第3章-化学热力学基础-习题及全解答

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物理化学各章复习题 附答案

物理化学各章复习题 附答案

第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1.可逆的化学反应就是可逆过程。

2.Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。

3.焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。

4.焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。

5.一个绝热过程Q = 0,但体系的DT不一定为零。

6.对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。

7.某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。

8.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。

9.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。

10.不可逆过程的熵变是不可求的。

11.某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。

12.在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。

13.绝热过程Q = 0,即,所以d S = 0。

14.可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。

15.绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH等于零。

16.按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。

17.在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系),该过程W>0,DU>0。

18.体系经过一不可逆循环过程,其DS体>0。

19.对于气态物质,C p-C V = n R。

20.在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q= 0,所以DS=0。

1.4.2 选择题1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有 .A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<02.体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系 .A.吸收热量40J B.吸收热量360JC.放出热量40J D.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 .A.Q> 0,W = 0,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 04.任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是 .A.DG B.DS C.DU D.Q5.对一理想气体,下列哪个关系式不正确 .A. B.C. D.6.当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时,它适用于 .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.在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则 .A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 08.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是 .A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 09.任意的可逆循环过程,体系的熵变 .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A→B变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则 .A.Q R = Q IR B. C.W R = W IR D.11.理想气体自由膨胀过程中 .A.W = 0,Q>0,DU>0,DH=0 B.W>0,Q=0,DU>0,DH>0C.W<0,Q>0,DU=0,DH=0 D.W = 0,Q=0,DU=0,DH=012.H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则 .A.Q=0,DH>0,DS孤 = 0 B.Q>0,W = 0,DU>0C.Q>0,DU>0,DS孤>0 D. Q=0,W = 0,DS孤>013.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有 .A. DS体= 0 B. DU=0 C.Q<0 D. DH=014.当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则 .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 .A. B. C. D.1.4.3 填空题1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。

大学物理化学 第三章 多组分系统热力学习指导及习题解答

大学物理化学 第三章 多组分系统热力学习指导及习题解答
证明: RT d ln f =Vmdp
RT Vm p A Bp
积分区间为 0 到 p,
RT
p
d ln
f=
(p RT
A Bp)dp
0
0p
RT p d ln( f )= (p A Bp)dp Ap 1 Bp2
0
p0
2
因为
lim ln( f ) 0 p0 p
则有
RT ln( f )=Ap 1 Bp2
为两相中物质的量浓度,K 为分配系数。
萃取量
W萃取
=W
1
KV1 KV2 V2
n
二、 疑难解析
1. 证明在很稀的稀溶液中,物质的量分数 xB 、质量摩尔浓度 mB 、物质的量浓度 cB 、质量分数 wB
之间的关系: xB
mBM A
MA
cB
MA MB
wB 。
证明:
xB
nA
nB nB
nB nA
)pdT
-S
l A,m
dT
RT xA
dxA
-S(mg A)dT
-
RT xA
dxA =
S(mg A)-S
l A,m
dT
Δvap Hm (A) T
dT
-
xA 1
dxA = xA
Tb Tb*
Δvap Hm (A) R
dT T2
若温度变化不大, ΔvapHm 可视为常数
- ln
xA =
Δvap Hm (A) R
真实溶液中溶剂的化学势 μA μ*A(T, p) RT ln γx xA =μ*A(T, p) RT ln aA,x
真实溶液中溶质 B μB μB* (T, p) RT ln γx xB =μ*A(T, p) RT ln aB,x

化学热力学试题及答案

化学热力学试题及答案

化学热力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种物质在标准状态下不是气体?A. 水B. 氧气C. 氮气D. 氢气答案:A2. 化学热力学中,系统与环境之间能量交换的主要方式是:A. 热能B. 电能C. 光能D. 机械能答案:A3. 根据热力学第一定律,下列哪种情况描述正确?A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以转化为质量答案:A4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,下列哪种情况下系统的熵会增加?A. 液体凝固成固体B. 气体压缩成液体C. 固体溶解于液体D. 气体扩散到真空答案:D5. 吉布斯自由能(G)是描述化学反应自发性的一个物理量,其表达式为:A. G = H - TΔSB. G = H - TSC. G = ΔH - TΔSD. G = ΔH + TΔS答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源_______热能并使之完全转化为_______而产生其他影响。

答案:吸取;机械功2. 绝对零度是温度的下限,其值为_______开尔文。

答案:03. 一个化学反应在恒温恒压下进行,如果反应的吉布斯自由能变化(ΔG)小于零,则该反应是_______的。

答案:自发4. 理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表_______,V代表_______,n代表_______,R代表_______,T代表_______。

答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度5. 根据热力学第三定律,当温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于_______。

答案:零三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热力学第一定律的内容及其物理意义。

答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

在任何封闭系统中,能量的总和在任何物理或化学过程中都是恒定的。

其物理意义在于,它为能量转换和守恒提供了一个基本的科学原则。

2019年化学热力学基础考试题及答案(三)

2019年化学热力学基础考试题及答案(三)

2019年化学热力学基础考试题及答案一、选择题1、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360J2、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- 3、理想气体的不可逆循环,G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定4、下列各式中哪个是化学势: ( C )A. (∂H/∂n B )T,p ,n ZB. (∂F/∂n B ) T,p ,n ZC. (∂G/∂nB ) T,p ,n Z D. (∂U/∂n B ) T,p ,n Z5. 已知反应C (s )+O 2(g )→CO 2(g )的ΔrHm θ (298K)<0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C 和O 2发生反应.则体系( D )AB C D6. 373.2 K 和101.3 kPa 下的1 mol H 2O(l),令其与373.2 K 的大热源接触并向真空容器蒸发,变为373.2 K 、101.3 kPa 下的H 2O(g),对这一过程可以判断过程方向的是 ( C) A BC D7. ( C)ABCD8、373.15K和p下,水的摩尔汽化焓为40.7kJ·mol-1,1mol水的体积为18.8cm3,1mol水蒸气的体积为30 200cm3,1mol水蒸发为水蒸气的ΔU为(C )。

A、45.2kJ·mol-1B、40.7kJ·mol-1C、37.6kJ·mol-1D、52.5kJ·mol-19. 液体在其T,p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是:( C )(A)摩尔热力学能(B)摩尔体积(C)摩尔吉布斯函数(D)摩尔熵10、在一定压力下,纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分别为T b*、p A*和m A*,加入少量不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成T b、p A和m A,因此有(D )(A) T b*< T b,p A*< p A,,m A*<m A(B) T b*> T b,p A*> p A,,m A*>m A(C) T b*> T b,p A*< p A,,m A*>m A。

无机答案第3章 化学热力学基础

无机答案第3章 化学热力学基础

kJ·mol-1.
计算反应
4NH3(g)
+
3O2(g)

