大学化学热力学基础习题集答案

热力学基础习题集

第一章 2005-7-24

无机热力学试题集一 . 选择题：

1.(本题 1分) 3411

体系对环境作 20 kJ 的功, 并失去 10 kJ 的热给环境, 则体系内能的变化是

-------------------------------------------------------------( d ) (A) +30 kJ (B) +10 kJ (C) -10 kJ (D) -30kJ

2.(本题 1分) 3418

在标准压力和 373 K下, 水蒸气凝聚为液态水时体系中应是-------( ) (A) DH= 0 (B) DS = 0 (C) DG = 0 (D) DU = 0

3.(本题 1分) 3426

某体系在失去 15 kJ 热给环境后, 体系的内能增加了 5 kJ, 则体系对环境所作的功是-----------------------------------------------------( ) (A) 20 kJ (B) 10 kJ (C) -10 kJ (D) -20 kJ

4.(本题 1分) 3458

一个体系从一个特定的开始状态到终止状态总是有---------------( ) (A) Q途径1 = Q途径2 (B) W途径1 = W途径2

5.(本题 1分) 3471

H2O(l, 100℃, 101.3 kPa)→ H2O(g, 100℃, 101.3 kPa), 设H2O(g)为理

想气体, 则由始态到终态体系所吸收的热量 Q为---------------------( )

(A) ＞ DH (B) ＜ DH (C) ＝ DH (D) ＝DU

6.(本题 1分) 3473

对于任一过程, 下列叙述正确的是---------------------------( ) (A) 体系所作的功与反应途径无关 (B) 体系的内能变化与反应途径无关 (C) 体系所吸收的热量与反应途径无关 (D) 以上叙述均不正确

7.(本题 2分) 0401

H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)的 Qp 与 Qv 之差(kJ·mol-1)是---( ) (A) -3.7 (B) 3.7 (C) 1.2 (D) -1.2

8.(本题 2分) 0402

已知 HCN(aq) 与 NaOH(aq) 反应, 其中和热是 -12.1 kJ·mol-1,

H＋(aq) + OH－(aq) = H2O(l) DrHm° = -55.6 kJ·mol-1, 则 1 mol HCN 在溶液中电离的热效应(kJ·mol-1)是--------------------------------( ) (A) -67.7 (B) -43.5 (C) 43.5 (D) 99.1

9.(本题 2分) 0403

已知 2PbS(s) + 3O2(g) ＝ 2PbO(s) + 2SO2(g) DrHm° =-843.4 kJ·mol-1 则该反应的 Qv 值是 --------------------------------------------( ) (A) 840.9 (B) 845.9 (C) -845.9 (D) -840.9

10.(本题 2分) 0404

如果体系经过一系列变化,最后又变到初始状态,则体系的---------( ) (A) Q= 0 W= 0 DU= 0 DH= 0 (B) Q≠0 W≠0 DU= 0 DH= Q (C) Q= W DU= Q- W DH= 0 (D) Q≠ W DU= Q- W DH= 0

11.(本题 2分) 0408 在一定温度下:

(1) C(石墨) + O2(g) ＝ CO2(g) DH1 (2) C(金刚石) + O2(g) ＝ CO2(g) DH2

(3) C(石墨) ＝ C(金刚石) DH3 =1.9 kJ·mol-1

其中 DH1 和 DH2 的关系是-------------------------------------( ) (A) DH1 ＞ DH2 (B) DH1 ＜ DH2 (C) DH1 ＝ DH2 (D) 不能判断

12.(本题 2分) 0409

若两个液态组分混合形成理想溶液,则混合过程的----------------( ) (A) DV＝ 0 DH＝ 0 DS＝ 0 DG＝ 0 (B) DV＞ 0 DH＜ 0 DS＜ 0 DG＞ 0 (C) DH＝ 0 DV＝ 0 DS＞ 0 DG＜ 0 (D) DH＞ 0 DV＜ 0 DG＜ 0 DS＞ 0

13.(本题 2分) 0410

某恒容绝热箱中有CH4和O2混合气体,通电火花使它们起反应(电火花的能可

以不计),该变化过程的-------------------------------------------( )

(A) DU= 0, DH＝ 0 (B) DU＝ 0, DH＞ 0 (C) DU= 0, DH＜ 0 (D) DU＜ 0, DH＞ 0

14.(本题 2分) 0416

已知 Zn(s) + 1/2O2(g) ＝ ZnO(s) DrHm° 1 = -351.5 kJ·mol-1 Hg(l) + 1/2O2(g) ＝ HgO(s,红) DrHm° 2 = -90.8 kJ·mol-1 则 Zn(s) + HgO(s,红) ＝ ZnO(s) + Hg(l) 的 DrHm° 为(kJ·mol-1)--( ) (A) 442.3 (B) 260.7 (C) -260.7 (D) -442.3

15.(本题 2分) 0493

100℃,101.3 kPa 的H2O(l)在真空容器中蒸发为100℃,101.3 kPa H2O(g), 则下述不正确的是-----------------------------------------------( ) (A) DU = 0 (B) DG = 0 (C) DH = Q (D) DS = Q/373 16.(本题 2分) 3409

萘燃烧的化学反应方程式为:

C10H8 (s) + 12 O2(g) == 10 CO2(g) + 4 H2O(l)

则 298 K时, Qp 和 Qv 的差值(kJ·mol-1)为---------------------( ) (A) -4.95 (B) 4.95 (C) -2.48 (D) 2.48

17.(本题 1分) 3459

相同的反应物转变成相同的产物时, 如果反应分两步进行, 那么要比一步进

行时-----------------------------------------------------------( ) (A) 放热多 (B) 熵增加多

下列单质的DfHm° 不等于零的是

-------------------------------( )

(A) Fe(s) (B) C(石墨) (C) Ne(g) (D) Cl2(l) 19.(本题 1分) 0415

在下列反应中,焓变等于AgBr(s)的DfHm° 的反应是---------------( )

(A) Ag＋(aq) + Br－(aq) == AgBr(s) (B) 2Ag(s) + Br2(g) == 2AgBr(s) (C) Ag(s) + 1/2Br2(l) == AgBr(s) (D) Ag(s) + 1/2Br2(g) == AgBr(s)

20.(本题 1分) 0418

根据热力学知识,下列定义中不正确的是------------------------( ) (A) H2(g)的DfGm° =0 (B) H＋(aq)的DfGm° = 0

21.(本题 2分) 0420

由图可知下述描述正确的是-----------------------------------( ) (A) 该反应为吸热反应 (B) 反应的焓变为- y (C) 反应的活化能= y (D) 反应的 DH= x+ y

22.(本题 1分) 0427

CO2(g)的生成焓等于-----------------------------------------( ) (A) 金刚石的燃烧热 (B) 石墨的燃烧热

23.(本题 2分) 0428

下列反应中释放能量最大的是---------------------------------( ) (A) CH4(l)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) (B) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) (C) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) (D) CH4(g)+3/2O2(g)→CO(g)+2H2O(l)

