反应式为 。该反应之所以能向右进行，是因为
（ ）。 A．在液氨中 Be 比 K 活泼 B．在液氨中 Be(NH2)2 的溶解度小于 KNH2 的溶解度 C．Be 的沸点高于 K 的沸点 D．A、B、C 都正确 【答案】B 【解析】在液氨中 Be(NH2)2 的溶解度小于 KNH2 的溶解度，因此反应可以向右进行。
④
则式④＝3×式①＋4×式②－式③，故
Δr
H
θ m
＝－393.5×3＋（－285.8）×4－（－2219.9）＝－103.8
kJ/mol
4．下列物质中，ΔrHmθ 不等于零的是（ ）。
A．Fe(s)
B．C（石墨）
C．Cl2(l)
D．Ne(g)
【答案】C
【解析】C
项，标准摩尔反应焓的基态是
Cl2(g)，故
【解析】都是气态双原子分子，分子中粒子数多的混乱度大，则熵值大。
9．关于反应
的方向，下列判断中正
确的是（ ）。
A．常温自发，高温非自发
B．常温非自发，高温自发
C．常温自发，高温自发
D．常温非自发，高温非自发
【答案】B
【解析】Ag2O 在常温下稳定，说明其常温不能自发分解；Ag2O 分解反应为熵增加
无机化学Ⅰ：2.化学热力学基础
化学热力学研究化学反应的热效应、化学反应的方 向与限度、化学平衡、溶液与相平衡、电化学热力学、 表面与界面化学热力学等内容。
经典热力学问题
1.热从高温物体流向低温物体是自发的，倒过来（电 冰箱制冷）是不自发的，需要做电功。
2.气体从高压处流向低压处是自发的，倒过来（空气 压缩机/打气筒）是不自发的。
*
* 4、理想气体：
1、气体分子间没有相互作用力， 2、气体分子自身没有体积
实际气体：压力不大、温度不低 理想气体状态方程pV=nRT
“状态”P、V、T等 理想气体常量R=8.314J/mol·K
=8.314m3·Pa/mol·K
在实验确定了变化规律之后，延伸变化规律到实验范 围之外，称为“外推”法。
物质的量分数 又称为摩尔分数
xi
ni n总
* 3、浓度的表示方法：
物质的量浓度=体积摩尔浓度CB=nB/V～mol/L 质量摩尔浓度mB=nB/wA=nB/nAMA～mol/kg 通常A是溶剂，B是溶质 质量分数/质量百分浓度wB/w总 物理量的分类： 强度量：不具有加合性～浓度、温度、压力、密度 广度量，具有加合性～质量、物质的量、体积、长度
鉴于溶液的体积随温度而变，导致“物质的量浓度”也随温度 而变，在严格的热力学计算中，为避免温度对数据的影响，常不使 用“物质的量浓度”而使用质量摩尔浓度。但在实验室里，常使用 物质的量浓度比较方便。
* 3、浓度的表示方法：
物质的量浓度=体积摩尔浓度CB=nB/V～mol/L
质量摩尔浓度bB=nB/wA=nB/nAMA～mol/kg
的温度T的关系的统计热力学表达：
Ek 3 kT 2
四川大学无机化学答案 第2章 化学热力学
第2章 化学热力学2-1请认真阅读课本，寻找答案。
2-2略2-3略2-4标准摩尔生成焓是指在指定温度下，由处于稳定状态的单质生成 1mol 纯物质时的标准摩尔焓变。
由此可知，（1）不是，生成了2mol （2）是（3）不是，不是由最稳定的单质生成。
标准摩尔燃烧焓是指1mol 标准态的物质完全燃烧后生成标准态产物的反应热效应。
由此可知（1）不是，反应物为1mol （2） 不是，反应物没有完全燃烧（3）是。
