第二章 4@化学热力学初步习题参考解答

第二章 化学热力学初步习题参考解答

一、1．B 2. C 3. D 4. C 5. B 6. E 7. D 8. C 9. C 10. E11.B 12. D 13. B 14. B 15. D 16. D 17. BC

18. B 19. D 20. D 21. D 22. CD 23. B 24. C 25. A 26. B 27. B 28. A 29. A 30. D 31.B 32. D 33.

A 34. D 35. C 36. D 37. A 38.

B 39. A 40.

C 41. C 42. A 43.A 44. A 45. C 46.

D 47. D 48.A

49. A 50.D 51. D 52. D

二、1．气相参加的反应其气体组分的分压均为P Ø，纯固体、纯液体其物质的量分数x i = 1,

溶液中进行的化学反应其组分浓度均为θθm

C 或 2.Δr G m =Δr H m ― T Δr S m

3.Δf H m Ø的含义: 标准状态下,由元素最稳定的单质生成1mol 纯物质的标准摩尔生成热. Δr H m Ø的含义: 标准状态下,某化学反应的标准摩尔反应热.

4. Δf G m Ø的含义: 在标准状态下,由元素最稳定的单质生成1mol 纯物质的Gibbs 自由能 Δr G m Ø的含义: 在标准状态下,化学反应的标准生成Gibbs 自由能变

Δr G m 的含义: 任一状态下,某一化学反应的摩尔生成Gibbs 自由能变.

5. H = U + PV G = H – ST

6. ΔH = 0 ΔU = 0

7. 温度 温度

8 A. (1) 恒压 恒容 (2) 恒压 (3) 恒压 B. (1) 恒压 恒容 (2) 恒容 (3) 恒容

9. (1). Cu(en)22+

10. (1) ΔH <0 ΔS <0 ΔG <0 (2) ΔH >0 ΔS >0 ΔG <0

(3) ΔH <0 ΔS >0 ΔG <0 (4) ΔH >0 ΔS >0 ΔG >0

(5) ΔH >0 ΔS >0 ΔG <0 (6) ΔH >0 ΔS >0 ΔG <0

11. Δr H m Ø = Σνi Δf H m Ø(生成物) -Σνi Δf H m Ø(反应物)

Δr S m Ø = Σνi S m Ø(生成物) -Σνi S m Ø(反应物)

Δr G m Ø = Σνi Δf G m Ø(生成物) -Σνi Δf G m Ø(反应物)

12. 最大 最小 13. 平衡状态 反应能自发正向进行 反应难以自发正向进行

14. 混乱度 温度 物质的状态 分子的大小 分子的几何结构

15. Δr G m = Δr G m Ø+ 2.303RTlgQ Δr G m Ø= - 2.303RTlgK Ø

16. Δr G < 0 ΔS > 0 17 . Δr G < 0 歧化反应 CO CO 2

18. (1) -10kJ 0 0 -10kJ -10kJ -10Jmol -1K -1 -7.02kJ

(2) –2.98kJ 0 -7.02kJ -10kJ -10kJ -10Jmol -1K -1 -7.02kJ

19. (3) (4) (1) (2) 20. ΔG ΔS 21.（1）（3）（2）

22. C B 350K A 111.43K D 23. –20.1Jmol -1K -1 -200kJ

24. Q = 54.56kJ W = 2.67kJ ΔH m = 54.56kJmol -1 ΔG m = 0

ΔS m = 86.6 J mol -1K -1 ΔU m =51.89 kJ mol -1

三、1．答：否 因为W = P ΔV

2．答：因为物质的熵是绝对熵是可以测得的,只有在0K 时,任何完美晶体的熵为零.

3．答：无变化 因为恒压条件不做非体积功，化学反应的热效应即为焓变ΔrH ， ΔrH 与始终态有关，与变化过程中的途径无关.

4．（1）ΔS < 0 (2) Δr S m Ø < 0 (3) Δr S m Ø < 0 (4) Δr S m Ø > 0 (5) Δr S m Ø < 0

(6) Δr S m Ø < 0 (7) Δr S m Ø > 0 (8) Δr S m Ø>0 (9) Δr S m Ø < 0 (10) Δr S m Ø > 0

(11) Δr S m Ø < 0 (12) Δr S m Ø > 0 (13) Δr S m Ø > 0 (14) Δr S m Ø > 0

(15) Δr S m Ø > 0 (16) Δr S m Ø < 0 (17) Δr S m Ø < 0 (18) Δr S m Ø < 0 (19) Δr S m Ø > 0

5．答：不正确.因为化学热力学只能解决反应的能量变化问题，反应的方向性及限度 问题，它不能解决化学反应的速率及反应机理问题，后者是化学动力学解决的问

题，另外化学热力学认为是可能的过程并非得以实现，并非反应是快速的.

6．解答：Δr U m Ø = -325.4kJ.mol -1 Δr H m Ø = -323.0kJ.mol -1

核心：Δr H m Ø =Δr U m Ø + p ΔV = Δr U m Ø +ΔνRT

7．解答：Δr U m Ø = -82.7kJ.mol -1 Δr H m Ø = -87.65kJ.mol -1

8．解答：-16.3kJ.mol -1

9．解答：（1）Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(l) ΔrG m Ø (323.15K) < 0

(2) Ni(CO)4(l) Ni(s) + 4CO(g) ΔrG m Ø(473.15K) < 0

10．解答：837.7K

11．解答：（1）能够自发正向进行 184.1g （2）76.2g

核心：计算出

O H p 2据RT n V p O H O H 2

2 求O H n 2即可. 12．解答：（1）采用反应Ⅰ

（2）K Ø = 261.4 （3）升高温度有利于反应正向进行.

13．解答：据ΔrG m = ΔrG m Ø+ 2.303RTlgQ 得ΔrG m = -290kJ.mol -1< 0 会被氧化

14．解答：只有NO Δr H m Ø > 0 Δr S m Ø > 0 高温时化学反应可以自发进行,其他均

有Δr H m Ø > 0 Δr S m Ø < 0 因此任何温度均不能自发进行.

15．解答：（1）66% K 1Ø = 1.37×10-2 （2）K 2Ø = 1.23×10-2