24.(本题 1分) 0491

F2 ,Cl2,Br2 ,I2 的键能(kJ·mol-1)分别为155,243,193,151, 则最

强键为---------------------------------------------------------( ) (A) F─F 键 (B) Cl─Cl 键 (C) Br─Br 键 (D) I─I 键

25.(本题 2分) 0496

反应 Na2O(s) + I2 (g) → 2NaI(s) + 1/2O2(g) 的DrHm° 为------( ) (A) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)

(B) DfHm° (NaI,s)- DfHm° (Na2O,s)- DfHm° (I2,g) (C) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm°(Na2O,s) - DfHm° (I2,g) (D) DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)

26.(本题 2分) 3412

CuCl2(s) + Cu(s) == 2CuCl(s) DrHm° = 170 kJ·mol-1 Cu(s) + Cl2(g) == CuCl2(s) DrHm° = -206 kJ·mol-1

则 CuCl(s) 的 DfHm° 应为-------------------------------------( ) (A) 36 kJ·mol-1 (B) 18 kJ·mol-1 (C) -18 kJ·mol-1 (D) -36 kJ·mol-1

27.(本题 2分) 3417

结晶硅和无定形硅的摩尔燃烧热分别为 -850.6 和 -867.3 kJ·mol-1 , 由结晶硅转化为无定形硅的DrHm° 应为-----------------------------( )

(A) +16.7 kJ·mol-1 (B) +16.7 kJ (C) -16.7 kJ·mol-1 (D) 不能确定

则 28.(本题 1分) 3421

2NH3(g) + 3Cl2 (g) == N2(g) + 6HCl(g) DfHm° = -461.5 kJ·mol-1, 温度升高 50 K, 则 DfHm° 应为

----------------------------------( )

(A) 大＞ -461.5 kJ·mol-1 (B) 小＜ -461.5 kJ·mol-1 (C) ≈ -461.5 kJ·mol-1 (D) ＝ -461.5 kJ·mol-1

29.(本题 2分) 3428

已知物质 C2H4 (g) CO(g) H2O(g) DfHm° /kJ·mol-1 52.3 -110.5 -242.0 则反应: C2H4 (g) + 2O2(g) == 2CO(g) + 2H2O(g) 的 DrHm° 为----( ) (A) -300 kJ·mol-1 (B) -405 kJ·mol-1 (C) -652 kJ·mol-1 (D) -757 kJ·mol-1

30.(本题 2分) 3429

已知物质 C2H6 (g) C2H4(g) HF(g) DfHm° /kJ·mol-1 -84.7 52.3 -271.0 则反应: C2H6 (g) + F2 (g) == C2H4 (g) + 2HF(g) 的 DrHm° 为-------( ) (A) 405 kJ·mol-1 (B) 134 kJ·mol-1 (C) -134 kJ·mol-1 (D) -405 kJ·mol-1

31.(本题 2分) 3430

已知化学键 H─H Cl─Cl H─Cl 键焓/kJ·mol-1 436 239 431

则可估算出反应 H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) 的 DrHm° 为----------( ) (A) -224 kJ·mol-1 (B) -187 kJ·mol-1 (C) +187 kJ·mol-1 (D) +224 kJ·mol-1

32.(本题 2分) 3431

已知化学键 C─H C─Cl Cl─Cl C＝C C─C 键焓

/kJ·mol-1 413 326 239 619 348

则可估算出反应 H2C＝CH2 + Cl2 == H2C─CH2 的DrHm° 为-----------( ) │ │ Cl Cl (A) -381 kJ·mol-1 (B) -142 kJ·mol-1 (C) +142 kJ·mol-1 (D) +381 kJ·mol-1 33.(本题 1分) 3439

下列物质的DfHm° 不等于零的是

-------------------------------( )

(A) Fe(s) (B) O(g)

下列两个反应在某温度、101 kPa时都能生成 C6H6 (g) ① 2 C(石) + 3H2(g) → C6H6 (g) ② C2H4(g) + H2(g) → C6H6 (g)

则代表 C6H6 (g)标准摩尔生成焓的反应是--------------------------( ) (A) 反应① (B) 反应①的逆反应 (C) 反应② (D) 反应②的逆反应

35.(本题 2分) 0412

在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为 -393.7 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的

焓变为-395.6kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为-----------( ) (A) -789.3 kJ·mol-1 (B) 0

36.(本题 2分) 0413

已知在标准条件下石墨的燃烧焓为-393.7kJ·mol-1,石墨转变为金刚石反应

的焓变为+1.9kJ·mol-1,则金刚石的燃烧焓(kJ·mol-1)应为----------( ) (A) +395.6 (B) +391.8 (C) -395.6 (D) -391.8

37.(本题 2分) 0414

已知NH3(g)的DfHm° =-46 kJ·mol-1,H-H键能为435 kJ·mol-1,N≡N键能为 941 kJ·mol-1, 则N-H键的平均键能(kJ·mol-1)为------------------( ) (A) -390 (B) 1169 (C) 390 (D) -1169

38.(本题 2分) 0419

下述叙述中正确的是-----------------------------------------( ) (A) 在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的。

(B) 因为焓是状态函数,而恒压反应的焓变等于恒压反应热,所以热也是状态

函数。

(D) 在恒温恒压条件下,体系自由能减少的过程都是自发进行的。 39.(本题 2分) 0429

4P(红磷) + 5O2 == P4O10 (l) DrHm° (1) 4P(白磷) + 5O2 == P4O10 (s) DrHm° (2) 4P(红磷) + 5O2 == P4O10 (s) DrHm° (3) 相同温度下,三个反应的DrHm° 的关系是------------------------( )

(A) DrHm° (1) ＞ DrHm° (2) ＞ DrHm° (3) (B) DrHm° (2) ＞ DrHm° (1) ＞ DrHm° (3)

40.(本题 2分) 0430

和反应 2H(g)+O(g)→H2O(g)的焓变相同的是--------------------( ) (A) DfHm° (H2O,l) (B) DfHm° (H2O,g) (C) -2 DH°( O─H) (D) 和以上三者均不相同

41.(本题 2分) 0499

2H(g) + O(g) → H2O(l), 此反应的 DH为---------------------( ) (A) DfHm° (H2O,l) (B) DfHm° (H2O,g) (C) -2 DH° (O─H) (D) 都不是 42.(本题 2分) 3419 CO(g)的 DfHm° 等于

----------------------------------------( ) (A) CO(g) 的摩尔燃烧热

(B) CO(g) 的摩尔燃烧热的负值

下列反应中, DfHm° ＜ 0的是

---------------------------------( ) (A) K(g) == K＋(g) + e－ (B) Cl(g) + e == Cl－(g)

298 K时, 反应 H2(g) + 1/2O2(g)→ H2O(g) DrHm° = -242 kJ·mol-1

,298 氢和氧的解离焓由下面给出:

