厦门大学无机化学习题01 化学热力学初步

化学热力学初步1、热力学第一定律ΔU=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？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（ΔH ） （5）热力学能U（6）恒容反应热（Q v ）和恒压反应热（Q p ） 3、什么叫状态函数？它具有何特性？ 4、何谓热效应？测量方法有哪两种？5、什么叫热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪几点？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 ρ=Q ν？等摩尔的NaOH 与NH 3·H 2O 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2N 2（g ）+ O 2(g)=2N 2O （g ）在298K 时，Øm rH ∆=164KJ ·mol -1求反应的ΔU ？ 7、什么叫标准生成热Øm f H ∆？什么是标准燃烧热Øm cH ∆？8、何谓盖斯定律？9、什么是自发过程？自发过程有何特征？ 10、用焓变判断反应的自发性为什么是不全面的？11、什么是熵？什么是绝对熵和标准熵？其符号、单位是什么？ 12、影响熵值的因素有哪些？举例说明。

13、化学反应自发性的标准是什么，举例说明。

14、什么叫Gibbs 自由能？怎样用自由能的变化（ΔG ）来判断反应的方向？ 15、在标准状态下Gibbs 方程如何书写？16、什么叫标准生成自由能Øm f G ∆？17、判断下列说法是否正确？为什么？ （1） ΔS 为正值的反应均是自发反应？ （2） 物质的量增加的反应ΔS 为正值；（3） 若ΔH 和ΔS 均为正值，则温度上升ΔG 将下降；（4） 某反应的Øm rG ∆>0，表明该反应在任何条件下都是不自发进行的； （5） 放热反应均是自发反应；（6） 纯单质的Øm f H ∆，Øm f G ∆，Øm S 皆为零；（7） ΔH 和ΔS 基本上不随温度而变化，G ∆也是这样； （8） 物质的温度越高，熵值越大。

18、解释下列事实：（1）KNO 2溶于水的过程是吸热的（ΔH ＞0）但它在水中溶解度却很大，溶解过程可自发进行； （2）空气中的O 2（g ）不能自发分离成纯的O 2（g ）；（3）在一个装有O 2（g ）的容器中充入一定量的O 2（g ），两种气体（理想气体）即自动混合均匀，混合过程的ΔH=O ；（4）冰在室温下自动溶化成水。

19、已知下列热化学方程式：Fe 2O 3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO 2(g) Øm rH ∆=－25KJ ·mol -13Fe 2O 3(s) + CO(g) = 2Fe 3O 4(s) + 3CO 2(g) Øm rH ∆=－47KJ ·mol -1 Fe 3O 4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO 2(g) ØmrH ∆=19KJ ·mol -1 不用查表，计算下列反应的热效应Øm rH ∆FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO 2(g)20、有0.105克H 2与Cl 2在一个密闭的量热器中反应，结果使量热器的温度提高0.192℃，量热器的热容是50.09KJ/℃，求1摩尔H 2与Cl 2反应放出的热量。

21、根据提供的数据计算反应2Na 2O 2(s)+2H 2O(l)=4NaOH(s)+O 2(g)的Øm rH ∆。

如有25.0克Na 2O 2按照这个反应式进行反应，将释放出多少热量？[Na 2O 2（s ）的Øm f H ∆ =－510.9KJ ·mol -1，NaOH （s ）的Øm f H ∆ =－427KJ ·mol -1，H 2O （l ）的Øm f H ∆ =－286KJ ·mol -1。

]22、利用水的生成热求1mol 水在298K ，100KPa 时由液态变成气态所吸收的热量，并与水的气化热（Q 气=－40.67KJ ·mol －1）作比较，结果说明了什么？23、在25℃和100KPa 下，铝热法反应为8Al(s) + 3Fe 2O 3（s ）= 4Al 2O 3(s) + 9Fe(s) 由生成热数据计算该反应的热效应Øm rH ∆。

24、单斜硫和臭氧都是单质，它们的Øm f H ∆是否等于零？并说明理由。

25、已知CaS （s ）+ 2O 2（g ）+ 2H 2O （l ）= CaSO 2·2H 2O （s ）的Øm rH ∆=－967.8 KJ ·mol -1试求CaS(s)的生成焓变[CaSO 2·2H 2O （s ）的Øm f H ∆=－2023 KJ ·mol -1]。

