天津大学无机化学第一章--思考题

第一章思考题

1.一气柜如下图所示：

A

假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问：

（1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等

（2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变

2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体

3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值

4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。

5.试用实例说明热和功都不是状态函数。

6.判断下列各说法是否正确：

（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。×

（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。×

（3）物体的温度越高，则所含热量越多。×

（4）热是一种传递中的能量。√

（5）同一体系：

(a)同一状态可能有多个热力学能值。×

(b)不同状态可能有相同的热力学能值。√

7.判断下列各过程中，那个ΔU最大：

（1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。

（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。√

（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。

（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。

根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)

ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)

ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.

8.下列各说法是否正确：

（1）体系的焓等于恒压反应热。×

（2）体系的焓等于体系的热量。×

（3）体系的焓变等于恒压反应热。√

（4）最稳定的单质焓等于零。×

（5）最稳定的单质的生成焓值等于零。×

（6）最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。√

（7）由于CaCO3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。×

（8）由于反应焓变的单位为kJ·mol-1，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。×

9.判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同，请说明理由。

（1）N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g)

1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g) 不同,因为两个反应的反应计量数不同.

（2）H2(g) + Br2(g) ─→ 2HBr(g)

H2(g )+ Br2(l) ─→ 2HBr(g) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同.

10. 已知：

A +

B ─→ M + N；()1 = 35kJ·mol-1

2M + 2N ─→ 2D；()2 = -80kJ·mol-1

则A + B ─→ D的()3是（）（1）-10kJ·mol-1 （3）-5kJ·mol-1√

（2）-45kJ·mol-1 （4）25kJ·mol-1

11.下列纯态单质中，哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零：（1）金刚石√（3）O3(臭氧）√（5）Br(l) （2）Fe(s) （4）Hg(g)√（6）石墨

12.在一标准态下CO2(g)的为下

列那个反应的值?

(1) C(金刚石) + O2(g) ─→ CO2(g)

(2) CO(g) + 1/2O2(g) ─→ CO2(g)

(3) C(石墨) + O2(g) ─→ CO2(g)√

13.反应:H2(g) + S(g)─→ H2S(g)的

值是否等于H2S(g)的

?不等,因为S(g)不是稳定单质.

14.已知298.15K,100KPa下，反应：

N2(g) + 2O2(g) ─→ 2NO2(g)

= 66.36kJ·mol-1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为：

(1)-66.336kJ·mol-1 (3)-33.18kJ·mol-1

(2)33.18kJ·mol-1√(4)66.36kJ·mol-1

习题

本章作业(P24~25)：

3.／5.／8.／10.／13.／15.／18.

1. 制备硝酸(HNO 3)的反应如下：

4NH 3+ 5O 2

4NO + 6H 2O

2NO + O 2 ─→ 2NO 2

3NO 2 + H 2O ─→ 2HNO 3 + NO

试计算每消耗1.00吨氨气可制取多少吨硝酸？ （提示：n(NH 3):n(HNO 3)=1:2/3. 答案：2.47吨硝酸）

2. 在容器为10.0L 的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298.15K 时，测得瓶内气体压强为1.0×107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。提示：

32.910mRT pV nRT M

MpV m g RT

====⨯

＃3. 一氧气瓶的容积是32L ，其中氧气的压强为13.2kPa 。规定瓶内氧气压强降至1.01×103kPa 时就要充氧气以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101.325kPa 氧气400L ，问一瓶氧气能用几天？

解：允许使用的氧气物质的量为：()11p p V n RT -= 每天需用氧气的物质的量为：222p V n RT

= 以瓶氧气可用的天数为：129.6n d n =

4. 一个容积为21.2L 的氧气缸安装有在24.3×105Pa 下能自动打开的安全阀，冬季时曾灌入624克氧气。夏季某天阀门突然自动打开了，试问该

天气温达多少摄氏度？提示：031844.9pV MpV T K C nR mR

==== ＃5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N 2)、氧气(O 2)和氩气(Ar)。在

9.7×104Pa 及-22℃下手记得一份空气试样，竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。求收集试样时各气体得分压。提示：根据道尔顿分压定律：i i n p p n

=