H2(g) → 2H(g) DrHm° ,298 = 436 kJ·mol-1 O2(g) → 2O(g) DrHm° ,298 = 500 kJ·mol-1

则水分子中 O─H 键的平均键能是---------------------------------( ) (A) 121 kJ·mol-1 (B) 242 kJ·mol-1 (C) 444 kJ·mol-1 (D) 464 kJ·mol-1

45.(本题 1分) 3457

在 25℃, 1.00 g 铝在常压下燃烧生成 Al2O3, 释放出 30.92 kJ 的热, 则

Al2O3的标准摩尔生成焓为(铝的原子量为27)------------------------( )

(A) 30.92 kJ·mol-1 (B) -30.92 kJ·mol-1

46.(本题 2分) 3462

下面是反应 aA(g) + bB(g) ゑ gG(g) + dD(g) 达到化学平衡状态时 , 生成物 G 的含量( w)与温度压强的关系图, 则下列结论正确的是----( ) w ↑

│ 100℃

├──────── │ 200℃

├──────── │

└─────── p/Pa

(A) 正反应的 DH＜ 0, 且 a + b ＞ g + d (B) 正反应的 DH＜ 0, 且 a + b ＝ g + d (C) 正反应的 DH＞ 0, 且 a + b ＞ g + d (D) 正反应的 DH＞ 0, 且 a + b ＝ g + d

47.(本题 2分) 3464

稳定单质在 298 K,100 kPa下, 下述正确的是------------------( ) (A) Sm° , DfGm° 为零 (B) DfHm° 不为零

已知: DH° H─H = 436 kJ·mol-1 DH° N≡N = 945 kJ·mol-1 DH° N─H = 389 kJ·mol-1

则 N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)的 DrHm° 为------------------------( ) (A) -81 kJ·mol-1 (B) 81 kJ·mol-1 (C) 992 kJ·mol-1 (D) -992 kJ·mol-1

49.(本题 1分) 3472

常压下 -10℃ 过冷水变成 -10℃ 的冰, 在此过程中, DG 和 DH的变化是-------------------------------------------------------------( ) (A) DG＜ 0 DH＞ 0 (B) DG＞ 0 DH＞ 0 (C) DG＝ 0 DH＝ 0 (D) DG＜ 0 DH＜ 0

50.(本题 2分) 3438

已知 Sn (白) → Sn (灰) DfHm° = -2.09 kJ·mol-1 Sn(白) + 2Cl2 (g) == SnCl4 (l) DHm°1 ------(1) Sn(灰) + 2Cl2 (g) == SnCl4 (l) DHm°2 ------(2) Sn(白) + 2Cl2 (g) == SnCl4 (s) DHm°3 ------(3)

则三个反应在相同温度下 DHm°的关系是---------------------------( ) (A) DHm°1 ＞ DHm°2 ＞ DHm°3 (B) DHm°2 ＞ DHm°1 ＞ DHm°3 (C) DHm°3 ＞ DHm°2 ＞ DHm°1 (D) DHm°1 ＞ DHm°3 ＞ DHm°2

51.(本题 1分) 0433

下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是-----------------------( ) (A) Li(g) (B) Li(s)

52.(本题 1分) 0437

室温下,稳定状态的单质的标准摩尔熵为------------------------( ) (A) 零 (B) 1 J·mol-1·K-1 (C) 大于零 (D) 小于零

53.(本题 2分) 0440

25℃时NaCl在水中的溶解度约为6 mol·dm-3 ,若在1 dm3 水中加入1 mol NaCl,则NaCl(s)+H2O(l)→NaCl(aq)的------------------------------( )

(A) DS＞0, DG＞0 (B) DS＞0, DG＜0 (C) DG＞0, DS＜0 (D) DG＜0, DS＜0

54.(本题 2分) 0498

298 K, 往 1 dm3 水中加入 1 mol固体 NaCl, 则溶解过程的------( ) (A) DG＞ 0, DS＞ 0 (B) DG＜ 0, DS＞ 0 (C) DG＞ 0, DS＜ 0 (D) DG＜ 0, DS＜ 0

55.(本题 2分) 3413

冰的熔化热为 6008 J·mol-1, 在0℃时 1.00 mol冰熔化时的熵变为( )

(A) 334 J·mol-1·K-1 (B) 22.0 J·mol-1·K-1 (C) 0 (D) -22.0 J·mol-1·K-1

56.(本题 2分) 3414

冰熔化时, 在下列各性质中增大的是---------------------------( ) (A) 蒸气压 (B) 熔化热 (C) 熵 (D) 吉布斯自由能 57.(本题 2分) 3415

冰的熔化热为 330.5 J·g-1 , 则 1.00 g ,0℃的水凝固为同温度的冰时, 其

熵变为---------------------------------------------------------( ) (A) -330.5 J·g-1 (B) -1.21 J·g-1 ·K-1 (C) 0 (D) +1.21 J·g-1 ·K-1

58.(本题 2分) 3416

水的气化热为 44.0 kJ·mol-1, 则 1.00 mol水蒸气在 100℃时凝聚为液态

水的熵变为-----------------------------------------------------( ) (A) 118 J·mol-1·K-1 (B) 0.118 kJ·mol-1 (C) 0 (D) -118 J·mol-1·K-1

59.(本题 1分) 3422

298 K 下, H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(g) DfHm° = -242 kJ·mol-1, 当温度升高了100 K, 则反应的 AfSmo值应为------------------------( ) (A) 比升温前大 (B) 比升温前小 (C) 和升温前近似 (D) 不变

60.(本题 2分) 3427

已知 25℃时 H2O(g) H2(g) O2(g) Sm°/J·mol-1·K-1 188.7 130.6 205.0 在标准状态下, 生成 1 mol气态水的 DrSm° 为---------------------( )

(A) 205.0 J·mol-1·K-1 (B) 188.7 J·mol-1·K-1 (C) 44.4 J·mol-1·K-1 (D) -44.4 J·mol-1·K-1

61.(本题 1分) 3450

在 25℃、101 kPa下发生下列反应: (1) 2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) (2) CaO(s) + CO2(g) == CaCO3(s)

其熵变分别为 DS1 和 DS2 , 则下列情况正确的是-----------------( ) (A) DS1 ＞ 0 DS2 ＞ 0 (B) DS1 ＜ 0 DS2 ＜ 0 (C) DS1 ＜ 0 DS2 ＞ 0 (D) DS1 ＞ 0 DS2 ＜ 0 62.(本题 1分) 3454

恒温下, 下列相变中, DrSm° 最大的是-------------------------( )

(A) H2O(l) → H2O(g) (B) H2O(s) → H2O(g) (C) H2O(s) → H2O(l) (D) H2O(l) → H2O(s) 63.(本题 1分) 3465

下列反应中DrSm° ＞ 0 的是

----------------------------------( ) (A) 2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g) (B) N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) (C) NH4Cl(s) == NH3(g) + HCl(g) (D) C(s) + O2(g) == CO2(g)

64.(本题 1分) 3476

下列过程中, DS为负值的是---------------------------------( )

