第四章化学热力学

第四章 化学热力学

一、选择题 1. 物质中，

f m

H ϑ

∆不等于零的是

A 、Fe(s)

B 、C(石墨)

C 、Ne(g)

D 、Cl 2(l)

2. 定律认为化学反应的热效应与途径无关。这是因为反应处在 A 、可逆条件下进行

B 、定压无非体积功条件下进行

C 、定容无非体积功条件下进行

D 、以上都正确

3. 如果X 是原子，X 2是实际存在的分子，反应的2221

H (g) + O (g) = H O (l)

2应该是

A 、负值

B 、正值

C 、零

D 、不能确定

4. 下列说法正确的是

A 、水的生成热即是氢气的燃烧热

B 、水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热

C 、水的生成热即是氧气的燃烧热

D 、水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热

5.

2H 和2O 在绝热钢筒中反应生成水，则下列状态函数中，增加为零的是

A 、U ∆

B 、H ∆

C 、S ∆

D 、G ∆

6. 将一台电冰箱放置在一室内，然后打开电冰箱的门，并使冰箱中的致冷机运转。一段时间后，室温变化情况是属于 A 、降温很多

B 、降温很少

C 、升温很多

D 、不变

7. 已知298K 时，-1

(HI , g)=-25.9kJ mol H ϑ∆⋅，下列说法正确的

A 、0.5mol 2H O(g)混合物在101.325kPa 和298K 时生成HI(g)的反应热为-125.9kJ mol -⋅

B 、

22H (g) + I (g) 2HI(g)→反应的标准焓变在298K 时为-125.9kJ mol -⋅

C 、反应

22H (g) + I (s) 2HI(g)→在298K 时的标准焓变为-125.9kJ mol -⋅

D 、反应2211

H (g) + I (s) HI(g)22→在298K 时的标准焓变为-1

25.9kJ mol -⋅ 8. 反应221

CuCl (s) CuCl(s) + Cl (g)

2→，在298K 及101.325kPa 下不自发，但在高温

时能自发进行。则此反应的

A 、0r H ϑ∆<

B 、0r H ϑ∆>

C 、2980r G ϑ∆<

D 、

0r S ϑ

∆< 9. 恒温下，下列反应中r S ϑ

∆为负值的是

A 、3222AgNO (s) 2Ag(s) + 2NO (g) + O (g)→

B 、32CaCO (s) CaO(s) + CO (g)→

C 、22H (g) + F (g) 2HF(g)→

D 、

222NO(g) N (g) + O (g)→

10. 已知298.15K 时，下列反应有关数据为3222NH (g) N (g) + 3H (g)→起始压强

(kPa)1001001.00

-1

16.64kJ mol f G ϑ∆=-⋅，由此可以判断该分解反应 A 、不能自发进行 B 、处于平衡状态

C 、能自发进行

D 、数据不全，难以判断

二、计算题和问答题

1. 已知下列热化学方程式

（1）232Fe O (s) + 3CO(g) == 2Fe(s) + 3CO (g) -1

25kJ mol r H ϑ∆=-⋅

（2）233423Fe O (s) + CO(g) == 2Fe O (s) + CO (g) -147kJ mol r H ϑ∆=-⋅

（3）)()(3)()(243g CO s FeO g CO s O Fe +=+-1

19kJ mol r H ϑ∆=⋅

不用查表，计算下列反应的r H ϑ

∆：

2FeO(s) + CO(g) == Fe(s) + CO (g) 2. 煤和由煤和水气

()22 C(s) + H ) == H (g) + CO(g) 而得到水煤气（CO 和2H 德等

物质的量混合物）都可以做燃料，设煤含碳80%，其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明，在实际应用以上水煤气代替煤做燃料有什么优缺点？（提示：在任何热量转换过程中，总会有一些能量变成热扩散到环境中，例如欲往某体系输入x/kJ 的热量，实际上需要提供的热量要远大于x/kJ ）。

3. 已知：222Cu O(s) + O (g) == 4CuO(s) -1

-290kJ mol r m H ϑ∆=⋅

2CuO(s) + Cu(s) == Cu O(s) -1-12 kJ mol r m H ϑ

∆=⋅

试求CuO(s)得标准生成热焓CuO(s)f H

ϑ

∆。

4. 试计算2323Fe O (s) + Al(s) Al O (s) + Fe(s)→反应的r m H ϑ

∆及r m G ϑ∆。在298K 时，

铝箔与

23Fe O 有什么样的反应？为什么？实际上在298K 时反应又是如何进行？

5. 请利用f m

G ϑ∆数据讨论

22CaO(s) + H O(l) Ca(OH)(s)→反应的方向性。

6. 试计算氨的分解反应：

3222NH (g) N (g) + 3H (g)→

在298K 时标准态下反应是否自发？反应正向进行的温度是多少？

7. 根据美国《化学及工厂新闻》报道，在常温常压下，可以利用日光与某种催化剂使水和氨气反应制取氨，设想以下反应是可能的反应，请讨论反应的合理性。

22322N (g) + 6H O(l) 4NH (g) + 3O (g)→

8. 高炉炼铁中常用焦炭原料使

23Fe O 还原，焦炭在高炉内会产生CO ，试问还原23Fe O 的

反应中是CO 抑或C 起主要还原作用？请用热力学计算加以说明。 9. 试求过二硫酸铵氧化2+

Mn 反应:

2+2--2-+

282442Mn + 5S O + 8H O == 2MnO + 10SO + 16H

的r m G ϑ∆，实际上该反应的条件是什么？为什么？（228-1

()1110.4kJ mol f S O G ϑ-∆=-⋅）

10. 试问，锌粒防治空气中表面易被氧化，生成ZnO 膜，如将锌放在真空度为-4

1.310Pa

⨯空气氛的安瓿中，试通过有关计算说明其表面是否还会被氧化？ 11. 一直大气中含

2CO 约0.031%提及，试用化学热力学分析说明，菱镁矿（3MgCO ）能

否稳定存在于自然界？ 12. 评述下列各种陈述： （1）放热反应是自发的。 （2）纯单质的

f f H G S ϑϑϑ

∆∆、、皆为零。

（3）反应的0r

G ϑ∆>，该反应是不能自发进行的。

（4）如反应的

r H ∆、r S ∆皆为正值，室温下r G ∆也必为正值。

（5）冰在室温下能自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。

13．在373K 时，水的蒸发热为40.58 kJ·mol -1。计算在1.013×105 Pa ，373K 下，