2N2(g)
+
6H2O(g)的
Δ
r
H
O m
.
1
11.已知下列键能数据
键 N N N-C1 N-H C1-C1 C1-H H-H
EA-B ⁄ (kJ·mol-1) 945
201
389
243
431 436
(1)求反应
2 NH3(g)+3Cl2(g)= N2(g)+ 6HCl(g)
答(1)是 (2)以铜为体系:是;以铜和氧气为体系:不是
3-2 一体系由 A 态到 B 态,沿途径 I 放热 100J,对体系作功 50J。问 (1) 由 A 态沿途径 II 到 B 态,体系作功 80J,其 Q 值为多少? (2) 如体系再由 B 态沿途径 III 回到 A 态得到 50 J 的功,体系吸热还是放热?Q 值为 多少?
3.下列过程中,带点部分为系统,写出功和热的正负号。 (1)将水.和.水.蒸.气.贮于一恒容金属箱中,将其放在炉火上加热,温度、压力都升高; (2)一恒容绝热箱中,H2 和 O2 混.合.气.体.通电火花使其化合(电火花能量不计); (3)H2 和 O2 混.合.气.体.在大量水中成一气泡,通电火花使其化合(电火花能量不计)。
17.已知 2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)
Δ
r
H
O m
= 483.6 kJ·mol-1,下列热化学方程式中正确的是
(A) 2H2(g) +O2(g) →2H2O(g)
Δ
r
H
O m
= 483.6 kJ·mol-1;

基础化学电子教案习题解答(第三章)

基础化学电子教案习题解答(第三章)

习题解答(第三章)一、选择题1.与环境只有能量交换,而没有物质交换的系统称为( C )。

(A )敞开系统 (B )隔离系统 (C )封闭系统 (D )孤立系统2.某系统由状态A 变化到状态B ,经历了两条不同的途径,与环境交换的热和功分别为Q 1、W 1和Q 2、W 2。

则下列表示正确的是( B )。

(A )Q 1=Q 2,W 1=W 2 (B )Q 1+W 1=Q 2+W 2(C )Q 1>Q 2,W 1>W 2 (D )Q 1<Q 2,W 1<W 23.当系统状态发生变化后,其热力学能差值一定为零是( A )。

(A )循环过程 (B )绝热过程 (C )恒容过程 (D )恒压过程4.某理想气体恒温压缩时,正确的说法是( B )。

(A )ΔU >0,ΔH <0 (B )ΔU =0, ΔH =0(C )ΔU <0,ΔH <0 (D )ΔU <0, ΔH >05.1mol 单原子理想气体,从300K 压缩到500K ,则其ΔH 为( B )。

(A )300R (B )500R (C )-300R (D )-500R6.298K 时,下列物质中θm f H ∆=0的是( B )。

(A )CO 2(g ) (B )I 2(g) (C )Br 2(l ) (D )C (s ,金刚石)7.下列热力学第二定律的数学表达式正确的是( A )。

(A )环T Q ds δ≥ (B )环T dQ ds ≥ (C )T Q ds R δ≥ (D )TdQ ds = 8.理想气体经不可逆循环,其熵变为( C )。

(A )0>∆S (B )0<∆S (C )0=∆S (D )0=∆总S二、判断题(正确的划“√”,错误的划“×”)1.在热力学中,将研究的对象称为系统,而与系统密切相关的部分称为环境。

( √ )2.1mol H 2O (l )由373.15K ,101.325kPa 下,变成同温同压下的水蒸气,则该过程的△U =0。

第3章-化学热力学基础-习题及全解答

第3章-化学热力学基础-习题及全解答

第3章化学热力学基础1.状态函数的含义及其基本特征是什么?T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数?哪些属于广度性质?哪些属于强度性质?答:状态函数的含义就是描述状态的宏观性质,如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量,因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。

状态函数的基本特点如下:(1)在条件一定时,状态一定,状态函数就有一定值,而且是唯一值。

(2)条件变化时,状态也将变化,但状态函数的变化值只取决于始态和终态,与状态变化的途径无关。

(3)状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。

其中T、p、V、S、G是状态函数,V、S、G、H、U属于广度性质(具有加和性),T、p属于强度性质。

2.下列叙述是否正确?试解释之。

(1)Q p=△H,H是状态函数,所以Q p也是状态函数;(2)化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等;(3)标准状况与标准态是同一个概念;(4)所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应;(5)标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热;(6)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热;(7)石墨和金刚石的燃烧热相等;(8)单质的标准生成热都为零;(9)稳定单质的△f HΘm、SΘm、△f GΘm均为零;(10)当温度接近绝对零度时,所有放热反应均能自发进行。

(11)若△r H m和△r S m都为正值,则当温度升高时反应自发进行的可能性增加;(12)冬天公路上撒盐以使冰融化,此时△r G m值的符号为负,△r S m值的符号为正。

答:(1)错。

虽然H是状态函数,△H并不是状态函数,所以Qp当然不是状态函数;。

(2)错。

因为反应物的化学计量数为负,与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等;(3)错。

如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件,而标准态对温度没有限定;(4)错。

如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应;(5)对。

热力学基础练习题答案版

热力学基础练习题答案版

热⼒学基础练习题答案版热⼒学基础练习题1、热⼒学第⼀定律ΔU=Q+W 只适⽤于( D )(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化2、关于焓的性质, 下列说法中正确的是( D )(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热⼒学第⼀定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关3、第⼀类永动机不能制造成功的原因是( A )(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失⽆法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功4、下列叙述中不具状态函数特征的是( D )A.系统状态确定后,状态函数的值也确定B.系统变化时,状态函数的改变值只由系统的初终态决定C.经循环过程,状态函数的值不变D.状态函数均有加和性5、下列叙述中,不具可逆过程特征的是( C )A.过程的每⼀步都接近平衡态,故进⾏得⽆限缓慢B.沿原途径反向进⾏时,每⼀⼩步系统与环境均能复原C.过程的初态与终态必定相同D.过程中,若做功则做最⼤功,若耗功则耗最⼩功6、在下列关于焓的描述中,正确的是( C )A.因为ΔH=Q,所以焓是恒压热PB.⽓体的焓只是温度的函数C.⽓体在节流膨胀中,它的焓不改变D.因为ΔH=ΔU+Δ(PV),所以任何过程都有ΔH>0的结论7、下⾯关于标准摩尔⽣成焓的描述中,不正确的是( C )C.⽣成反应的温度必须是298.15KD.⽣成反应中各物质所达到的压⼒必须是100KPa8、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( C )A.温度TB.浓度cC.体积VD.压⼒p9、关于节流膨胀, 下列说法正确的是( B )(A) 节流膨胀是绝热可逆过程 (B) 节流膨胀中系统的内能变化(C) 节流膨胀中系统的焓值改变(D) 节流过程中多孔塞两边的压⼒不断变化10、如图,在绝热盛⽔容器中,浸⼊电阻丝,通电⼀段时间,通电后⽔及电阻丝的温度均略有升⾼,今以电阻丝为体系有:( B )(A) W =0,Q <0,U <0 (B). W>0,Q <0,U >0(C) W <0,Q <0,U >0 (D). W <0,Q =0,U >011、若将⼈作为⼀个体系,则该体系为 ( C )A.孤⽴体系B.封闭体系C.敞开体系D.⽆法确定12、刚性绝热箱内发⽣⼀化学反应,则反应体系为 ( A )A.孤⽴体系B.敞开体系C.封闭体系D.绝热体系13、下列性质属于强度性质的是 ( D )A.内能和焓B.压⼒与恒压热容C.温度与体积差A.状态⼀定,值⼀定B.在数学上有全微分性质C.其循环积分等于零D.所有状态函数的绝对值都⽆法确定15、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容,下⾯的说法中不正确的是 ( B )A.Cp,m 与Cv,m不相等,因等压过程⽐等容过程系统多作体积功B.Cp,m –Cv,m=R既适⽤于理想⽓体体系,也适⽤于实际⽓体体系C.Cv,m=3/2R适⽤于单原⼦理想⽓体混合物D.在可逆相变中Cp,m 和Cv,m都为⽆限⼤16、对于理想⽓体,⽤等压热容Cp计算ΔH的适⽤范围为 ( C )A.只适⽤于⽆相变,⽆化学变化的等压变温过程B.只适⽤于⽆相变,⽆化学变化的等容变温过程C.适⽤于⽆相变,⽆化学变化的任意过程D.以上答案均不正确17、H=Q p此式适⽤于哪⼀个过程:( B )(A)理想⽓体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa (B)在0℃、101325Pa下,冰融化成⽔(C)电解CuSO4的⽔溶液(D)⽓体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )2=2NH3的反应进度ξ=1mol时,它表⽰系统中 ( A )A.有1molN2和3molH2变成了2molNH3B.反应已进⾏完全,系统中只有⽣成物存在C.有1molN2和3molH2参加了反应D.有2molNH3参加了反应19、对于化学反应进度,下⾯表述中正确的是 ( B )A.化学反应进度之值,与反应完成的程度⽆关B.化学反应进度之值,与反应式写法有关C.对于指定反应,化学反应进度之值与物质的选择有关D.反应进度之值与平衡转化率有关20、对于化学反应进度,下⾯表述中不正确的是 ( B )A.化学反应进度随着反应进⾏⽽变化,其值越⼤,反应完成的程度越⼤B.化学反应进度之值与反应式写法⽆关C.对于指定的反应,反应进度之值与物质的选择⽆关D.化学反应进度与物质的量具有相同的量纲21、欲测定有机物的燃烧热Q p ,⼀般使反应在氧弹中进⾏,实测得热效为Q V。