(A) 液态溴蒸发变成气态溴

(B) SnO2(s) + 2H2(g) == Sn(s) + 2H2O(l) (C) 电解水生成 H2 和 O2 (D) 公路上撒盐使冰熔化

65.(本题 1分) 3477

若某气体的方程为 p V = RT + b p( b＞ 0 ), 该气体经恒温恒压膨胀后, 其内能的变化是---------------------------------------------( ) (A) 此过程不可能 (B) 不变 (C) 增加 (D) 减小

66.(本题 2分) 0432

下列叙述正确的是-------------------------------------------( ) (A) DrSm° =(∑ DS° 生成物－∑ DS° 反应物)

(B) 一个自发进行的反应,体系自由焓(Gibbs自由能)减少等于体系对环境所

作最大功 - DG= W

kPa时该反应的自由能变(Gibbs自由能)

(D) 同类型的二元化合物可用它们的DfGm° 值直接比较其热力学稳定性 67.(本题 2分) 0434

苯的熔化热为10.67 kJ·mol-1,其熔点为5.0℃,则苯熔化过程的 DSm°约为

---------------------------------------------------------------( ) (A) 2.09 J·mol-1·K-1 (B) 10.88 J·mol-1·K-1 (C) 38.38 J·mol-1·K-1 (D) 54.39 J·mol-1·K-1

68.(本题 2分) 0435

某一反应的DrHm° =10.5 kJ·mol-1,DrSm° =0.0418 kJ·mol-1·K-1,平衡

时若各物质的分压均为 p° ,则反应的温度约为----------------------( )

(A) 0.25℃ (B) 25℃

下列反应中,DrSm° 值最大的是

--------------------------------( ) (A) C(s)+O2(g)→CO2(g)

(B) 2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)

70.(本题 2分) 0494

下述过程的熵变, 可用 DS° = DH° /T 计算的是-------------( ) 101.3 kPa

(A) NaCl(s) =========== Na(g) + 1/2Cl2 (g) 25℃ 101.3 kPa

(B) NaCl(s) =========== NaCl(g) 25℃ 101.3 kPa

(D) NaCl(l) =========== NaCl(g) 25℃

71.(本题 2分) 3455

氯仿的 D vap Hm° = 29.4 kJ·mol-1, 沸点为 61℃ , 则氯仿的 D vap Sm°

为-------------------------------------------------------------( ) (A) 88 J·mol-1·K-1 (B) 0.50 J·mol-1·K-1 (C) 0.088 J·mol-1·K-1 (D) -88 J·mol-1·K-1

72.(本题 2分) 3474

下列物质在 0 K 时的标准熵为 0 的是-------------------------( ) (A) 理想溶液 (B) 理想气体 (C) 完美晶体 (D) 纯液体

73.(本题 2分) 0438

关于熵,下列叙述中正确的是----------------------------------( ) (A) 298K时,纯物质的 Sm°=0 (B) 一切单质的 Sm°=0

74.(本题 1分) 0441

有20 g水, 在100℃、标准压力下,若有18 g气化为100℃、1个标准压力下的水

蒸气,此时Gibbs自由能变为

---------------------------------------( ) (A) DG= 0 (B) DG＜0 (C) DG＞0 (D) 无法判断

75.(本题 2分) 0442

已知: Mg(s)+Cl2(g) == MgCl2(s) DrHm° =-642 kJ·mol-1,则---( ) (A) 在任何温度下,正向反应是自发的 (B) 在任何温度下,正向反应是不自发的

76.(本题 1分) 0443

如果一个反应的吉布斯自由能变为零,则反应--------------------( ) (A) 能自发进行 (B) 是吸热反应 (C) 是放热反应 (D) 处于平衡状态

77.(本题 2分) 0444

已知 CO(g)ゑC(s)+1/2O2(g) 的DrHm° ＞0, DrSm° ＜0, 则此反应--( )

(A) 低温下是自发变化 (B) 高温下是自发变化

78.(本题 1分) 0467

p和 V分别为压力和体积,而它们的乘积 p V是哪种物理量的单位-( )

(A) 熵 (B) 能量 (C) 力 (D) 速率 79.(本题 1分) 0489

如果某反应的 DrGm° ＜ 0, 则反应在标态下将------------------( )

(A) 自发进行 (B) 处于平衡状态 (C) 不进行 (D) 是发热的

80.(本题 2分) 0492

H2O(g)的正常沸点是100℃, 在101.3 kPa时下列过程中 DG＞ 0的是( )

(A) H2O(l,120℃) → H2O(g,120℃) (B) H2O(l,110℃) → H2O(g,110℃) (C) H2O(l,100℃) → H2O(g,100℃) (D) H2O(l, 80℃) → H2O(g, 80℃)

81.(本题 2分) 0497

若 CH4(g),CO2(g),H2O(l) 的 DfGm° 分别为 -50.8,-394.4,-237.2

kJ·mol-1, 则 298 K时 , CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) 的 DrGm° (kJ·mol-1)为--------------------------------------------------( ) (A) -818 (B) 818 (C) -580.8 (D) 580.8 82.(本题 1分) 3466

下列单质中, DfGm° 不为零的是

-------------------------------( )

(A) 石墨 (B) 金刚石 (C) 液态溴 (D) 氧气

83.(本题 1分) 3467

某反应在标准态和等温等压条件下, 在任何温度都能自发进行的条件是----

---------------------------------------------------------------( ) (A) DrHm° ＞ 0 DrSm° ＞ 0 (B) DrHm° ＜ 0 DrSm° ＜ 0 (C) DrHm° ＞ 0 DrSm° ＜ 0 (D) DrHm° ＜ 0 DrSm° ＞ 0 84.(本题 2分) 0445

在298K,下列反应中DrHm° 与DrGm° 最接近的是------------------( )

(A) CCl4(g) + 2H2O(g) == CO2(g) + 4HCl(g) (B) CaO(s) + CO2(g) == CaCO3(s)

(D) Na(s) + H＋(aq) + H2O(l) == Na＋(aq) + 1/2H2(g) + OH－(aq) 85.(本题 2分) 0495 下述反应在298 K、100 kPa下是非自发的, 在高温下可变成自发的是( ) (A) CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

(B) CuCl2 (s) → CuCl(s) + 1/2Cl2 (g) (C) 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g) (D) 所有这些反应

86.(本题 2分) 3410

气体反应 CO + H2O == CO2 + H2 , 此反应的 DrGm和DrGm° 与体系总压的

关系是---------------------------------------------------------( ) (A) DrGm与DrGm° 均与体系总压无关 (B) DrGm与DrGm° 均与体系总压有关

87.(本题 2分) 3436

对于反应: 2C(s) + O2(g) ＝ 2CO(g)

DrGm° /(J·mol-1) = -232600 - 167.8 T /K , 若升高温度则--------( ) (A) DrGm° 变负, 反应更完全 (B) Kp° 变大, 反应更完全 (C) Kp° 变小, 反应更不完全 (D) Kp° 不变, 反应更完全