2-5略2-6熵的规律：1在绝对零度时 , 任何纯净完整晶态物质的熵等于零2 对于同一物质而言，气态熵大于液态熵，液态熵大于固态熵；3 由于相同原子组成的分子中，分子中原子数目越多，熵值越大；4 相同元素的原子组成的分子中，分子量越大熵值越大；5 同一类物质，摩尔质量越大，结构越复杂，熵值越大；6 固体或液体溶于水时，熵值增大，气体溶于水时，熵值减少；7 同一物质，存在不同异构体时，结构刚性越大的分子，熵值越小。
由此规律我们可以知道答案为：（1）符号为负，CO 2是更为稳定的氧化物，H 2是最稳定的单质（2）符号为负，分子数目在减少。
（3）符号为正，分子数目在增加。
2-7（1）增加碳的量不改变反应物浓度，因此不改变平衡。
（2）提高了反应物的浓度，平衡正向进行。
（3）平衡向逆向移动。
（4）平衡向正向移动。
（5）由于反应吸热，提高温度使平衡正向移动。
由于属于化学平衡的问题，在此不过多讨论。
2-8（1）错。
因为只有稳定单质的△f H Θm 、△f G Θm 为零，而稳定单质的S Θm 在一般条件下并不为零（2）错。
△f G Θm 为标准状态下的自由能变，对于反应能否进行应该由△f G m 的大小来决定。
（3）对。
本题说熵起到重要作用，未提及为唯一的原因，因此为正确的说法。
（4）错。
反应是否自发不只与焓变大小有关，应该由△f G m 的大小来决定。
（5）错。
同上理。
但此说法适用于孤立体系。
（6）错。
反应是否自发是热力学问题，而反应进行的快慢则是动力学问题，不是同一个范畴，没有必然的联系。
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。
《无机化学》第3版 宋天佑 第2章 化学热力学基础
此时，可以设计一个假想界面， 从分体积的概念出发，认为 VO 以内 是体系，以外是环境。
宇宙 体系和环境放在一起， 在热力学上称为宇宙。
按照体系和环境之间的物质及能量 的交换关系，可以将体系分为三类：
敞开体系、封闭体系和孤立体系
敞开体系 体系和环境之间 既有能量交换， 又有物质交换
封闭体系 体系和环境之间 有能量交换， 无物质交换；
折线 ABC 即是过程的 p－V 线。
p
16
1
V
1
16
图中两轴所表示的物理量的
单位之积为
105 Pa 10-3m3 ＝1.0 × 102 J
p
16
1
V
1
16
故图中的单位面积代表
1.0×102 J 体积功。
p
16
1
V
1
16
而 p－V 线下覆盖的面积即图
中阴影部分的面积为
1×（16 －1）＝15 个 单位
p = 1105 Pa
恒温过程
p = 2105 Pa
V = 2 dm3
V = 1 dm3
V = V终 － V始 =1－2
= － 1 （dm3）
体积功 在热力学过程中， 体系对抗外压改变体积，产生体 积功。
在一截面积为 S 的 圆柱形筒内，理想气体 体系经历一热力学过程
截面积 S
I
受恒外力 F
蓄电池充电的化学反应， 是为了储存能量。
化学热力学，就是从化学反应的 能量出发，去研究化学反应的方向和 进行的限度的一门科学。
2. 1 热力学第一定律
2. 1. 1 热力学的基本概念和常用术语
体系 热力学中研究的对象， 称为体系。
环境 体系以外的其他部分， 称为环境。
无机化学[第二章化学热力学基础]课程预习.
