9. 什么是热力学第三定律？

答：在绝对零度，任何纯物质完整晶体的熵等于零。

10. 什么是标准摩尔熵？

答：1摩尔物质处于温度T时在标准状态下的规定熵又称该物质在温度T时的标准摩尔熵。 二、判断题（正确打√，错误打×） 1. 根据热力学第二定律， 热不能从低温物体传到高温物体。 （× ） 2. 功可以完全变为热而不发生其它变化。 （√ ） 3. 只要不违反能量守恒， 任何过程都有可能发生。 （× ） 4. 在常压下，0℃水结冰是熵增大过程。 （× ） 5. 非理想气体经过绝热可逆过程，熵保持不变。 （√ ） 6. 最稳定单质的标准摩尔熵等于零。 （× ） 7. 金刚石的标准摩尔生成吉布斯能等于零。 （× ） 8. 某电解反应在等温等压下自发进行，该反应的△G一定小于零。 （× ） 9. 理想气体绝热可逆膨胀过程的△G等于零。 （× ） 10. 1mol 25℃，101.3kPa液态水向真空膨胀成25℃，101.3kPa水蒸气的△G大于零。 （√ ）

三、选择题（选1个答案）

1. 在等温等压不做非体积功的情况下，下列哪个过程肯定能自发进行？ （C ）

A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0 C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0

2. 1 mol 90℃、 101.325kPa 的过冷水蒸气在等温等压下变为水， 该过程的 。 （ D ）

A．△G>0，△S>0 B．△G>0，△S<0 C．△G<0，△S>0 D．△G<0，△S<0

3. 1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰，该过程的 。 （ A ）

A．△G=0，△H<0 B．△G=0，△H=0 C．△G<0，△H<0 D．△G<0，△H=0

4. 化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的 。 （ A ）

A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0 C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0

5. 反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△rSm? 。 （ A ）

A．大于零 B．小于零 C．等于零 D．不确定

6. 当温度升高时，反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△rGm? 。 （ C ）

A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定

7. 下列说法正确的是 。 （ C ）

A．熵不会减小 B．熵总是增大

C．孤立系统中熵不会减小 D．孤立系统中熵总是增大

8. 下列说法正确的是 。 （ B）

A．绝热过程的 ΔS=0 B．绝热可逆过程的 ΔS=0 C．绝热过程的 ΔS>0 D．绝热可逆过程的 ΔS>0

9. 若 N2(g) 和O2 (g) 都视为理想气体，等温等压下，1 molN2 (g) 和 1 molO2 (g) 混

合后，不发生变化的一组热力学性质是 。 （ A ）

A．U、H、V B．U、H、G C．S、F、G D．V、F、S

10. 1 mol 100℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为水蒸气，该过程的 。 （B ）

A．△G=0，△H<0 B．△G=0，△H>0 C．△G<0，△H<0 D．△G<0，△H>0

四、填空题

1. 自发过程的共同特征是 具有方向的单一和限度，不可逆，做功的能力 。 2. 热力学第二定律主要是解决了 过程方向限度 问题。

3. 水和乙醇混合过程的 ΔS大于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ） 。 4. 苯和甲苯混合过程的 ΔG 小于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ） 。

5. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和 绝热可逆压缩 所组成。

6. △G=△H-T△S的适用条件是 等温过程 。

7. 吉布斯能判据的适用条件是 封闭系统等温等压和非体积功为零 。

8. 1mol 100℃，101.3kPa 液态水的吉布斯能 等于 1mol 100℃，101.3kPa气态水的吉布斯

能（填“小于”、“大于”或“等于” ） 。

9. 合成氨反应的ΔS 小于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ） 。 10. 亥姆霍兹能判据的适用条件是 等温等容和非体积功为零 。 五、计算题

1. 1 mol 甲苯在其沸点 383.2K 时蒸发为气，已知该温度下甲苯的汽化热为 362 kJ·kg-1，

求该过程的 Q、W、△H 和△G。 解：Q=362*0.092=33.304KJ

W=-P(Vg-VI)=-PVg=-RT=-8.314*383.2=-3185.9248J △H=Q=33.304KJ △G=0

2. 计算下列等温（25℃）反应的熵变：

2C（石墨） + 3H2（g）→ C2H6（g）

已知 25℃时 C（石墨） 、H2（g）和 C2H6（g）的标准摩尔熵分别为：5.74 J·mol-1·K-1、130.6 J·mol-1·K-1和 229.5 J·mol-1·K-1。 解：ΔrSmθ=Smθ，C2H6,g-3 Smθ，H2,g-2 Smθ，C,s