88.(本题 2分) 3463

已知: DfHm° PCl3 (l) = -319.7 kJ·mol-1 DfHm° PCl3 (g) = -287.0 kJ·mol-1 Sm° PCl3 (l) = 217.1 J·mol-1·K-1

Sm° PCl3 (g) = 311.7 J·mol-1·K-1

在 101 kPa时, PCl3(l)的沸点约为--------------------------------( ) (A) 0.35℃ (B) 346℃ (C) 73℃ (D) -73℃

89.(本题 2分) 3469

某化学反应可表示为 A(g) + 2B(s) → 2C(g) 。已知 DrHm° ＜ 0 , 下列

判断正确的是---------------------------------------------------( ) (A) 仅常温下反应可以自发进行 (B) 仅高温下反应可以自发进行

90.(本题 1分) 3475

液态水在 100℃、101 kPa下蒸发, 下述正确的是----------------( ) (A) DU = 0 (B) DH = 0 (C) DG = 0 (D) DS = 0

91.(本题 2分) 3437

推测下列气相反应自发的是-----------------------------------( ) (A) Kr＋ + He → Kr + He＋ (B) Si + Cl＋→ Si＋ + Cl (C) Cl－ + I → I－ + Cl (D) Cl－ + F → Cl + F－二 . 填空题：(共 40分)

1.(本题 2分) 0463

对某体系作165J的功,该体系应_____________热量____________ J才能使内

能增加100J。

2.(本题 2分) 0405 反应 2N2(g) + O2(g) == 2N2O(g) 在 298K时, DrHm° 为164.0 kJ·mol-1, 则反应的 DrUm =______________________ kJ·mol-1。

3.(本题 2分) 3434

化学反应的等压热效应 Qp 与等容热效应 Qv 的关系, 可用下式表示: Qp - Qv = Dn RT 。它的应用条件是_____________________________ ____________________________________________________________________。 4.(本题 1分) 3433

PCl5(g)分解反应, 在 473 K 达平衡时有 48.5 % 分解, 在 573 K达平衡时

有 97 %分解, 此反应的DrHm° ____________ 0 。( 填＞、＜或 = ) 5.(本题 2分) 0417

已知 4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(l) DrHm° = -1170 kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)→2N2(g)+6H2O(l) DrHm° = -1530 kJ·mol-1 则 NO的摩尔生成焓为 __________________________。

6.(本题 2分) 0449

液体沸腾时,下列几种物理量中,不变的是_________;增加的是__________; 减少的是_________________。

(1) 蒸气压 (2) 摩尔气化热 (3) 摩尔熵 (4) 液体质量

7.(本题 2分) 3435

反应 C(g) + O2(g) == CO2(g)的298K DrHm° , ＜ 0 , 在一恒容绝热容器中

C 与 O2 发生反应, 则该体系的 DT ____于零, DG____于零, DH____于零。 8.(本题 2分) 0465

绝对零度时任何纯净的完整晶态物质的熵为__________________;熵的单位为_____________________。

9.(本题 2分) 3449

下述 3 个反应: (1) S(s) + O2(g) → SO2(g) (2) H2(g) + O2(g) → H2O2(l)

(3) C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

按 DrSm° 增加的顺序为___________________________________ 。 10.(本题 2分) 0431

下列过程的熵变的正负号分别是 :

(1) 溶解少量食盐于水中, DrSm° 是__________号; (2) 纯碳和氧气反应生成 CO(g), DrSm° 是__________号; (3) 液态水蒸发变成 H2O(g), DrSm° 是____________号;

(4) CaCO3(s)加热分解 CaO(s) 和 CO2(g),DrSm° 是____________号。 11.(本题 2分) 0439

25℃, 101.3 kPa下, Zn 和 CuSO4 溶液的置换反应在可逆电池中进行,放

热

6.00kJ·mol-1,做出电功200 kJ·mol-1,则此过程的DrSm° 为______________,

而DrGm° 为_________________________________。

12.(本题 2分) 0466

可逆循环过程的熵变为__________________;不可逆过程的熵变___________ _________。

13.(本题 2分) 0447

25℃,KNO3在水中的溶解度是6mol·dm-3 ,若将1mol固体KNO3置于水中,则KNO3

变成盐溶液过程的 DG的符号为_____________, DS的符号为_____________。 14.(本题 2分) 0468

一个DrHm° ＞0 的反应,在DrSm° _____________、温度________________ 时可能自发进行。

15.(本题 2分) 3400

把 100℃,101.3 kPa下的 1 mol 水向真空完全蒸发为同温、同压下的水蒸气, 已知水的气化热为 41 kJ·mol-1, 则:

DGm° = ___________ , DSm° = ________________________ 。

16.(本题 2分) 3423

已知在25℃时 CO(g) CO2(g) H2O(g) DfGm° /kJ·mol-1 -137.2 -394.4 -228.6 则反应: CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g) , 在25℃和101.3 kPa下的

DrGm° 为___________________________________ 。

17.(本题 2分) 3424 已知 298 K时:

n-C4H10(g) C4H6 (g) DfGm° /kJ·mol-1 -15.7 152.1

则反应: C4H10(g) == C4H6 (g) + 2H2(g) , 在 298 K 和 101.3 kPa 下的 DrGm° 为______________________________________ 。 18.(本题 2分) 3425

298 K 时 , 生成气态水的 DfGm° = -228.6 kJ·mol-1,

DrSm° = -44.4 J·mol-1·K-1, 则其DrHm° 为_________________________ 。 19.(本题 5分) 0470

298 K, Br2 (g) 的标准摩尔生成焓和标准摩尔吉布斯生成自由能分别为 DfHm° =30.71kJ·mol-1,DfGm° =3.142kJ·mol-1,因此Br2 (l)的摩尔蒸发熵为

__________;正常沸点为______℃,以及它在298K时的饱和蒸气压为_______kPa。

三 . 计算题：(共420分)

1.(本题 5分) 3403

1 mol Hg(l) 在沸点 ( 630 K ) 可逆地蒸发 , 其标准摩尔蒸发焓为 54.56 kJ·mol-1, 求:

(1) 汞蒸发过程中所吸收的热量 Q; (2) 对环境作功 W; (3) DrUm° ; (4) DrSm° ; (5) DrGm° 。

2.(本题 5分) 3441

已知 298 K时, 1/2N2(g) + 3/2H2(g) == NH3(g) DrHm° 1 = -46.19 kJ·mol-1 求: (1) 2NH3(g) == N2(g) + 3H2(g) 的 DrHm° 2 ; (2) 2NH3(g) == N2(g) + 3H2(g) 的 Qv ; (3) p DV项占DrHm° 2 的百分数。

3.(本题 5分) 3451 已知下列数据(298 K)

H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(g) DrHm° (1) = -242 kJ·mol-1 ① H2(g) → 2H(g) DrHm° (2) = 436 kJ·mol-1 ② O2(g) → 2O(g) DrHm° (3) = 498 kJ·mol-1 ③ 通过计算确定反应 H2O(g) → 2H(g) + O(g) 是吸热还是放热?