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第二章化学热力学基础一、热力学第一定律1．热力学的基本概念和常用术语(1)体系：热力学中称研究的对象为体系。
(2)环境：体系以外的其他部分。
按照体系与环境之间的物质和能量的交换关系，可分为三类：敞开体系体系与环境之间既有能量交换又有物质交换。
封闭体系体系与环境之间有能量交换但没有物质交换。
孤立体系(又称隔离体系) 体系与环境之间即无物质交换，又无能量交换。
(3)状态：由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系存在的形式称为体系的状态。
(4)状态函数：借以确定体系状态的物理量称为体系的状态函数。
(5)过程：体系的状态发生变化，从始态变到终态，我们说体系经历了一个热力学过程，简称过程。
(6)途径：实现过程的每一种具体方式。
(7)体积功：体系由于体积的变化而做功称为体积功，即W=p·△V。
(8)热力学能：指体系内一切能量的总和，通常用U表示。
2．热力学第一定律(1)热力学第一定律的内容热力学第一定律的实质就是能量守恒。
更确切地说，热力学第一定律是能量守恒与转化定律在涉及热现象的宏观过程中的具体描述，其关系式为△U=Q - W式中，Q表示体系从环境中吸收热量；W表示体系对环境做的功。
(2)功和热热和功是能量传递的两种形式，它们不是状态函数。
Q>0，系统吸热；Q<0，系统放热。
W>0，环境对系统做功；W<0，系统对环境做功。
对定压过程中气体膨胀或被压缩所做的体积功来说W= -p ex(V2 - V1)；系统被压缩，W>0；系统膨胀，W<0。
二、热化学1．化学反应的热效应化学反应的热效应可以定义为：在无非体积功的体系和反应中，当生成物与反应物的温度相同时，化学反应过程中吸收或放出的热量，化学反应热效应一般称为反应热。
(1)恒容反应热恒容反应热指在恒容过程中完成的化学反应的热效应，通常用Q V表示。
△U=Q V当△U>0时，Q V>0，则该反应是吸热反应；当△U<0时，Q V<0，该反应是放热反应。
大学基础化学课后习题解答()
大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液 第二章 化学热力学基础2-1 什么是状态函数？它有什么重要特点？2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能？符号H 、S 、G 、∆H 、∆S 、∆G 、θf m H ∆、θc m H ∆、θf m G ∆、θr m H ∆、θm S 、θr m S ∆、θr m G ∆各代表什么意义？2-3 什么是自由能判据？其应用条件是什么？ 2-4 判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）指定单质的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 皆为零。
（2）298.15K 时，反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ∆、θr m H ∆、θr m S ∆分别等于SO 2(g)的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 。
（3）θr m G ∆＜0的反应必能自发进行。
2-5 298.15K 和标准状态下，HgO 在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ 可形成Hg （l ）50.10g ，求该反应的θr m H ∆。
若在密闭的容器中反应，生成同样量的Hg （l ）需吸热多少？解：HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)θr m H ∆=22.7×200.6/50.1=90.89 kJ·mol -1Qv=Qp-nRT=89.65 kJ·mol -12-6 随温度升高，反应（1）：2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应（2）：2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ，降低的为 (2) ，因此，金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) ＝M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。
2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。