=229.5-3*130.6-2*5.74=-173.78 J·mol-1·K-1

3. 有一大恒温槽，其温度为 96.9℃，室温为 26.9℃，经过相当时间后，有 4184J 的热因恒温槽绝热不良而传给室内空气，试求：(1)恒温槽的熵变；(2)空气的熵变；(3)试问此过程是否可逆。

解：（1）ΔS槽=-Q/T槽=-4184/（96.9+273）=-11.3 J·K-1

（2）ΔS空=Q/T空=4184/（26.9+273）=13.95 J·K

所以不可逆。

4. 在 25℃和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为 1.90 kJ·mol-1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为 2.44 J·mol-1·K-1和 5.69J·mol-1·K-1，求 石墨→金刚石 的 Δr Gm ，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？

解：ΔrSmθ=Sθ，金刚石,s- Sθ，石墨,s=2.44-5.69=-3.25 J·mol-1·K-1

Δr Gθm=ΔrHθ-TΔrSmθ=1.90*1000-（25+273）*（-3.25）=2868J/mol=2.87KJ/mol 石墨更稳定

5. 在 25℃和标准状态下，已知 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g) 的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJ·mol-1、 -635.09kJ·mol-1和-393.51 kJ·mol-1， 标准摩尔熵分别为 92.9 J·mol-1·K-1、39.75 J·mol-1·K-1和 213.74J·mol-1·K-1，求： CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的ΔrG mθ。

解：ΔrHθ=-635.09+（-393.51）-（-1206.92）=178.32 kJ·mol-1

ΔrSmθ=213.74+39.75-92.9=160.59 J·mol-1·K-1 ΔrGθm=ΔrHθ-TΔrSmθ

=178.32*1000-（273+25）*160.59=130464 J·mol-1=130.46 kJ·mol-1

第三章 化学平衡

一、问答题

1. 什么是标准生成吉布斯能？

答：在标准压力Pθ下，最稳定单质的吉布斯能为零，由稳定单质生成一摩尔某化合物时反应的标准吉布斯能变化就是该化合物的标准生成吉布斯能△Gmθ

2. 化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必须在高温下进行，请用热力学原理解释之。 答：化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反应正向进行。

3. 乙苯脱氢生成苯乙烯 C6H5C2H5（g）＝ C6H5CH=CH2（g）+ H2（g） 是吸热反应，通入过热水蒸气（不参加反应）可以提高苯乙烯产率，为什么？

答：乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，提高反应温度有利；该反应也是增加体积的反应，减少压力有利。通过通入过热水蒸气即可以提供热量，维持较高的反应温度，同时还由于水蒸气不

θ

-1

（3）因为ΔS总=ΔS槽+ΔS空=-11.3+13.95=2.65 J·K-1＞0

参加反应，起稀释作用，与减少压力效果等同。 二、判断题（正确打√，错误打×）

1. 对于合成氨反应 3H2（g）+N2（g）=2NH3（g） ，提高压力可以增大平衡常数，从而提高

产率(× )

2. 增加反应物浓度，使△rGm减小，有利于反应正向进行。（ √ ）

3. 某化学反应的 0 G Δ m r< θ ， 在等温等压不做非体积功的条件下， 该反应将自发进行。 （ × ） 4. 标准平衡常数没有单位，而经验平衡常数一定有单位。（ × ） 5. 标准平衡常数和经验平衡常数都与反应物浓度无关。（√ ） 6.

温

度

越

高

，

平

衡

常

数

越

大

。（ × ） 7. θm rG Δ 表示化学反应达到平衡时产物与反应物的吉布斯能差。（ × ） 8. 加入催化剂虽然不能改变经验平衡常数，但可以改变标准平衡常数。（× ）

三、选择题（选1个答案）

1. 改变反应物的浓度将影响化学平衡，这是由于 发生改变所致。（ B ）

A． θm rG Δ B．△rGm C．经验平衡常数 D．标准平衡常数

2. 已知反应N2+3H2= 2NH3 的标准平衡常数为K1?， 反应 (g) NH (g) H 23(g) N213 2 2 = + 的 标准平衡常数为 K2?， 两者的关系为 。（ D ）

A．K1? =K2? B．K1?=2K2? C．K1? =?K2? D．K1?= (K2?)2

3. 反应 N2O5 (g) = N2O4(g) + ? O2(g) 的△rHm?= 41.84 kJ·mol-1，为了提高 N2O4 的产

率

，

可

以

采

取

的

措

施

是

。（ B ）

A．降低温度、提高压力 B．降低压力、提高温度 C．降低温度、降低压力 D．提高温度、提高压力