4.(本题 5分) 0406

已知下列反应的焓变为:

1/2H2(g) + 1/2I2(s) == HI(g) DrHm° = 25.9 kJ·mol-1 1/2H2(g) == H(g) DrHm° = 218 kJ·mol-1 1/2I2(g) == I(g) DrHm° = 75.7 kJ·mol-1 I2(s) == I2(g) DrHm° = 62.3 kJ·mol-1 计算反应 H(g) + I(g) == HI(g)的焓变 DrHm° 。 5.(本题 5分) 0407

已知下列数据:

(1) 2C(石墨) + O2(g) == 2CO(g) DrHm° (1)=-221.1 kJ·mol-1 (2) C(石墨) + O2(g) == CO2(g) DrHm° (2)=-393.5 kJ·mol-1 (3) 2CH3OH(l) + 3O2(g) == 2CO2(g) + 4H2O(l)

DrHm° (3)=-1453.3 kJ·mol-1 (4) 2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) DrHm° (4)=-571.7 kJ·mol-1 计算下列反应的焓变DrHm°

Cr2O3

CO(g) + 2H2(g) ───→ CH3OH(l) ZnO

6.(本题 5分) 0421

由光谱测得 ClF 的离解焓为 253 kJ·mol-1, 又知 DfHm° (ClF,g)= -50.6

kJ·mol-1, D(Cl-Cl)=239 kJ·mol-1, 求 D(F-F)=?

7.(本题 5分) 0423

已知下列数据(298K):

(1) H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g) DrHm° = -242 kJ·mol-1 (2) H2(g)→2H(g) DrHm° = +436 kJ·mol-1 (3) O2(g)→2O(g) DrHm° = +500 kJ·mol-1 试计算H2O(g)中O-H键的键能。

8.(本题 5分) 0473

已知 K与过量水作用, 反应焓变为 -196.9 kJ·mol-1, DfHm° (KH,s) 为

-63.43 J·mol-1, 求: KH(s) + H2O(l) == KOH(aq) + H2(g)的焓变。 9.(本题 5分) 0477

已知: DrHm° /kJ·mol-1 (1) Fe(s) + 2H＋(aq) == Fe2+ (aq) + H2(g) -42.00 (2) 1/2H2(g) == H＋(g) + e－ 1530 (3) Fe(s) == Fe2+ (g) + 2e－ 2739 (4) Fe2+ (g) == Fe2+ (aq) -1901 求 H＋(g) 的水合焓。

10.(本题10分) 0479

实验表明,NF3 在室温下稳定而 NCl3 却遇震爆炸 , 试用键焓数据推算出两

化合物的 DfHm° , 以此说明两化合物稳定性的差别。 (已知Ｎ≡Ｎ,N-F, N-Cl,F-F,Cl-Cl的键焓分别为945,272,201,155,243 kJ·mol-1) 11.(本题 5分) 0482

已知KBr的晶格能为+677.8 kJ·mol-1, 标准摩尔溶解焓为20.9 kJ·mol-1;

Br－的标准摩尔水合焓为-318 kJ·mol-1。求 K＋的标准摩尔水合焓。 12.(本题 5分) 0484

已知: (1) C3H8 (g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) DrHm° 1 = -2220 kJ·mol-1

(2) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) DrHm° 2 = -286.0 kJ·mol-1 (3) C(s) + O2(g) → CO2(g) DrHm° 3 = -393.5 kJ·mol-1 求丙烷的标准摩尔生成焓DfHm° (C3H8 )

13.(本题 5分) 0485 已知:

(1) 2Fe(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3 (s) DrHm° 1 = -822.2 kJ·mol-1 (2) 2FeO(s) + 1/2O2(g) → Fe2O3 (s) DrHm° 2 = -284.1 kJ·mol-1 (3) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) DrHm° 3 = -286.0 kJ·mol-1 (4) Fe(s) + 2H＋(aq) → Fe2+ (aq) + H2(g) DrHm° 4 = -86.2 kJ·mol-1 计算 FeO(s) + 2H＋(aq) → H2O(l) + Fe2+ (aq) 的 DrHm° 。

14.(本题 5分) 0486

由以下热化学方程, 计算 298 K时 N2O(g) 的标准摩尔生成焓。

(1) C(s) + N2O(g) → CO(g) + N2(g) DrHm° 1 = -192.9 kJ·mol-1 (2) C(s) +O2(g) → CO2(g) DrHm° 2 = -393.5 kJ·mol-1 (3) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) DrHm° 3 = -566.0 kJ·mol-1 15.(本题 5分) 0487

甲苯、二氧化碳和水在298 K下的标准摩尔生成焓分别为-48.0 kJ·mol-1, -393.5 kJ·mol-1,-286.0 kJ·mol-1 。计算在 298 K和恒压下,10 g液体甲苯完全燃烧所放出的热量。

16.(本题10分) 0488

已知 (1) CH3OH(g) + 3/2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) DrHm° 1 = -763.9 kJ·mol-1 (2) C(s) + O2(g) → CO2(g) DrHm° 2 = -393.5 kJ·mol-1 (3) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) DrHm° 3 = -285.8 kJ·mol-1 (4) CO(g) + 1/2O2(g) → CO2(g) DrHm° 4 = -283.0 kJ·mol-1 求: ① CO(g) 和 CH3OH(g) 的标准摩尔生成焓。

② CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 的 DrHm° 。

17.(本题 5分) 3401

由下列反应计算 Cl 的电子亲合能

DrHm° /kJ·mol-1 (1) Rb(s) + 1/2Cl2 == RbCl(s) -433 (2) Rb(s) == Rb(g) 86.0 (3) Rb(g) == Rb＋(g) + e－ 409 (4) Cl2 (g) == 2Cl(g) 242

(5) Cl－(g) + Rb＋(g) == RbCl(s) -686

18.(本题 5分) 3402

已知 H2 和 O2 的离解焓分别为 436 kJ·mol-1和 498 kJ·mol-1, H2O(g) 的标准摩尔生成焓为 -242 kJ·mol-1, 求 H2O(g) 中 O─H 键的平均键焓。 19.(本题 5分) 3404

已知下述各反应的DrHm° , 求Al2Cl6 (s)的标准摩尔生成焓。

DrHm° /kJ·mol-1 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) == Al2Cl6 (aq) + 3H2(g) -1003 (2) H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) -184.0 H2O

(3) HCl(g) ɡ==== HCl(aq) -72.0 H2O

(4) Al2Cl6 (s) ɡ====== Al2Cl6 (aq) -643.0

20.(本题10分) 3447

已知 H2O2(l) H2O(l) O2(g) DfHm° /kJ·mol-1 -286

Sm°/J·mol-1·K-1 109.5 69.96 205.03 DfGm° /kJ·mol-1 -237.19

实验测得: 2H2O2(l) == 2H2O(l) + O2(g) DfHm° = -195.96 kJ·mol-1 试计算 H2O2(l) 的 DfHm° 和 DfGm° 。