化工热力学答案(3章)

化工热力学答案(3章)

3-1. 物质的体积膨胀系数β和等温压缩系数k 的定义分别为:1PV V T β∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭,1T V k V P ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭。

试导出服从Vander Waals 状态方程的β和k 的表达式。

解:Van der waals 方程2RT aP V b V=-- 由Z=f(x,y)的性质1y x z z x y x y z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫⋅⋅=- ⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭得 1T P V P V T V T P ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅⋅=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭又 ()232TP a RTV VV b ∂⎛⎫=-⎪∂⎝⎭- VP R T V b∂⎛⎫=⎪∂-⎝⎭所以 ()2321P a RT V V b V T RV b ⎡⎤∂-⎛⎫-⋅⋅=-⎢⎥⎪∂⎝⎭-⎢⎥⎣⎦()()3232P RV V b V T RTV a V b -∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭-- 故 ()()22312PRV V b V V T RTV a V b β-∂⎛⎫==⎪∂⎝⎭--()()222312T V V b V k V P RTV a V b -∂⎛⎫=-= ⎪∂⎝⎭-- 3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中,压力为,温度为93℃,反抗一恒定的外压力3.45 MPa 而等温膨胀,直到两倍于其初始容积为止,试计算此过程之U ∆、H ∆、S ∆、A ∆、G ∆、TdS ⎰、pdV ⎰、Q 和W 。

解:理想气体等温过程,U ∆=0、H ∆=0 ∴ Q =-W =21112ln 2V V V V RTpdV pdV dV RT V===⎰⎰⎰J/mol ∴ W =- J/mol 又PP dT V dS C dP T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 理想气体等温膨胀过程dT =0、PV R T P ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ ∴RdS dP P=-∴ 222111ln ln ln2S P P P S P S dS R d P R PR ∆==-=-=⎰⎰=J/(mol·K)A U T S ∆=∆-∆=-366×5.763=-2109.26 J/(mol·K)G H T S A ∆=∆-∆=∆ J/(mol·K)TdS T S A =∆=∆⎰ J/(mol·K) 21112ln 2V V V V RTpdV pdV dV RT V===⎰⎰⎰= J/mol 3-3. 试求算1kmol 氮气在压力为MPa 、温度为773K 下的内能、焓、熵、V C 、p C 和自由焓之值。

化工热力学第三版答案第3章习题

化工热力学第三版答案第3章习题

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用 一、是否题1. 体系经过一绝热可逆过程,其熵没有变化。

2. 吸热过程一定使体系熵增,反之,熵增过程也是吸热的。

3. 热力学基本关系式dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程。

4. 象dU=TdS-PdV 等热力学基本方程只能用于气体,而不能用于液体或固相。

5. 当压力趋于零时,()()0,,≡-P T M P T M ig (M 是摩尔性质)。

6.[]()0ln ,PPR P T S S ig+-与参考态的压力P 0无关。

纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,f RTd dG ln =。

7. 理想气体的状态方程是PV=RT ,若其中的压力P 用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。

8. 当0→P 时,∞→P f。

9.因为⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛-=PdP P RT V RT1ln ϕ,当0→P 时,1=ϕ,所以,0=-P RT V 。

10. 逸度与压力的单位是相同的。

11. 吉氏函数与逸度系数的关系是()()ϕln 1,,RT P T G P T G ig ==-。

12. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差,故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。

13. 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念,故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。

14. 由一个优秀的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。

二、选择题1. 对于一均匀的物质,其H 和U 的关系为(B 。

因H =U +PV ) A. H 错误!未找到引用源。

UB. H>UC. H=UD. 不能确定2. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V 1等温可逆膨胀至V 2,则体系的错误!未找到引用源。

S 为(C 。

b V b V R dV b V R dV T P dV V S S V VV V VV V T --=-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎰⎰⎰12ln 212121∆)A.bV bV RT --12lnB. 0C. bV b V R --12lnD. 12ln V V R3. 对于一均相体系,VP T S T T S T ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂等于(D 。

最新第3章-化学热力学基础-习题及全解答

最新第3章-化学热力学基础-习题及全解答

第3章化学热力学基础1.状态函数的含义及其基本特征是什么?T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数?哪些属于广度性质?哪些属于强度性质?答:状态函数的含义就是描述状态的宏观性质,如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量,因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。

状态函数的基本特点如下:(1)在条件一定时,状态一定,状态函数就有一定值,而且是唯一值。

(2)条件变化时,状态也将变化,但状态函数的变化值只取决于始态和终态,与状态变化的途径无关。

(3)状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。

其中T、p、V、S、G是状态函数,V、S、G、H、U属于广度性质(具有加和性),T、p属于强度性质。

2.下列叙述是否正确?试解释之。

(1)Q p=△H,H是状态函数,所以Q p也是状态函数;(2)化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等;(3)标准状况与标准态是同一个概念;(4)所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应;(5)标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热;(6)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热;(7)石墨和金刚石的燃烧热相等;(8)单质的标准生成热都为零;(9)稳定单质的△f HΘm、SΘm、△f GΘm均为零;(10)当温度接近绝对零度时,所有放热反应均能自发进行。

(11)若△r H m和△r S m都为正值,则当温度升高时反应自发进行的可能性增加;(12)冬天公路上撒盐以使冰融化,此时△r G m值的符号为负,△r S m值的符号为正。

