普通化学第一章检测题及答案

普通化学第一章（化学热力学基础）模拟试题
1．填空题
（1）物理量Q（热量）、T（热力学温度）、V（系统体积）、W（功），其中属于状态
函数的是；与过程有关的量是。

（2）QV = △U 的应用条件是；；。

（3）在封闭体系中，公式△H = QP的适用条件是。

（4）已知CO2（g）的△fHmθ（298.15K）= －394 kJ／mol，CO2（g）= C（石墨）
+O2（g）反应的△fHm（298.15K）为kJ／mol
（5）已知反应C（石墨）+ O2（g）= CO2（g），△rHmθ（298.15 K）=－394 kJ·mol
和C（金刚石）＋O2（g）= CO2 (g)，△rHmθ（298.15 K）= －396 kJ·mol问金刚石的△fHmθ（298.15 K）= kJ／mol。

（6）纯物质完美晶体，在时熵值为零。

（7）液态苯气化为气态苯的过程△rS 值，气体在催化剂上吸附过程△rS
值。

（8）某放热反应的 B v＞0，则在升高温度（p不变）时化学平衡的移动方向为；在增大压力（T不变）时平衡移动方向；加入隋性气体（T，p 不变）时平衡移动方向是。

（9）两个体积相同、温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活
塞打开时，△S值。

（10）理想气体的吉布斯函数（G ）在向真空膨胀时。

（11）在恒温恒压下，化学反应的△rHm －T△rSm > 0，则反应。

（12）熵减小的反应在低温下可自动进行，此反应的△rHm 。

（13）在等温等压条件下，某反应的Kθ=1，则△rGmθ的值为。

（14）在等温下，若化学平衡发生移动，其平衡常数。

（15）温度T时，在抽空的容器中发生下面的分解反应：NH4HS(s) NH3(g) +H2S(g)，测得此平衡体系的总压力为p，则平衡常数Kθ的表达式为。

（16）在恒温恒压下，化学反应的△rHm= T△rSm，则化学反应。

2．选择题
（1）内能是体系的状态函数，若某一体系从一始态出发经过一循环过程又回到始
态，则体系内能的增量是（）。

（A）△U = 0 （B）△U ＞0 （C）△U ＜0
（2）焓是体系的状态函数，定义Hdef U + pV，若体系发生状态变化时，则焓的变
化为△H =△U +△（pV），式中△（pV）的意思是（）
（A）△（pV）=△p△U
（B）△（pV）＝p2V2 –p1V1
（C）△（pV）= p△V + V△p
（3）某物质B的标准摩尔燃烧焓为△cHm（B，298 K）=－200／kJmol，则该物质
B燃烧时的标准摩尔反应焓△rHmθ（298 K）为（）
（A）－200 kJ／mol
（B）0
（C）200 kJ／mol
（D）40 kJ／mol
（4）同一温度和压力下，一定量某物质的熵值是（）。

（A）S（气）＞S（液）＞S（固）
（B）S（气）＜S（液）＜S（固）
（C）S（气）＝S（液）＝S（固）
（5）一定条件下，一定量的纯铁与碳钢相比，其熵值是（）。

（A）S（纯铁）＞S（碳钢）
（B）S（纯铁）＜S（碳钢）
（C）S（纯铁）＝S（碳钢）
（6）在温度T 和压力p 时理想气体反应：
（i）2H 2 O(g)= 2H 2 (g)+O 2 (g) K1θ
（ii）CO 2 (g)= CO(g)+1／2O 2 (g) K2θ
则反应：（iii）CO(g) + H 2 O(g) = CO 2 (g) + H 2 (g) 的K3θ应为( )。

（A）K3θ= K1θ/ K2θ
（B）K3θ= K1θ·K2θ
（C）K3θ= 1k/ K2θ
（7）反应CaO(s) + H2O（l）= Ca(OH)2(s)在298 K 和标准状态下是自发的，其逆反
应在高温下变为自发进行的反应。