21.(本题10分) 0422

已知 298K时, 丙烯加 H2 生成丙烷的反应焓变 DrHm° =-123.9 kJ·mol-1,

丙烷定容燃烧热 Qv =-2213.0 kJ·mol-1, DfHm° (CO2,g)=-393.5 kJ·mol-1, DfHm° (H2O,l)=-286.0 kJ·mol-1。

计算: (1) 丙烯的燃烧焓 ; (2) 丙烯的生成焓。

22.(本题10分) 0424 已知298K时:

(1) 甲烷的燃烧热 DcHm° = -890 kJ·mol-1 (2) CO2(g)的生成焓 DfHm° = -393 kJ·mol-1 (3) H2O(l)的生成焓 DfHm° = -285 kJ·mol-1 (4) H2(g)的键焓 DH° = 436 kJ·mol-1 H─H

(5) C(石墨)升华热 Dsub Hm°= 716 kJ·mol-1 求C-H键的键焓。

23.(本题10分) 0425

试估算在 298 K时CCl4(l) + O2(g) == CO2(g) + 2Cl2(g)的 DrHm° 。已知: 键焓/kJ·mol-1 C-Cl 327 Cl-Cl 243 C=O 708 O=O 498

又知: CCl4的蒸气压在20℃ 为12.1 kPa, 30℃为18.9 kPa

24.(本题10分) 0481

已知 NaF 和 NaCl 的晶格能分别为 894 kJ·mol-1、768 kJ·mol-1,F2 和 Cl2 的离解焓分别为 159 kJ·mol-1和 242 kJ·mol-1, F 和 Cl 的电子亲合能

各为 +340 kJ·mol-1 和 365 kJ·mol-1。

求 NaCl(s) + 1/2F2 (g) == NaF(s) + 1/2Cl2(g) 的 DrHm° 。

25.(本题10分) 3442

已知气态氨的标准摩尔生成焓为 -46.04 kJ·mol-1,固态氯化铵的标准摩尔

生成焓为 -314.4 kJ·mol-1 , 氯化铵的晶格能为 663 kJ·mol-1 , H2(g) 和 Cl2(g) 的键能分别为 436,243 kJ·mol-1, H(g)的电离能为 1312 kJ·mol-1, Cl(g) 的电子亲合能为 348.7 kJ·mol-1 。设计一个热力学循环, 计算气态氨的质子亲合焓。

26.(本题10分) 3443

已知HI(g) → HI(aq) DrHm° = -23 kJ·mol-1 H＋ (g) + I－(g) → H＋(aq) + I－(aq) DrHm° = -1397 kJ·mol-1

H─I 键能为 297 kJ·mol-1

H(g) → H＋(g) DrHm° = 1312 kJ·mol-1 I(g) → I－(g) DrHm° = -295 kJ·mol-1 HI(aq) → H＋(aq) + I－(aq) DrSm° = 12.5 J·mol-1·K-1 请设计一个 HI(aq) 电离的热力学循环, 计算 298 K HI(aq) 的电离常数, 以此说明 HI(aq) 是强酸还是弱酸?

27.(本题10分) 3445 已知 298 K,

HF(g) → HF(aq) DrHm° = -48 kJ·mol-1 F－(g) → F－(aq) DrHm° = -524 kJ·mol-1 H＋(g) → H＋(aq) DrHm° = -1091 kJ·mol-1 H─F 键能为 565 kJ·mol-1

H(g) → H＋(g) DrHm° = 1312 kJ·mol-1 F(g) → F－(g) DrHm° = -322kJ·mol-1

HF(aq) → H＋(aq) + F－(aq) DrSm° = -102 J·mol-1·K-1 计算 HF(aq) 的电离常数。

28.(本题10分) 3448

已知 SnCl4(l)的 DfHm° = -534 kJ·mol-1, Cl2的键能为 238 kJ·mol-1, Sn(s)的升华焓为 301 kJ·mol-1, SnCl4(l) 的蒸发焓为 133 kJ·mol-1, 求算

SnCl4 的平均键能。

29.(本题 5分) 0478

Ag的熔点为960℃,熔化热为10.56 kJ·mol-1, 计算熔化54.0 g Ag的熵变。

30.(本题 5分) 0480

在相变温度 291 K 下, Sn(白) == Sn (灰) DrHm° =-2.1 kJ·mol-1 求: (1) 相变过程的熵变。

(2) 已知 Sm° (Sn,白) = 51.5 J·mol-1·K-1, 求灰锡的摩尔标准熵。 31.(本题 5分) 3440

已知 Mg 的电离能 I 1 = 738 kJ·mol-1, I2 = 1451 kJ·mol-1,

水合热 D hyd Hm = -1921 kJ·mol-1, 升华热 D sub Hm = 146.4 kJ·mol-1, 电极电势 j° Mg2+ /Mg = -2.36 V ,

试计算 Mg(s) → Mg2+ (aq) + 2e－过程的 DrSm° 。 32.(本题 5分) 0448 已知25℃时:

F2 (g)的 Sm°=187.6 J·mol-1·K-1 F(g)的 Sm°=158.7 J·mol-1·K-1

F2 (g)→2F(g) DrGm° =123.9 kJ·mol-1 估算F─F的键焓。

33.(本题10分) 0450

碘钨灯发光效率高,使用寿命长,灯管中所含少量碘与沉积在管壁上的钨化合

生成为WI2(g):

W(s) + I2(g) == WI2(g)------------------------------------① WI2又可扩散到灯丝周围的高温区,分解成钨蒸气沉积在钨丝上。已知298K时,DfHm° (WI2,g)=-8.37 kJ·mol-1, Sm°(WI2,g)=0.2504 kJ·mol-1·K-1, Sm°(W,s)=0.0335 kJ·mol-1·K-1, DfHm° (I2,g)=62.24 kJ·mol-1, Sm°(I2,g)=0.2600 kJ·mol-1·K-1 (1) 计算反应①在623K时DrGm° ;

(2) 计算反应WI2(g) == I2(g) + W(s) 发生时的最低温度是多少? 34.(本题 5分) 0452

根据热力学近似计算,判断氯化铵的升华分解反应,在100℃时能否自发进行:

NH4Cl(s) ＝ NH3(g) + HCl(g)

在25℃,100 kPa下 NH4Cl(s) NH3(g) HCl(g) DfHm° /kJ·mol-1 -314.4 -46.1 -92.3

Sm°/J·mol-1·K-1 94.56 192.34 186.82

35.(本题 5分) 0453 已知在298K:

C(石墨) CO2(g) CO(g)

DfHm° (298)/kJ·mol-1 0 -393.5 -110.5 Sm°/J·K-1·mol-1 5.69 213.6 197.9

判断在900℃时, C(石墨) + CO2(g) ＝ 2CO(g) 反应能否自发进行? 36.(本题 5分) 0454

通过热力学近似计算,说明下列反应: ZnO(s) + C(s)＝ Zn(s) + CO(g) 约在什么温度时才能自发进行?