答:(1)错。

虽然H是状态函数,△H并不是状态函数,所以Qp当然不是状态函数;。

(2)错。

因为反应物的化学计量数为负,与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等;(3)错。

如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件,而标准态对温度没有限定;(4)错。

如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应;(5)对。

无机化学(上册):第3章 化学热力学基础 习题解答修改

无机化学(上册):第3章 化学热力学基础 习题解答修改

第3章 化学热力学基础习 题1.下列过程是否是热力学循环过程:(1)由氢气和氧气化合成水,然后再电解成氢气和氧气;(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜,然后再通入氢气,使氧化铜还原成铜(分别讨论以铜为系统与以铜和氧气为系统)。

2.一系统由A 态到B 态,沿途径I 放热100 J ,对系统作功50 J 。

问 (1)由A 态沿途径II 到B 态,系统作功80 J ,其Q 值为多少? (2)如系统再由B 态沿途径III 回到A 态得到50 J 的功,系统吸热还是放热?Q 值为多少? 3.下列过程中,带点部分为系统,写出功和热的正负号。

(1)将水和水蒸气.....贮于一恒容金属箱中,将其放在炉火上加热,温度、压力都升高; (2)一恒容绝热箱中,H 2和O 2混合气体....通电火花使其化合(电火花能量不计); (3)H 2和O 2混合气体....在大量水中成一气泡,通电火花使其化合(电火花能量不计)。

4.工业上冶炼锌的第一步是焙烧锌矿石,即把硫化锌转化为氧化锌:2ZnS(s) + 3O 2(g) → 2ZnO(s) + 2SO 2(g) O r m H ∆ = -879 kJ·mol -1计算焙烧1.00 g ZnS 放出的热量。

5.下列哪些物质的标准摩尔生成焓(298.15K )不等于零?Na(s),Ne(g),CH 4(g),S 8(s),Hg(l),H(g),O 2(g)。

6.铝热法的反应如下:8 Al(s)+ 3Fe 3O 4(s) → 4Al 2O 3 (s)+ 9Fe(s), (1)用Of m H ∆数据,计算恒压反应热;(2)在此反应中,若用去267.0 g 铝,问能释放多少热?7.估计25 ℃时,下列物种的标准生成焓是大于0,等于0,还是小于0: (1)Br 2(g),Br 2(l); (2)I 2(g),I 2(s)。

8.在373 K 时,水的蒸发热为40.66 kJ·mol -1。

化学反应系统热力学习题及答案物理化学

化学反应系统热力学习题及答案物理化学

第三章 化学反应系统热力学习题及答案§ 标准热化学数据(P126)1. 所有单质的 Om f G ∆ (T )皆为零?为什么?试举例说明?答:所有处于标准态的稳定单质的O m f G ∆ (T ) 皆为零,因为由稳定单质生成稳定单质的状态未发生改变。

如:单质碳有石墨和金刚石两种,O m f G ∆ ,石墨)=0,而O m f G ∆ ,金刚石)= kJ·mol -1 (课本522页),从石墨到金刚石状态要发生改变,即要发生相变,所以O m f G ∆ ,金刚石)不等于零。

2. 化合物的标准生成热(焓)定义成:“由稳定单质在和100KPa 下反应生成1mol 化合物的反应热”是否准确?为什么?答:标准生成热(焓)的定义应为:单独处于各自标准态下,温度为T 的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T 的1mol 化合物B 过程的焓变。

此定义中(1)强调压力为一个标准大气压,而不强调温度;(2)变化前后都单独处于标准态。

3. 一定温度、压力下,发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Q p 与化学反应摩尔焓变r m H ∆是否相同?为什么?答: 等压不作其他功时(W’=0),数值上Q p =n r H ∆。

但Q p 是过程量,与具体的过程有关;而r m H ∆是状态函数,与过程无关,对一定的化学反应有固定的数值。

如将一个化学反应至于一个绝热系统中,Q p 为零,但r m H ∆有确定的数值。

§ 化学反应热力学函数改变值的计算(P131)1. O m r G ∆(T )、m r G ∆(T )、O m f G ∆(B,相态,T )各自的含义是什么? 答:O m r G ∆(T ): 温度为T ,压力为P θ,发生单位反应的ΔG;m r G ∆(T ):温度为T ,压力为P ,发生单位反应的ΔG;Omf G ∆(B,相态,T ):温度为T ,压力为P θ,由各自处于标准状态下的稳定单质,生成处于标准态1mol 化合物反应的ΔG。