那么正反应是（）
（A）△rHmθ＞0，△rSmθ＞0
（B）△rHmθ＜0，△rSmθ＜0
（C）△rHmθ＞0，△rSmθ＜0
(D) △rHmθ＜0，△rSmθ＞0
（8）25℃时，NaCl （s）在水中的溶解度为 6 mol/L，在此温度下，如果将1 molNaCl(s) 加入到1 L水中，则过程的（）
（A）△rGm＞0，△rSm＞0
（B）△rGm＜0，△rSm＞0
（C）△rGm＞0，△rSm＜0
(D) △rGm＜0，△rSm＜0
（9）已知△fGmθ(AgCl) = －109.6 kJ·mol，则反应2AgCl(s) = 2Ag(s) + Cl2(g) 的
△fGmθ为（）
（A）－219.2 kJ/ mol
（B）－109.6 kJ/ mol
（C）219.2 kJ/ mol
（D）109.6 kJ/ mol
（10）判断下列反应CH4（g）+2O2(g) →CO2(g) +2H2O(l)的熵变（）
（A）△rSm＞0
（B）△rSm＜0
（C）△rSm = 0
（D）无法判断
（11）某反应的△rHmθ＜0, 当温度升高时，其平衡常数的数值将（）
（A）增大
（B）不变
（C ）减小
（12）通常反应热效应的精确实验数据是通过测定反应或过程的（ ）而获得的。

（A ）△rHm （B ）p △V （C ）Qp （D ）Q V
（13）某温度时，反应有尽有H 2(g) + Br 2(g) = 2HBr (g)的平衡常数 K θ= 4×2
10-, 则反应 HBr(g) = 21H 2(g) +2
1
Br 2(g)的平衡常数 K 等于（ ） （A ）
2
10
41-X （B ）
2
10
41-X
（C ）4X 2
10-
（14）反应 NO (g) + CO (g)
2
1N 2(g)+ CO 2(g)的△r Hm θ=－373.0 kJ/mol,
若欲提高 NO(g)和 CO(g)的转化率，可采取的方法为（ ）。

（A ）高温高压 （B ）低温低压 （C ）低温高压 （D ）低压高温 3．判断题
（1）隔离体系的内能是守恒的。

（ ）
（2）1 mol 100℃,101 325 Pa 下的水变成同温同压下的水蒸气，该过程的△U=0。

( )
（3）△fHm θ(C,金刚石，298 K)=0。

（ ）
（4）298.15 K 时，H 2（g ）的标准摩尔燃烧焓与 H2O （l ）的标准摩尔生成焓数值上 相等。

（ ）
（5）298 K 时，稳定态的单质，其标准摩尔熵Sm θ（B ，298K ）= 0。

（ ） （6）100℃，101 325 Pa 的水变为同温同压下的水蒸气，该过程的△G ＜0（ ） （7）等温等压且不涉及非体积功的条件下，一切放热且熵增大的反应均可自动进 行。

（ ）
（8）某化学反应的△rGm θ ＞0，此反应是不能发生的。

（ ）
（9）在标准状态下，任何纯净物质的标准生成吉布斯函数变△fGm θ等于零。

（ ） （10）对于一个反应，如果△H θ ＞△G θ，则该反应必是熵增大的反应。

（ ） （11）H2(g) +
2
1
O2(g) = H2O (l)，2H 2（g ）+ O 2(g) = 2H 2O(l)，它们所表达的反应产 生的热量是一相同的数值。