26、反应2SO 2(g) + O 2（g ）= 2SO 3(g)计算说明：1、在标准态及25℃时，反应能自发进行的原因；2、在标准态下反应自发进行的温度范围。

27、AgNO 3的分解反应为AgNO 3（s ）= Ag(s) + NO 2(g) +21O 2(g) 计算标准态下AgNO 3（s ）的分解温度。

28、计算反应Cu(s) + H 2O = CuO(s) + H 2(g)在500K 时的Øm rG ∆，并判断反应进行的方向。

29、求下列反应的热效应：① AgCl(s) + Br —(aq)→AgBr(s) + Cl —(aq) ② Fe 2O 3(s) + 6H +(aq)→2Fe 3+(aq) + 2H 2O(1) ③ H +(aq)+OH +(q)→H 2O(1)30、将下列每组物质按熵值增加的顺序排列，简述理由。

①LiCl(s) NaCl(s) Li(s) ②H 2(g) Sn(s) H 2O(1) ③I 2(g) Na(g) Cl 2(g) ④K(s)Na(s)Br 2(l)31、预测下列各过程Øm rS ∆的符号，简述理由。

① 盐从过饱和水溶液中结晶出来； ② Ag +(aq)+Cl —(aq)→AgCl(s)；③ SnO 2(s)+2H 2(g)→Sn(s)+2H 2O(l)； ④ C 6H 6(l)→C 6H 6(g)； ⑤ 撒盐在冰上使冰熔化； ⑥ 活性炭表面吸附氧气。

32、利用键焓，原子化能（把单质或化合物分子完全拆开成为气态原子所需要的能量）数据计算C 2H 5OH （1）的标准生成焓，已知C 2H 5OH 的蒸发焓为41.8KJ ·mol -1，将计算的结果与数据表对照，讨论偏差原因。

33、已知石墨的升华焓ΔH 1=717KJ ·mol -1，H 2的离解焓Ø2H ∆=436KJ ·mol -1, CH 4的Øm f H ∆ =－74.8KJ ·mol -1, 求C —H 键平均键焓。

34、根据键焓数据计算出下列反应的焓变CH 4（g ）+ Cl 2(g) = CH 3Cl(g) + HCl(g) 。

35、①查Øm rG ∆数据求算下述反应的Øm rG ∆2SO 3（g ）= 2SO 2(g) + O 2(g) ； ②问逆反应的Øm rG ∆为多少？③先算出反应的Øm rH ∆，再求算Øm rG ∆，所得的结果与①比较。

36、斜方硫和单斜硫的标准熵各为31.9J ·K -1·mol -1和32.6J ·K -1·mol -1，其标准燃烧焓分别为-296.8J ·K -1·mol -1与-297.14J ·K -1·mol -1求算下列过程的ØG ∆：S （斜方）→S （单斜） 。

37、仅以如下数据：Øm f H ∆（NF 3）=114KJ ·mol －1，E N ≡N = 924KJ ·mol －1，E F －F =158KJ ·mol －1。

计算NF 3中N －F 键的平均键能。

38、在弹式量热计中，氮化铌燃烧的反应式为： NbN （s ）+45O 2（g ）= 21Nb 2O 5（s ）+ 21N 2（g ） ， 在198K 下测得内能变化为－712.97KJ ·mol -1，求此反应的焓变。

39、CH 3OH 的标准状态下的燃烧热为－725.6KJ ·mol -1，已知：Ø2mCO f H ∆=－393.5KJ ·mol -1，)(Ø2l H O m H f ∆=－285.9KJ ·mol -1，计算Ø2O H m CH f H ∆。

40、CH 4和C 2H 5OH 燃烧产物都是CO 2(g)和H 2O （l ），分别求两物质的燃烧热。

41、已知1mol 甲醚CH 3OCH 3完全燃烧生成CO 2和H 2O （l ）时，Øm rH ∆=－146KJ ·mol -1（298K ）。

（1）求甲醚的Øm f H ∆（2）由键焓估算甲醚的Øm f H ∆并与（1）比较。

42、根据热力学数据计算BCl 3在298K 时饱和蒸气压及正常沸点，在298K 和ØP 条件下BCl 3呈液态还是气态？。