(完整word版)热力学基础计算题答案

(完整word版)热力学基础计算题答案

《热力学基础》计算题答案全1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍. (普适气体常量R =8.31 1--⋅⋅K mol J 1,ln 3=1.0986)(1) 计算这个过程中气体对外所作的功.(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少? 解:(1) 等温过程气体对外作功为⎰⎰===333ln d d V V V V RT V VRTV p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分(2) 绝热过程气体对外作功为RT V p 1311131001--=--=--γγγγ 2分=2.20×103 J 2分2.一定量的单原子分子理想气体,从初态A 出发,沿图示直线过程变到另一状态B ,又经过等容、等压两过程回到状态A .(1) 求A →B ,B →C ,C →A 各过程中系统对外所作的功W ,内能的增量?E 以及所吸收的热量Q . (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和). 解:(1) A →B : ))((211A B A B V V p p W -+==200 J .ΔE 1=??C V (T B -T A )=3(p B V B -p A V A ) /2=750 JQ =W 1+ΔE 1=950 J . 3分B →C : W 2 =0ΔE 2 =??C V (T C -T B )=3( p C V C -p B V B ) /2 =-600 J .Q 2 =W 2+ΔE 2=-600 J . 2分C →A : W 3 = p A (V A -V C )=-100 J .150)(23)(3-=-=-=∆C C A A C A V V p V p T T C E ν J . Q 3 =W 3+ΔE 3=-250 J 3分(2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J .Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分3. 0.02 kg 的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃.若在升温过程中,(1) 体积保持不变;(2) 压强保持不变;(3) 不与外界交换热量;试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功.(普适气体常量R =8.31 11K mol J --⋅)解:氦气为单原子分子理想气体,3=i (1) 等体过程,V =常量,W =0据 Q =?E +W 可知)(12T T C M ME Q V mol-=∆==623 J 3分 (2) 定压过程,p = 常量, )(12T T C M MQ p mol-==1.04×103 J ?E 与(1) 相同. W = Q ???E =417 J 4分(3) Q =0,?E 与(1) 同W = ??E=?623 J (负号表示外界作功) 3分4. 一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强p 1=1atm ,体积V 1=1L ,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止, (1) 在p -V 图上将整个过程表示出来. (2) 试求在整个过程中气体内能的改变.(3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量.(1 atm =1.013×105 Pa)(4) 试求在整个过程中气体所作的功. 解:(1) p -V 图如右图. 2分 (2) T 4=T 1?E =0 2分?11211V p ==5.6×102 J 4分 (4) W =Q =5.6×102 J 2分5.1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p ?V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2),试求:(1) 气体的内能增量. (2) 气体对外界所作的功. (3) 气体吸收的热量.(4) 此过程的摩尔热容.(摩尔热容C =T Q ∆∆/,其中Q ∆表示1 mol 物质在过程中升高温度T ∆时所吸收的热量.) 解:(1))(25)(112212V p V p T T C E V -=-=∆ 2分 (2) ))((211221V V p p W -+=, W 为梯形面积,根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1,则)(211122V p V p W -=. 3分 (3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2-p 1V 1 ). 2分(4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立,故过程中 ΔQ =3Δ(pV ).由状态方程得 Δ(pV ) =R ΔT ,故 ΔQ =3R ΔT ,摩尔热容 C =ΔQ /ΔT =3R . 3分6. 有1 mol 刚性多原子分子的理想气体,原来的压强为1.0 atm ,温度为27℃,若经过一绝热过程,使其压强增加到16 atm .试求:(1) 气体内能的增量; (2) 在该过程中气体所作的功; (3) 终态时,气体的分子数密度.( 1 atm= 1.013×105 Pa , 玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J ·K -1,普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1 )解:(1) ∵ 刚性多原子分子 i = 6,3/42=+=ii γ 1分 ∴ 600)/(11212==-γγp p T T K 2分3121048.7)(21)/(⨯=-=∆T T iR M M E mol J 2分(2) ∵绝热W =-ΔE =-7.48×103 J (外界对气体作功) 2分(3) ∵ p 2 = n kT 2∴n = p 2/(kT 2)=1.96×1026个/m 3 3分7. 如果一定量的理想气体,其体积和压强依照p a V /=的规律变化,其中a 为已知常量.试求:(1) 气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功;(2) 气体体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比. 解:(1) d W = p d V = (a 2 /V 2 )d V)11()/(2122221V V a dV V a dW W V V -===⎰⎰2分 (2) ∵ p 1V 1 /T 1 = p 2V 2 /T 2 ∴ T 1/ T 2 = p 1V 1 / (p 2V 2 ) 由11/p a V =,22/p a V =得 p 1 / p 2= (V 2 /V 1 )2∴ T 1/ T 2 = (V 2 /V 1 )2 (V 1 /V 2) = V 2 /V 1 3分8. 汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体,若经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半,则变化前后气体的内能之比 E 1∶E 2=?解:据iRT MM E mol21)/(=, RT M M pV m ol )/(= 2分 得 ipV E 21=变化前 11121V ip E =, 变化后22221V ip E = 2分绝热过程 γγ2211V p V p =即1221/)/(p p V V =γ3分题设 1221p p =, 则 21)/(21=γV V 即 γ/121)21(/=V V∴)21/(21/221121V ip V ip E E =γ/1)21(2⨯=22.1211==-γ 3分9. 2 mol 氢气(视为理想气体)开始时处于标准状态,后经等温过程从外界吸取了 400 J 的热量,达到末态.求末态的压强.(普适气体常量R =8.31J·mol -2·K -1)解:在等温过程中, ΔT = 0 Q = (M /M mol ) RT ln(V 2/V 1) 得0882.0)/(ln 12==RTM M QVVmol即 V 2 /V 1=1.09 3分 末态压强 p 2 = (V 1 /V 2) p 1=0.92 atm 2分10. 为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2 J ,必须传给气体多少热量?解:等压过程 W = p ΔV =(M /M mol )R ΔT 1分 内能增量 iW T iR M M E mal 2121)/(==∆∆ 1分双原子分子 5=i 1分∴ 721=+=+=∆W iW W E Q J 2分11.两端封闭的水平气缸,被一可动活塞平分为左右两室,每室体积均为V 0,其中盛有温度相同、压强均为p 0的同种理想气体.现保持气体温度不变,用外力缓慢移动活塞(忽略磨擦),使左室气体的体积膨胀为右室的2倍,问外力必须作多少功?为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2 J ,必须传给气体多少热量?解:设左、右两室中气体在等温过程中对外作功分别用W 1、W 2表示,外力作功用W ′表示.由题知气缸总体积为2V 0,左右两室气体初态体积均为V 0,末态体积各为4V 0/3和2V 0/3 .1分据等温过程理想气体做功: W =(M /M mol )RT ln(V 2 /V 1) 得 34ln 34ln0000001V p V V V p W == 得 32ln 32ln 0000002V p V V V p W == 2分现活塞缓慢移动,作用于活塞两边的力应相等,则W’+W 1=-W 221W W W --=')32ln 34(ln00+-=V p 89ln 00V p = 2分 12.一定量的理想气体,从A 态出发,经p -V 图中所示的过程到达B 态,试求在这过程中,该气体吸收的热量. .解:由图可得A 态: =A A V p 8×105 JB 态: =B B V p 8×105 J∵ B B A A V p V p =,根据理想气体状态方程可知B A T T =,?E = 0 3分根据热力学第一定律得:)()(D B B A C A V V p V V p W Q -+-==6105.1⨯= J 2分13. 如图,体积为30L 的圆柱形容器内,有一能上下自由滑动的活塞(活塞的质量和厚度可忽略),容器内盛有1摩尔、温度为127℃的单原子分子理想气体.若容器外大气压强为1标准大气压,气温为27℃,求当容器内气体与周围达到平衡时需向外放热多少?(普适气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1)解:开始时气体体积与温度分别为 V 1 =30×10-3 m 3,T 1=127+273=400 K ∴气体的压强为 p 1=RT 1/V 1 =1.108×105 Pa 大气压p 0=1.013×105 Pa , p 1>p 0可见,气体的降温过程分为两个阶段:第一个阶段等体降温,直至气体压强p 2 = p 0,此时温度为T 2,放热Q 1;第二个阶段等压降温,直至温度T 3= T 0=27+273 =300 K ,放热Q 2 (1) )(23)(21211T T R T T C Q V -=-=365.7 K∴ Q 1= 428 J 5分(2) )(25)(32322T T R T T C Q p -=-==1365 J 活塞(完整word 版)热力学基础计算题答案∴ 总计放热 Q = Q 1 + Q 2 = 1.79×103 J 5分14.一定量的理想气体,由状态a 经b 到达c .(如图,abc 为一直线)求此过程中(1) 气体对外作的功; (2) 气体内能的增量;(3) 气体吸收的热量.(1 atm =1.013×105 Pa)解:(1) 气体对外作的功等于线段c a 下所围的面积W =(1/2)×(1+3)×1.013×105×2×10?3 J =405.2 J 3分 (2) 由图看出 P a V a =P c V c∴T a =T c2分内能增量 0=∆E . 2分(3) 由热力学第一定律得Q =E ∆ +W =405.2 J . 3分15. 一定量的理想气体在标准状态下体积为 1.0×10?2 m 3,求下列过程中气体吸收的热量:(1) 等温膨胀到体积为 2.0×10?2 m 3; (2) 先等体冷却,再等压膨胀到 (1) 中所到达的终态. 已知1 atm= 1.013×105 Pa ,并设气体的C V = 5R / 2. 解:(1) 如图,在A →B 的等温过程中,0=∆T E , 1分∴ ⎰⎰===2121d d 11V V V V T T V VV p V p W Q )/ln(1211V V V p = 3分 将p 1=1.013×105 Pa ,V 1=1.0×10?2 m 3和V 2=2.0×10?2 m 3 代入上式,得 Q T ≈7.02×102 J 1分(2) A →C 等体和C →B 等压过程中 ∵A 、B 两态温度相同,∴ ΔE ABC = 0∴ Q ACB =W ACB =W CB =P 2(V 2-V 1) 3分又 p 2=(V 1/V 2)p 1=0.5 atm 1分∴ Q ACB =0.5×1.013×105×(2.0-1.0)×10?2 J ≈5.07×102 J 1分16. 将1 mol 理想气体等压加热,使其温度升高72 K ,传给它的热量等于1.60×103 J ,求:(1) 气体所作的功W ; (2) 气体内能的增量E ∆; (3) 比热容比?.(普适气体常量11K mol J 31.8--⋅⋅=R )解:(1) 598===∆∆T R V p W J 2分 (2)31000.1⨯=-=∆W Q EJ 1分(3) 11K mol J 2.22--⋅⋅==∆TQC p 6.1==VpC C γ 2分17. 一定量的某种理想气体,开始时处于压强、体积、温度分别为p 0=1.2×106 Pa ,V 0=8.31×10-3m 3,T 0 =300 K 的初态,后经过一等体过程,温度升高到T 1 =450 K ,再经过一等温过程,压强降到p = p 0的末态.已知该理想气体的等压摩尔热容与等体摩尔热容之比C p / C V =5/3.求: (1) 该理想气体的等压摩尔热容C p 和等体摩尔热容C V .(2) 气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量. (普适气体常量R = 8.31 J·mol -1·K -1)解:(1) 由35=V pC C 和 R C C V p =-可解得 R C p 25= 和 R C V 23= 2分(2) 该理想气体的摩尔数 ==000RT Vp ν 4 mol在全过程中气体内能的改变量为 △E =??C V (T 1-T 2)=7.48×103 J 2分全过程中气体对外作的功为 011lnp p RT W ν= 式中 p 1 ∕p 0=T 1 ∕T 0则 30111006.6ln⨯==T T RT W ν J . 2分 全过程中气体从外界吸的热量为 Q = △E +W =1.35×104 J . 2分18.如图所示,AB 、DC 是绝热过程,CEA 是等温过程,BED 是任意过程,组成一个循环。