（ ）
（12）可逆反应系统C （s ）+ H 2O(g) = CO(g) + H 2(g)，△H θ=121 kJ/mol 。

由于 化学方程式两边物质的计量系数的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。

（ ）
（13）对于一个反应，当温度发生改变，通常对△S 和△H 影响较小，而对△G 值 影响较大。

（ ）
（14）平衡常数K θ值可以直接由反应的△G 值求得。

（ ） 4．计算题
（1）1 mol 理想气体，经过恒温膨胀、恒容加热、恒压冷却三步，完成一个循环后 回到始态。

整个过程吸热 100 kJ ，求此过程的W 和△U 。

（2）在下列反应中能放出最多热量的是哪一个？ （A ）CH 4（l ）+ 2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(g) （B ）CH4（g ）+ 2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(g) （C ）CH 4（g ）+ 2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(l) （D ）CH 4（g ）+
2
3
O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(l) （3）甘油三油酸酯是一种典型的脂肪，当它被人体代谢时发生下列反应： C 57H 104O 6(s) + 80O 2(g) = 57CO 2 + 52H 2O(l) △rHm θ= -3.35×104 kJ/mol
问消耗这种脂肪1 kg 时，将有多少热量放出？ （4）已知下列热化学方程式
（i ）Fe2O 3(s) +3CO (g) = 2Fe (s) + 3CO 2(g)， △rHm θ=－24.8 kJ/mol
（ii ）3Fe 2O 3(s) + CO(g) = 2Fe 3O 4(s) + CO 2(g)， △rHm θ=－47.2 kJ/ mol
（iii ）Fe 2O 3(s) + CO(g) = 3FeO(s) + 3CO 2(g)， △rHm θ= 19.4 kJ/ mol
计算反应（iv ）FeO (s) + CO (g) = Fe (s) + CO2 (g)的△rHm θ。

（5）已知 CH4(g) + 2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)，△rHm θ（298 K ）= －802.3 kJ/mol 和△fHm θ（CO2， 298 K ）= －393.50 kJ/mol ，△fHm θ（H2O ，g, 298 K ）=－241.82kJ/mol ， 求△fHm θ（CH4，298 K ）。

（6）不用查表，试将下列物质按标准熵
M S 值由大到小排序。

（A ）K(s)（B ）Na(s)（C ）Br 2(l)（D ）Br 2(g)（E ）KCl(s)
（7）已知下列数据，求 N2O4的标准生成吉布斯函数变是多少。

（i ）
21 N 2(g) +2
1
O 2(g) = NO(g)， △rGm θ= 87.6 kJ/ mol （ii ）NO(g) +
2
1
O 2(g) = NO 2(g)， △rGm θ= －36.3 kJ/ mol （iii ）2NO/(g) = N2O/(g)， △rGm θ = －2.8 kJ/ mol
（8）下列反应在标准状态和 298 K 下发生： （i ）N 2 (g) +O 2(g) →2NO(g)，
△H θ=－180.50 k/mol ，△S θ= 12 J/K/mol （ii ）Mg (g) + Cl 2(g) → MgCl (s)
△H θ=－641.32 kJ/mol ，△S θ= －166 J ·K-1/ mol
（iii ）H 2(g) + S(s) → H 2S(s)
△H θ= －20 kJ/ mol ，△S θ= 40 J ·K-1/ mol
这三个反应中哪个反应总是能自发进行？哪个反应只能在较低或较高温度下自发进行？ （9）判断反应 2NH3(g) →N2(g) + 3H2(g)，（i ）在 25℃，标准状态下的自发性；（ii ） 在 500 K ，标准状态下的自发性。

（10）应用下列数据计算（当298 K 时）。

1
-Θ
⋅∆mol
KJ H m
f
1
-Θ
⋅∆m o l
KJ G m
f
1
1--Θ
⋅⋅∆mol
J K S m
f
CO(g) －110.52 －137.15 197.56 CO 2(g) －393.50 －394.36 213.64 H 2(g) 0.00 0.00 130.6 H 2O(g) －241.82 －228.59 （i ）计算反应H 2O(g) + CO(g) = H 2(g) + CO 2(g)在 298 K 下的△rHm θ,△rGm θ和△rSm θ； （ii ）计算 H2O(g)在 298K 下的Sm θ 。

（11）由△fHm θ和Sm θ计算反应
MgCO 3(s) = MgO(s) + CO 2(g)
能自发进行的最低温度。

（12）用锡石（SnO 2）制取金属锡（白锡），有人建议可用下列几种方法： （i ）单独加热矿石，使之分解； （ii ）用碳还原矿石（加热产生 CO 2）； （iii ）用氢气还原矿石（加热产生水蒸气）。

今希望加热温度尽可能低一些，试通过计算，说明采用何种方法为宜。

（13）写出下列反应的 KT 表达式
（i ）CH 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2O(l)
（ii ）Al 2(SO4)3(aq) + 6H 2O(l) 2Al (OH)3(s) + 3H 2SO 4(aq) （iii ）NH 3(g) N 2 (g) +
2
3
H 2(g) （iv ）Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) 3Fe (s) + 4H 2O(g) （14）五氯化磷的热分解反应为
PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g)
在100 kPa 和某温度T 下平衡，测得PCl5的分压为 20 kPa ，试计算该反应在此温度下的 标准平衡常数K Θ
T 。