此关系只适用于：A.理想气体；B.封闭系统；C.孤立系统；D.敞开系统 2-8 纯液体在其正常沸点时气化，该过程中增大的量是：A.蒸气压；B.汽化热；C.熵；D.吉布斯自由能2-9 在298K 时，反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g)，θr m H ∆＜0则标准状态下该反应A.任何温度下均自发进行；B.任何温度下均不能自发进行；C.高温自发；D.低温自发2-10 298K ，标准状态下，1.00g 金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热24.7kJ 。
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。
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。
【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。
《无机化学》第2章 化学热力学基础
教学目的与要求
✓了解热力学在生物化学中的应用； ✓熟悉状态函数（U、H、S、G）的概念及其性质，
自发过程，热力学第一定律、第二定律和第三定律 的基本内容；
通常把只含有一个相的系统称为均相系统； 含两个或两个以上相的系统称为非均相系统。
状态和状态函 数
始态、终态 状态(State)：体系所具有的物理性质、化学性质的 综合表现，如温度、压力、体积、质量、密度、 组成等。
宏观可测量
状态函数(State function)：描述系统性质的物理量， 例如 p，V，T等。
热力学第二定律
化学热力学初步
研究自然界中各种能量间相互转换的规律及 能量转换对物质性能影响的科学叫热力学，其理 论基础是热力学三大定律。
将热力学原理、方法应用于化学方面的学科 叫化学热力学，其内容包括：热化学、化学平衡 、相平衡、溶液化学、电化学、表面化学、胶体 化学等。
化学热力学初步
化学热力学主要研究和解决的问题有： （1）化学反应及与化学反应密切相关的物理过
封闭系统(closed system) 隔离系统(isolated system)
系统和环境
系统分类示意图
系统和环境
注意
①绝对的隔离系统不存在；热力学上有时把系统 和环境加在一起的总体看成是隔离系统； ②“封闭”不在于容器是否密闭； ③化学反应一般视为封闭系统；
相
系统中物理性质和化学性质完全相同的均 匀部分称为相，相与相之间存在明显的界面。
体系同一过程的变化可以通过许多不同的途径实现
过程和途径
同一始态，同一终态，不同途径的比较
江苏师范大学《无机化学》习题库及答案第二章 热化学
第二章热化学一、选择题（每题3分，共30分）( ) 1. 下列关于状态函数的的说法错误的是(A) 状态函数的始终态与系统经历的途径有关；(B) 当系统状态发生变化时，状态函数的变化量与系统变化的途径无关；(C) 当系统的状态确定时，状态函数就是确定的。
( ) 2. 下列哪一种条件下，一个过程中系统的焓变等于系统吸收或放出的热？(A) 等温过程(B) 等压过程(C) 等容过程(D) 循环过程( ) 3.如果系统对环境放热66.0 kJ，同时环境对系统做功44.0 kJ，则系统的热力学能变化量D U是多少? (A) -110 kJ (B) 110 kJ (C) -22 kJ (D) 22 kJ( ) 4. 标准离子生成热以氢离子的摩尔生成热为零，即D f H m(H+, aq) = 0。
在此规定下，氢气的摩尔生成热D f H m(H2, g)为何值？(A) D f H m(H2, g) = 0 (B) D f H m(H2, g) > 0 (C) D f H m(H2, g) < 0 (D) 视条件而定( ) 5. H2(g)和O2(g)在绝热钢筒中反应生成水，则下列变化量中，何者为零？(A) D U(B) D H(C) D S(D) D G( ) 6. 元素硫的标准摩尔燃烧热与下列哪一种物质的标准摩尔生成热相等？(A) SO3(B) SO2(C) H2SO3(D) H2SO4( ) 7. 298 K下，下列哪一个反应的标准摩尔焓变D r H mɵ等于化合物CO2(g)的标准摩尔生成焓D f H mɵ(CO2, g)？(A) C (金刚石，s) + O2(g) = CO2(g)(B) CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)(C) C (石墨，s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C (石墨，s) + 2O2(g) = 2CO2(g)( ) 8. 不经过计算，判断下列反应中D H与D U相差最大的是（）(A) C(s) + Si(s) = SiC(s) (B) C(s) + 1/2O2(g) = CO(g)(C) C (s) + O2(g) = CO2(g) (D) 2C(s) +3H2(g) = C2H6(g)( ) 9. 下列说法中，哪一个正确？(A) 298 K下，液态水的生成热就是氢气的燃烧热；(B) 298 K下，水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热；(C) 298 K下，液态水的生成热就是氧气的燃烧热；(D) 298 K下，水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热；( ) 10. 某温度下，反应N2(g) + 3H2(g) ⥦ 2NH3(g)的D r H mɵ为a kJ×mol-1，当反应进度是1 mol 时，下列哪种说法最恰当？(A) N2(g)反应消耗了1 mol；(B) NH3(g)生成了2 mol；(C) D r Hɵ为a kJ；(D) 以上都对。