热力学基础习题、答案及解法(2011.1.6)

热力学基础习题、答案及解法(2011.1.6)

热力学基础习题、答案及解法一、选择题1. 如图一所示,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B (b a P P =),则无论经过的是什么过程,系统必然 【B 】(A )对外做正功 (B )内能增加 (C )从外界吸热 (D )向外界吸热2. 对于室温下的单原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比Q W 等于 【C 】 (A )32 (B )21 (C )52 (D )72参考答案:T R MW p ∆=μT R i M Q p ∆⎪⎭⎫⎝⎛+=22μ522222=+=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=i T R i M TR MQ W pp μμ3. 压强、体积、温度都相等的常温下的氧气和氦气,分别在等压过程中吸收了相等的热量,它们对外做的功之比为 【C 】 (A )1:1 (B )5:9 (C )5:7 (D )9:5参考答案:T R i M Q p ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ RT M pV μ=氦氧T T ∆⎪⎭⎫⎝⎛+=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+223225 P VA∙B∙O1图75=∆∆氦氧T T T R M W p ∆=μ 75=∆∆=氦氧氦氧T T W W p p 4. 在下列理想气体过程中,哪些过程可能发生? 【D 】 (A )等体积加热时,内能减少,同时压强升高 (B )等温压缩时,压强升高,同时吸收 (C )等压压缩时,内能增加,同时吸热 (D )绝热压缩时,压强升高,同时内能增加参考答案:0=dV 0=W T R i M E Q ∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆=2μ 0=dT 0=∆E !11!2ln lnp p RT M V V RT MW Q μμ=== 0=dp T R i M Q ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ T R i M E ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆2μ T R MV p W ∆=∆=μ 0=dQ 0=Q ⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=∆⎪⎭⎫⎝⎛=-=∆--1011001112γγγγμV V V p pdV T R i M W E5. 分别在等温、等压、等容情况下,将400J 的热量传给标准状态下的2mol 氢气,关于3个过程热量和内能的变化说法正确的是【D 】 (A )等容过程做功最多,等压过程内能增加最多 (B )等压过程做功最多,等容过程内能增加最多 (C )等温过程做功最多,等压过程内能增加最多 (D )等温过程做功最多,等容过程内能增加最多参考答案:0=dV 0=W T R i M E Q ∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆=2μ 0=dT 0=∆E !11!2ln lnp p RT M V V RT MW Q μμ===0=dp T R i M Q ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ T R i M E ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆2μ T R MV p W ∆=∆=μ 6. 如图所示,一定量的理想气体经历c b a →→过程,在此过程中气体从外界吸收热量Q ,系统内能变化ΔE ,则以下哪种说法是正确的? 【A 】 (A )系统从外界吸收热量,内能增大; (B )系统从外界吸收热量,内能减少; (C )系统向外界放出热量,内能增大; (D )系统向外界放出热量,内能减少。

第三章化学热力学基础含答案

第三章化学热力学基础含答案

第三章 化学热力学基础1、以下物质在什么情况下⊿f H θm 、⊿f G θm 、S θm 数值为零。

H 2、O 2、Cl 2、Br 2、I 2、P 、Ag 、C 、Sn2、什么时候⊿r H θm =⊿f H θm (B )3、估算反应的温度条件:低温、高温、任何温度自发或不自发4、哪些属于状态函数:H 、G 、S 、U 、p 、V 、T 、n 、W 、Q 、Q p 、Q v5、方程式相加、减、倍数(分数)、正逆,⊿H 、⊿G 、⊿S 变化?6、转变温度计算7、标态下反应自发性计算判定:⊿r G θm练习:一、单选题1、如果一个反应的吉布斯自由能变为零,则反应:A 、能自发进行B 、 是吸热反应C 、是放热反应D 、 处于平衡状态2、已知: Mg(s) + Cl 2(g) = MgCl 2(s) mr H ∆= -642 kJ·mol -1,则: A 、在任何温度下,正向反应是自发的B 、在任何温度下,正向反应是不自发的C 、高温下,正向反应是自发的;低温下,正向反应不自发D 、高温下,正向反应是不自发的;低温下,正向反应自发3、某化学反应可表示为A(g) + 2B(s)−→−2C(g)。