（15）在 1073 K 时，C(s) + CO2(g) = 2CO(g)反应的K Θ
T =7.5×10-2，问在下列两种 情况下反应各向什么方向进行？
（i ）C(s)重量为1 kg ，p(CO 2) = p(CO) = 100 kPa ；
（ii ）C(s)重量仍为1 kg ，p(CO 2) = 500 kPa ，p(CO) = 5 kPa ； （16）在V 2O 5催化剂存在的条件下，已知反应
2SO 2(g) + O 2(g) = 2SO 3(g)
在600℃和 100 kPa 达到平衡时，SO2和 O2的分压分别为10 kPa 和30 kPa ，如果保持温 度不变，将反应体系的体积缩小至原来的1/2，通过反应商的计算说明平衡移动的方向。

（17）下列反应
CuS(S) + H 2(g) Cu (S) + H 2S(g)
（i ）计算在 298 K 下的标准平衡常数K Θ
T ； （ii ）计算在 798 K 下的标准平衡常数K ΘT 。

（18）已知反应
CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)
在 25℃时平衡常数K ΘT 为 3.32×103
和反应的焓变△rHm θ= －41.2 kJ ·mol 1
-，试求反应
在 1000 K 时的K ΘT 值。

（19）在25℃，100 kPa 时，反应为
2NO(g) + O 2(g) = 2NO 2(g) △f Hm θ/ (kJ ·mol 1
-) 90.37 0 33.85 △f Gm θ/ (kJ ·mol
1
-) 86.70 0
此反应的△rSm θ=－0.145(kJ ·mol 1
-·K
1
-)。

求（i ）NO 2(g)的标准生成吉布斯函数Θ
∆m f G =?
（ii ）50℃时反应的 K θ= ? 若此温度下某一时刻反应熵Q = 1 000，此时反应的 △rGm θ=？
（20）对于反应2SO2(g) + O2(g) 2SO 3(g) 已知△rHm θ= －198.2 kJ ·mol 1
-，
△rSm θ= －190.1 J ·K
1
-·mol
1
-。

（i ）计算在常压、25℃时的△rGm θ=？（ii ）在同样的
温度时，若将 100 kPa 的 SO 3，0.25×100 kPa 的 SO 2和0.25×100 kPa 的O 2混合在一起，
此反应的吉布斯函数变化值△rGm θ为多少？（iii ）求该反应在50℃时的 K θ为多少？ （21）已知下列反应
（i ）H 2(g) + S (s) H 2S(g) θ；K 1 =1.0×10
3
-
（ii ）S(s) + O 2(g) SO 2(g) θ；K 2 =5.0×106
计算反应（iii ）H 2(g) + SO 2(g) H 2S(g) + O 2(g)的K 3 （22）已知在298 K 时有下列反应
PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) △f Gm θ / (kJ ·mol 1
-) -305 -268 0 △f Hm θ / (kJ ·mol
1
-) -375 -287 0
（i ）计算在298 K 时该反应的△rGm θ (298)和Θ
298K 的值。

（ii ）计算在 800 K 时该反应的Θ
800K 的值
普通化学第一章（化学热力学基础）答案及解析
1．（1）T ，V ；Q ，W （2）封闭系统；d V = 0；（3）等p ，非体积功W ’= 0（4）394
（5）2（6）0 K （7）＞0；＜0（8）向左；向左；向右（9）= 0（10）减少（11）正向非自发（12）＜0（13）0（14）不变（15）(0.5 p / p θ )2
（16）达平衡状态
2．（1）A （2）B （3）A （4）A （5）B （6）C （7）B （8）B （9）C （10）B （11）C （12）
C （13）B （14）C 3．（1）√（2）×（3）×（4）√(故 H 2 的燃烧反应就是 H 2 O （1）的生成反应)（5） ×（6）×（△G = 0）（7）√（8）×（9）×（10）√（11）×（12）×（13）√（14）
×（△rG = RTln
ΘT
K Q ，而△rG θ =－RTln K Θ
T ） 4．（1）－100 kJ ；0（所以循环过程的△U = Q + W = 0） （2）（C ）放热最多 （3）n = 1 kg/884 g ·mol
1
-≈1.131（mol ），Q= n ·△rHm θ=1.131×(－3.35×10
4
-)
≈－3.79×104
(kJ)（4）△rHm θ = －11 kJ ·mol 1
-，提示：[3×（i ）-（ii ）+2×(iii)]/6
得（iv ）式。