【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。
无机及分析化学-第2章_化学热力学初步-部分习题解答
-241.8
188.7
(1)25℃ ΔrGmθ =68.2+(-228.6)-(-168.6)=8.2 KJ/mol>0
正向反应不自发 360℃ ΔrHmθ=52.3+(-241.8)-(-235.3)=45.8 KJ/mol
ΔrSmθ= 219.4+ 188.7 -282 =126.1 JK-1mol-1 (2)ΔrGmθ =ΔrHmθ -TΔrSmθ= 45.8- 633× 126.1×10-3 =-34.02 KJ/mol <0 正向反应自发
m
K
1
rSm
218 . 8 1000 190 . 3
1150
K
P43 24 解： • （1）标准态下
rG m
θ
vi f G m
10 f G m ( H 2 O （ g)） f G m Na 2 S O 4） f G m Na 2 S O 4 10 H 2 O ） （ （ - 2286 (-1267 ) ( 3644 ) 91 kJ/mol 0
• (3)
T
45 . 8 10 J mol
3
1 1
126 . 1 J mol
1
K
363 K
P43 21
解： （1）
f H m /( kJ mol
S m /( J mol
θ 1
C 2 H 5 OH (l) C 2 H 5 OH (g)
1
θ
)
-277.6
的反应都能自发进行；
θ
（4）错，温度高于0K时 （5）错，如反应
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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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。
解： 甲烷的燃烧反应为：O H CO O CH 222423+=+Δr H өm ＝[Δf H өm (CO 2)+2Δf H өm (H 2O)]﹣[Δf H өm (CH 4)+3Δf H өm (O 2)]==[-393.5+2×(-286.0)]－[(48.0) +3×0]＝ -1013.5 kJ·mol -110gCH 4 (g)完全燃烧时放出的热量：KJ molg g44.633/16105.1013-=⨯-2-6 下列哪个反应可以表示Θm f ΔG (CO 2,g) = -394.38 kJ ·mol -1(1) C(石墨，s)+O 2(g) = CO 2(g) (2) C(金刚石，s)+O 2(g) = CO 2(g)(3) C(石墨，s)+O 2(l) = CO 2(l) (4) C(石墨，s)+O 2(g) = CO 2(l) 答：反应（1）2-7 298 K 时，在一定容器中，将0.5 g 苯C 6H 6（l ）完全燃烧生成CO 2（g ）和H 2O （l ），放热20.9 kJ 。
试求1 mol 苯燃烧过程的Θ298m,r 298m,r ΔΔH U 和。
解：（1）因是定容反应，所以-20.9KJ Q U V ==∆苯燃烧反应：O H CO O H C 22266365.7+=+()1298,.4.32609.205.078--=-⨯=∆∴mol KJ KJ U m r ).(1.326410298314.8)5.76(4.326013298,298,---=⨯⨯⨯-+-=∆+∆=∆mol KJ nRT U H m r m r2-8已知下列热化学反应：Fe 2O 3(s) +3CO(g)===2 Fe(s) +3CO 2(g) Θ298m,r ΔH ＝﹣27.61 kJ ·mol -1 3Fe 2O 3(s) +CO(g) ===2 Fe 3O 4(s) +CO 2(g) Θ298m,r ΔH ＝﹣58.58 kJ ·mol -1 Fe 3O 4(s) +CO(g) ===3 FeO(s) +CO 2(g) Θ298m,r ΔH ＝ 38.07 kJ ·mol -1 则反应FeO (s) +CO (g) ===Fe (s) +CO 2 (g)的Θ298m,r ΔH 为多少？ 解：反应（4）=[3×反应(1)-反应(2)-2×反应(3)]/6∴Δr H өm,4 ＝[3×Δr H өm (1)-Δr H өm (2)﹣2×Δr H өm (3)]/6= -16.73 kJ ·mol -12-9 甘氨酸二肽的氧化反应为C 4H 8N 2O 3(s) +3O 2(g) = H 2NCONH 2(s) +3CO 2(g)+2H 2O(L)已知Θm f ΔH (H 2NCONH 2，s)= -333.17 kJ ·mol -1 , Θm f ΔH (C 4H 8N 2O 3，s)= -745.25 kJ ·mol -1。