已知 m r H ∆< 0,下列判断正确的是 :A 、 仅常温下反应可以自发进行B 、 仅高温下反应可以自发进行C 、 任何温度下反应均可以自发进行D 、 任何温度下反应均难以自发进行4、已知 CO(g) = C(s) +21O 2(g) 的 m r H ∆> 0, m r S ∆< 0, 则此反应A 、 低温下是自发变化B 、 高温下是自发变化C 、 低温下是非自发变化,高温下是自发变化D 、 任何温度下都是非自发的5、稳定单质在298 K ,100 kPa 下,下述正确的是:A 、 m S , m f G ∆为零B 、 m f H ∆不为零C 、 m S 不为零, m f H ∆为零D 、 m S , m f G ∆, m f H ∆均为零6、在下列反应中,焓变等于AgBr(s) 的 m f H ∆的反应是:A 、 Ag +(aq) + Br -(aq) = AgBr(s)B 、 2Ag(s) + Br 2(g) = 2AgBr(s)C 、 Ag(s) +21Br 2(l) = AgBr(s) D 、 Ag(s) +21Br 2(g) = AgBr(s)7、已知下列数据,哪个反应表示Δr H m Θ=Δf H m Θ (C 2H 5OH, l )A .2C(金)+3H 2(l)+1/2O 2(g ) = C 2H 5OH (l)B .2C(石)+3H 2(g l)+1/2O 2(l) =C 2H 5OH (l)C .2C(石)+3H 2(g)+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l)D .2C(石)+3H 2(g)+1/2O 2(g ) = C 2H 5OH (g)8、下列各热力学函数中,哪些函数值不是零?A 、⊿f H θm (O 2,g,298K);B 、⊿f G θm (I 2,s,298K);C 、 ⊿f H θm (Br 2,l,298K);D 、S θ(H 2,g,298K)9、一种反应在高温下能自发进行,而在低温下不能自发进行的条件是:A . Δr H θ m < 0 ,Δr S θ m < 0 ; B. Δr H θ m < 0,Δr S θ m > 0 ;C. Δr H θ m > 0,Δr S θ m > 0 ;D. Δr H θ m > 0,Δr S θ m < 010、 “反应3H 2(g)+N 2(g)=2NH 3(g)在标准状态下进行”的含义是:A 、在p(H 2)=p(N 2)=p(NH 3)=100KPa 条件下进行;B 、298K ,保持p(H 2)=p(N 2)=p(NH 3)=100KPa 条件下进行;C 、反应系统保持压力100KPa 条件下进行;D 、p=100KPa 的H 2和N 2混合,反应发生。

第三章练习题及答案

第三章练习题及答案

(一) 填空题1.在高温热源T 1和低温热源T 2之间的卡诺循环, 其热温熵之和()1212Q Q T T +=。

循环过程的热机效率()η=。

2.任一不可逆循环过程的热温熵之和可以表示为()0Q T δ⎛⎫⎪⎝⎭⎰不可逆。

3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的()sys 0S ∆;()amb0S ∆。

4.系统经可逆循环后,S ∆( )0, 经不可逆循环后S ∆( )。

(填>,=,<)。

5.某一系统在与环境300K 大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ 的功,则系统与环境交换的热()Q =;()sysS∆=;()ambS∆=。

6.下列过程的△U 、△H 、△S 、△G 何者为零? ⑴ 理想气体自由膨胀( );⑵ H 2(g )和Cl 2(g )在绝热的刚性容器中反应生成HCl (g )的过程( ); ⑶ 在0 ℃、101.325 kPa 下水结成冰的相变过程( )。

⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程( )。

⑸ 实际气体节流膨胀过程( )。

7.一定量理想气体与300K 大热源接触做等温膨胀,吸热Q =600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的熵变()S ∆=。

8. 1 mol O 2(p 1,V 1,T 1)和1 mol N 2(p 1,V 1,T 1)混合后,总压为2 p 1,总体积为V 1,温度为T 1,此过程的△S ( )0(填>,<或=,O 2和N 2均可看作理想气体)。

9.热力学第三定律用公式表示为:()()*m S =。

10. 根据 d G =-S d T+V d p 可知任一化学反应的 (1)r m ΔTG p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭( ); (2)r m ΔP G T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭( ); (3)r m ΔPV T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭( )。

11.某理想气体在500 K 、100 kPa 时,其m TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ( )(要求填入具体数值和单位)。

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案
解:用Antoine方程A=6.8635,B=1892.47,C=-24.33
(a)由软件计算可知
(b)
3.试由饱和液体水的性质估算(a)100℃,2.5MPa和(b)100℃,20MPa下水的焓和熵,已知100℃下水的有关性质如下
MPa, Jg-1, J g-1K-1, cm3g-1,
cm3g-1K-1
化工热力学课后答案
第1章 绪言
一、是否题
1.封闭体系的体积为一常数。(错)
2.封闭体系中有两个相 。在尚未达到平衡时, 两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则 两个相都等价于均相封闭体系。(对)
3.理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对)
4.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。)
2.对于混合物体系,偏离函数中参考态是与研究态同温.同组成的理想气体混合物。
四、计算题
1.试计算液态水从2.5MPa和20℃变化到30MPa和300℃的焓变化和熵变化,既可查水的性质表,也可以用状态方程计算。
解:用PR方程计算。查附录A-1得水的临界参数Tc=647.30K;Pc=22.064MPa;ω=0.344
A.
B.0
C.
D.
3. 等于(D。因为 )
A.
B.
C.
D.
4.吉氏函数变化与P-V-T关系为 ,则 的状态应该为(C。因为 )
A.T和P下纯理想气体
B.T和零压的纯理想气体
C.T和单位压力的纯理想气体
三、填空题
1.状态方程 的偏离焓和偏离熵分别是 和 ;若要计算 和 还需要什么性质? ;其计算式分别是 和 。
四、计算题
1.某一服从P(V-b)=RT状态方程(b是正常数)的气体,在从1000b等温可逆膨胀至2000b,所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍?

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

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

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。

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第3章化学热力学基础1.状态函数的含义及其基本特征是什么?T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数?哪些属于广度性质?哪些属于强度性质?答:状态函数的含义就是描述状态的宏观性质,如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量,因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。

状态函数的基本特点如下:(1)在条件一定时,状态一定,状态函数就有一定值,而且是唯一值。

(2)条件变化时,状态也将变化,但状态函数的变化值只取决于始态和终态,与状态变化的途径无关。

(3)状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。

其中T、p、V、S、G是状态函数,V、S、G、H、U属于广度性质(具有加和性),T、p属于强度性质。

2.下列叙述是否正确?试解释之。

(1)Q p=△H,H是状态函数,所以Q p也是状态函数;(2)化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等;(3)标准状况与标准态是同一个概念;(4)所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应;(5)标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热;(6)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热;(7)石墨和金刚石的燃烧热相等;(8)单质的标准生成热都为零;(9)稳定单质的△f HΘm、SΘm、△f GΘm均为零;(10)当温度接近绝对零度时,所有放热反应均能自发进行。

(11)若△r H m和△r S m都为正值,则当温度升高时反应自发进行的可能性增加;(12)冬天公路上撒盐以使冰融化,此时△r G m值的符号为负,△r S m值的符号为正。

答:(1)错。

虽然H是状态函数,△H并不是状态函数,所以Qp当然不是状态函数;。

(2)错。

因为反应物的化学计量数为负,与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等;(3)错。

如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件,而标准态对温度没有限定;(4)错。

如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应;(5)对。

因某物质的标准摩尔生成热是由某物质生成反应的标准摩尔反应热而命名的;(6)对。

因H2O(l)的生成反应与H2(g)的燃烧反应是同一个反应;(7)错。

因石墨和金刚石的燃烧反应虽最终产物相同,但反应的始态不同;(8)错。

因为只有稳定单质的标准生成热才为零;(9)错。

因为只有稳定单质的△f HΘm、△f GΘm为零,而稳定单质的SΘm在一般条件下并不为零;(10)对。

因为当温度接近绝对零度时,反应熵变趋近于零,反应热为影响反应自发的唯一因素;(11)对。

因△r H m和△r S m都为正值,说明是吸热的、有可能自发的反应,升温有利;(12)对。

因冰融化变水了,说明乃混乱度增大的自发过程,△r G m值必为负,△r S m值必为正。

3.1 mol气体从同一始态出发,分别进行恒温可逆膨胀或恒温不可逆膨胀达到同一终态,因恒温可逆膨胀对外做功W r大于恒温不可逆膨胀对外做的功W ir,则Q r>Q ir。