（5）△rHm θ（CH4，298）= －74.84 kJ ·mol
1
-
（6）（D ）＞（C ）＞（E ）＞（A ）＞（B ）
（7）△rGm θ= 99.8 kJ ·mol θ，提示：2×（(i)+(ii)+(iii)）式。

（8）(iii)总是能自发进行；
（ii ）低温自发；（i ）高温自发。

（9）（i ）△rGm θ=32.96 kJ ·mol
1
-＞0，反应不能自发；
（ii ） △rGm θ（500K ）≈△rHm θ（298K ）－T △rSm θ（298K ）= －7.05 kJ ·mol 1
-＜0，
反应可以自发进行。

（10）(i) △rHm θ= －41.16 kJ ·mol
1
-；△rGm θ = －28.62
kJ ·mol 1
-；△rSm θ= T
G H m r m r Θ
Θ∆-∆ －42.1 J ·K 1-·mol 1
- (ii)Sm =188.8 J·K ·mol 。

(11)T 最低=575.1K ，提示：计算反应的△rHm θ，△rSm θ，再根据+，+高温自发（T ＞△H/△S ）求出T 最低。

（12）(i)SnO 2(s)△Sn (s)+O 2(g)
△rHm θ=1×0+1×0-1×(－577.6) = 577.6 (kJ ·mol
1
-) △rSm θ=1×51.2+1×205.2－1×(49.0) = 207.4(J ·K 1
-·mol
1
-)
T=△rHm θ/ △rSm θ≈2875K
(ii) SnO 2(s)+C(s)△Sn (s)+CO 2(g)按上述方法计算得
△rHm θ=184.1(kJ·mol1-)
△rSm θ=210.3(J·K1-·mol1-)
T=△rHmθ/△rSmθ≈875.4K
(iii) SnO2(s)+2H2(g)△Sn (s)+2H2O(g)同理计算可得△rHmθ=94.0(kJ·mol1-)
△rSmθ=118.4(J·K1-·mol1-)
T=△rHm θ/△rSm θ≈793.9K
由计算结果知(iii)法T最低，即采用(iii)法为宜。

（13）(i) KTθ= ( ppCO
2/Pθ,/ ( pO
2
/Pθ2,( pCH
4
/Pθ,
(ii) KT = (mH/m )6/(mAl3+/m )2
(iii)KT = ( ppN 2)1/2/ ( ppH /2)3/2/ ( ppNH /3)
(iv) KT = ( pp OH /2 )4/ ( ppH /2 ) 4
（14）p 总= 3Clp + 2Clp + 5PClp 2Clp = 3PClp = (p总-5PClp )/2 KT =（ppCl/3）（ppCl/2）/ ( ppCl/3 )= 0.8
（15）Q = ( ppCO / )2/ ( ppCO /2)
(i) Q = (100/100)2 / (100/100) = 1 ＞KT，反应向左进行。

(ii) Q = (5/100)2 / (500/100) =5×10-4 ＜KT，反应向右进行。

（16） 3 SO p = 总p －( O 2ppSO + )= 60 kPa K873= ( ppSO /3)2/ ( ppSO /2)2( ppO/2 )=120
当反应体系缩小至原来的1/2时，反应商Q 为
（17）(i) △rGmθ(298 K )=△fGθ(H2S)+△fGm θ(Cu)－△fGmθ(CuS)-△fGmθ(H2)
=20.2 (kJ·mol)
（ii）△rHmθ=△fHmθ(H2S)+△fHmθ(Cu)-△fHmθ(CuS)－△fHm θ(H2)。