计算：（1）298 K 时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓。
（2）298 K 时及标准状态下，1g 固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？解：(1) 查表得：Θm f ΔH (CO 2，g)= -393.5 kJ ·mol -1 , Θm f ΔH (H 20，L)= -285.8 kJ ·mol -1 Θ∆mH r (C 4H 8N 2O 3，s)= Θm f ΔH (H 2NCONH 2，s)+3×Θm f ΔH (CO2，g) +2×Θm f ΔH (H 20，L)- Θm f ΔH (H 2NCONH 2，s)= -333.17+3×(-393.5)+2×-285.8-(-745.25)= -1339.72 (KJ.mol -1) (2) 1g 固体甘氨酸二肽氧化放热为：()KJ mol KJ molg g15.10.72.1339/13211-=-⨯-2-10 已知下列化学反应的反应热，求乙炔（C 2H 2，g ）的标准摩尔生成焓Θm f ΔH 。
(1)C 2H 2(g)+ 5O 2(g)===2CO 2(g)+H 2O(g) Θ298m,r ΔH ＝﹣1246.2 kJ ·mol -1(2)C(s)+2H 2O(g) ===CO 2(g)+2H 2(g) Θ298m,r ΔH ＝90.9 kJ ·mol -1 (3)2H 2O(g) ===2H 2(g)+O 2(g) Θ298m,r ΔH ＝483.6 kJ ·mol -1 解: 根据化学式组合：反应式 [2×反应(2)-反应(1)-2.5×反应(3)]得;2C(s)+ H 2(g) === C 2H 2(g) Θ298m,r ΔH =Θm f ΔH （C 2H 2，g ）Θmf ΔH （C 2H 2，g ）=2×90.9-(-1246.2)-2.5×483.6=219.0 (kJ ·mol -1) 2-11 利用附录三的数据，计算下列反应的Θm r ΔH 。
(1) Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) ===3Fe(s)+4H 2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO 2(g) ===Na 2CO 3(s)+H 2O(l) (3) 4NH 3(g) + 5O 2(g) ===4NO(g)+6H 2O(g) (4)CH 3COOH(l) + 2O 2(g) ===2CO 2(g)+2H 2O(l)解：查表得 （1）Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) ===3Fe(s)+4H 2O(g)Θmf ΔH (298.15K)/ kJ ·mol -1 -1118.4 0 0 -241.82 △r H m ө＝ ΣνB θm f H ∆ (B)=4×（-241.82）-（-1118.4）=151.13 (kJ ·mol -1)（2）2NaOH(s) + CO 2(g) ===Na 2CO 3(s)+H 2O(l)Θmf ΔH (298.15K)/ kJ ·mol -1 -425.61 -393.51 -1130.68 -245.83 △r H m ө＝ ΣνB θm f H ∆ (B)=（-1130.68）+（-245.83）-2×(-425.61)-( -393.51)=-171.78 (kJ ·mol -1)( 3 ) 4NH 3(g) + 5O 2(g) ===4NO(g)+6H 2O(g)Θmf ΔH (298.15K)/ kJ ·mol -1 -46.11 0 90.25 -241.82 △r H m ө＝ ΣνB θm f H ∆ (B)= 4×90.25+6×（-241.82）-4×(-46.11)=-905.47(kJ ·mol -1)( 4 )CH 3COOH(l) + 2O 2(g) ===2CO 2(g)+2H 2O(l)Θmf ΔH (298.15K)/ kJ ·mol -1 -484.09 0 -393.51 -285.83 △r H m ө＝ ΣνB θm f H ∆ (B)= 2×(-393.51)+2×（-285.83）-4×(-484.09)=-874.59(kJ ·mol -1)2-12 已知反应 C 2H 2 (g) + 52O 2 (g) → 2CO 2 (g) + H 2O (l) Θm r ΔH = -1301.0 kJ ·mol -1，C(s) + O 2 (g) → CO 2 (g) + H 2O (l) Θm r ΔH = -393.5 kJ ·mol -1，H 2 (g) + 12O 2 (g) → H 2O Θm r ΔH = -285.8 kJ ·mol -1，求 反 应 2C (s) + H 2 (g) → C 2H 2 (g) 的Θm r ΔH 。