对否?为什么?答:对。

因为从同一始态到同一终态,热力学能变相同,根据热力学第一定律,因恒温可逆膨胀对外做功W r大于恒温不可逆膨胀对外做的功W ir,则恒温可逆膨胀从环境吸收的热Q必大于恒温不可逆膨胀从环境吸收的热Q ir。

(△u=O r-W r= O-W; W r>W ir则Q r>Q ir)4.有人认为,当体系从某一始态变至另一终态,无论其通过何种途径,而△G 的值总是一定的,而且如果做非体积功的话,△G 总是等于W ′。

这种说法对吗?答:不对。

因为从同一始态到同一终态,虽然△G 的值总是一定的,但途径不同,做非体积功的大小不同,一般不可逆过程的非体积功W ′小于△G ,只有可逆过程的非体积功W ′才等于△G 。

5. 一体系由A 态到B 态,沿途径I 放热120J ,环境对体系做功50J 。

试计算:(1)体系由A 态沿途经Ⅱ到B 态,吸热40J ,其W 值为多少?(2)体系由A 态沿途经Ⅲ到B 态对环境做功80J ,其Q 值为多少?解:根据热力学第一定律△U=Q +W = -120+50= -70(J)则,途经Ⅱ: W = △U -Q =-70-40=-110(J)途经Ⅲ: Q = △U -W =-70-(-80)=10(J )6.在27℃时,反应CaCO 3(S)=CaO(S)+ CO 2(g)的摩尔恒压热效应Q p =178.0kJ ·mol -1,则在此温度下其摩尔恒容热效应Q v 为多少?解:根据Q p 与Q v 的关系式Q p,m =Q v,m +△n g ·RTQ v,m =Q p,m -△n g ·RT =178.0-(1-0)×8.314×300×10-3=175.5(kJ ·mol -1)7.在一定温度下,4.0mol H 2(g)与2.0mol O 2(g)混合,经一定时间反应后,生成了0.6mol H 2O(l)。

请按下列两个不同反应式计算反应进度ξ。

(1)2H 2(g)+ O 2(g)=2H 2O(l)(2)H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(l)解: (1)2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2O(l)t=o 4.0mol 2.0mol 0molt=t (4.0-0.6)mol (2.0-0.3)mol 0.6molξ= )()(22H H n ν∆ =)()(22O O n ν∆=)()(22O H O H n ν∆=2)0.44.3(--=1)0.27.1(--=2)06.0(-=0.3(mol )(2)H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(l)t=o 4.0mol 2.0mol 0molt=t (4.0-0.6)mol (2.0-0.3)mol 0.6molξ= )()(22H H n ν∆ =)()(22O O n ν∆=)()(22O H O H n ν∆=1)0.44.3(--=2/1)0.27.1(--=1)06.0(-=0.6(mol )=0.6(mol )8.已知(1)Cu 2O(s)+21O 2(g) →2CuO(s) △r H Θm (1)=-143.7kJ ·mol -1(2)CuO(s)+Cu(s) →Cu 2O(s) △r H Θm (2)=-11.5kJ·mol -1求△f H Θm [CuO(s)]。

解:因为(1)+(2)式,得Cu(S)+ )3()()(212ΛΛS CuO g O → (3)式恰好是)(S CuO 的生成反应,其反应热为)(S CuO 的生成热,根据Hess 定律及其推论:因为(1)+(2)=(3)故)]([S CuO H m f Θ∆=Θ∆1,m r H +Θ∆2,m r H =(-143.7)+(-11.5)=-155.2(kJ • mol -1)9.有一种甲虫,名为投弹手,它能用由尾部喷射出来的爆炸性排泄物的方法作为防卫措施,所涉及到的化学反应是氢醌被过氧化氢氧化生成醌和水:C 6H 4(OH )2(aq )+H 2O 2(aq )→ C 6H 4O 2(aq )+2H 2O (1)根据下列热化学方程式计算该反应的△r H Θm 。

(1)C 6H 4(OH)2(aq)→C 6H 4O 2(aq)+H 2(g) △r H Θm (1)=177.4kJ ·mol -1(2)H 2(g)+O 2(g)→H 2O 2(aq) △r H Θm (2)=-191.2kJ·mol-1 (3)H 2(g)+21O 2(g)→H 2O(g) △r H Θm (3)=-241.8kJ·mol -1 (4)H 2O(g)→H 2O(1) △r H Θm (4)=-44.0kJ·mol -1解:因(1)-(2)+2×[(3)+(4)]式= 氢醌被过氧化氢氧化生成醌和水的反应,根据赫斯定律,故该反应的标准反应热为:△r H Θm =△r H Θm (1)-△r H Θm (2)+2×[△r H Θm (3)+△r H Θm (4)]=177.4 kJ ·mol -1-(-191.2) kJ ·mol -1+2×[(-241.8)kJ·mol -1+(-44.0)kJ·mol -1]=-203.0 kJ ·mol -110.利用附表中298.15K 时有关物质的标准生成热的数据,计算下列反应在298.15K 及标准态下的恒压热效应。

(1)Fe 3O 4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g)(2)4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(1)解:查表,将有关物质的标准生成热的数据代入反应热的计算公式(1)△r H Θm (298K )= 3△f H Θm [FeO(s )] +△f H Θm [CO 2(g )] -△f H Θm [Fe 3O 4(s )]-△f H Θm [CO(g )]=3×(-272)+(-393.51)-(-1118)-(-110.52)=19.01(kJ ·mol -1)(2)△r H Θm (298K )= 4△f H Θm [NO(g )] +6△f H Θm [H 2O(1)] -4△f H Θm [NH 3(g )]-5△f H Θm [O 2(g )]=4×90.25+6×(-285.83)-4×(-46.11)-5×0=-1169.54(kJ ·mol -1)11.利用附表中298.15K 时的标准燃烧热的数据,计算下列反应在298.15K 时的△r H Θm 。

(1)CH 3COOH(1)+CH 3CH 2OH(1)→CH 3COOCH 2CH 3(1)+H 2O(1)(2)C 2H 4(g)+H 2(g)→C 2H 6(g)解:查表,将有关物质的标准燃烧热的数据代入反应热的计算公式(1)△r H Θm (298K )= △c H Θm [CH 3COOH(1)] +△c H Θm [CH 3CH 2OH(1)]-△c H Θm [CH 3COOCH 2CH 3(1)]-△c H Θm [H 2O(1)]]=-874.5+(-1366.8)-(-2254.2)-0=12.9(kJ ·mol -1)(2)△r H Θm (298K )= △c H Θm [C 2H 4(g)] +△c H Θm [H 2(g)] -△c H Θm [C 2H 6(g)]=-1410.0+ (-285.83)- (-1559.8) =-136.03(kJ ·mol -1)12.人体所需能量大多来源于食物在体内的氧化反应,例如葡萄糖在细胞中与氧发生氧化反应生成CO 2和H 2O (1),并释放出能量。

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