25℃,100 kPa时: ZnO(s) CO(g) Zn(s) C(s) DfHm° /kJ·mol-1 -348.3 -110.5 0 0 Sm°/J·K-1·mol-1 43.6 197.6 41.6 5.7 37.(本题 5分) 0455 已知在25℃时,

DrGm° /kJ·mol-1 (1) Ag(s) + 1/2Cl2 == AgCl(s) -109.7 (2) H2(g) + Cl2 (g)== 2HCl(g) -190.5 (3) HCl(g) + H2O(l) == H3O＋(aq) + Cl－(aq) -35.9 求下列反应的DrGm° 及平衡常数:

1/2H2(g) + H2O(l) + AgCl(s) == H3O＋(aq) + Cl－(aq) + Ag(s) 38.(本题10分) 0456

分子量为46的纯液体,在60.0℃其蒸气压为46.5kPa,在70.0℃时为72.0 kPa, 试求:

(1) 液体的正常沸点;

(2) 沸点时的摩尔蒸发熵变。

39.(本题 5分) 0457

某化工厂生产中需用银作催化剂,它的制法是将浸透AgNO3溶液的浮石在一定

温度下焙烧,使发生下列反应:

AgNO3(s)→Ag(s)+NO2(g)+1/2O2(g)

试从理论上估算AgNO3分解成金属银所需的最低温度。已知:

AgNO3(s)的DfHm° =-123.14 kJ·mol-1, Sm°=140 J·mol-1·K-1 NO2(g)的 DfHm° =35.15 kJ·mol-1, Sm°=240.6 J·mol-1·K-1 Ag(s)的 Sm°=42.68 J·K-1·mol-1, O2(g)的 Sm°=205 J·mol-1·K-1 40.(本题10分) 0458 有 A、B、C、D 四个反应, 在 298K 时它们的 DrHm° 和 DrSm° 分别为: DrHm° /kJ·mol-1 DrSm° /J·mol-1·K-1

A 10.5 30.0 B 1.80 -113 C -126 84.0 D -11.7 -105 问: (1) 在标准状态下, 哪些反应能自发进行? (2) 其余反应在什么温度时可变为自发进行?

41.(本题10分) 0459 已知下列热力学数据:

NO(g) NO2(g) O2(g) DfHm° /kJ·mol-1 90.4 33.9 0 Sm°/kJ·K-1·mol-1 0.210 0.240 0.205

问: (1) 298 K 、标准压力时, 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能否自发进行; (2) 1000 K 时该反应的 Kp° 。

42.(本题10分) 0461

298K、标准压力时,金刚石和石墨有下列的一些数据:

石墨金刚石 DSm°/J·K-1·mol-1 5.7 2.4 燃烧热DrHm° /kJ·mol-1 -393.4 -395.3 (1) 在标准状况下,石墨转变为金刚石的DrGm° ; (2) 判断在常温常压下哪一种晶型稳定 ;

(3) 能否用升高温度的方法使石墨转化为金刚石? 为什么 ?

43.(本题 5分) 0471

工业上由 CO 和 H2 合成甲醇: CO(g) + 2 H2(g) → CH3OH(g)

DrHm° 298 = -90.67 kJ·mol-1 , DrSm° ,298 = -221.4 J·mol-1·K-1 为了加速反应必须升高温度, 但温度又不宜过高。通过计算说明此温度最高不得超过多少?

44.(本题 5分) 0476

斜方硫和单斜硫的 Sm°各为 31.9,32.6 J·mol-1·K-1,其标准燃烧焓分别

为-296.81、-297.14 kJ·mol-1。计算 S (斜方) → S (单斜) 的 DrGm° 。 45.(本题 5分) 0483

已知 HBr(g) 的DfGm° 为 -53.43 kJ·mol-1, 在298 K、总压力为标准压力

时,对于1/2H2(g) + 1/2Br2(g) == HBr(g) 反应, 若 H2(g) 和 Br2 (g) 的分压

分别为 0.051 和 0.010 MPa , 求这种条件下反应的 DrGm。

46.(本题10分) 0490

已知25℃时 H2O(l)的DfGm° = -237.2 kJ·mol-1,饱和蒸气压为 3.17 kPa,

假定 H2O(g) 为理想气体, 求 25℃时 H2O(g) 的 DfGm° 。

47.(本题10分) 3405

已知 Fe2O3 (s), CO2(g) 的 DfGm° 分别为 -741, -394.4 kJ·mol-1 , DfHm° 分别为-822,-393.5 kJ·mol-1, Sm° 分别为 90,214 J·mol-1·K-1, 且Fe(s),C 石墨的 Sm°分别为 5.7,27.2 J·mol-1·K-1。计算说明在298K、标准压力下, 用 C 还原 Fe2O3 生成 Fe 和 CO2 在热力学上是否可能 ? 若要反

应自发进行, 温度最低为多少?

48.(本题 5分) 3407

已知 CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) DfGm° /kJ·mol-1 -1128.84 -604.04 -394.36

若空气中 CO2 的含量为 0.030 % (体积分数), 计算 298 K 时 CaCO3 固体在空气中热分解反应的 DrGm, 在此条件下该反应能否自发进行?

49.(本题10分) 3408

已知 SO2(g) + 1/2O2(g) == SO3(g) DfHm° /kJ·mol-1 -296.8 -395.7 Sm°/J·mol-1·K-1 248.1 205.0 256.6

通过计算说明在1000 K时,SO3,SO2,O2的分压分别为 0.10,0.025,0.025 MPa 时, 正反应是否自发进行?

50.(本题 5分) 3432

通过计算解释: 氯化铵溶解是吸热过程, 但它却易溶于水。

已知 DfHm° /kJ·mol-1 Sm°/J·K-1·mol-1 NH4Cl(s) -315.5 94.6 NH4＋(aq) -132.4 113.4 Cl－(aq) -167.1 56.5

51.(本题 5分) 3444

已知晶体碘和碘蒸气的 Sm°分别为 116.7,261 J·mol-1·K-1 , 碘蒸气的 DfHm° 为 62.4 kJ·mol-1 。试计算晶体碘的正常升华温度。

52.(本题 5分) 3452

欲使 CaCO3(s) 在标准压力下分解为 CaO(s) 和 CO2(g), 最低温度为多少?

(假设 DHm°及 DSm°不随温度变化而变化)

已知: DfHm° CaCO3(s)= -1206.90 kJ·mol-1 DfHm° CaO(s) = -635.55 kJ·mol-1 DfHm° CO2(g) = -393.50 kJ·mol-1 Sm° CaCO3(s)= 92.9 J·mol-1·K-1 Sm° CaO(s) = 39.8 J·mol-1·K-1 Sm° CO2(g) = 213.6 J·mol-1·K-1

53.(本题10分) 3453 从下列数据:

NiSO4·6H2O(s) DfGm° = -2221.7 kJ·mol-1 NiSO4(s) DfGm° = -773.6 kJ·mol-1 H2O(g) DfGm° = -228.4 kJ·mol-1 (1) 计算反应NiSO4·6H2O(s) ゑ NiSO4(s) + 6H2O(g)的 Kp° (2) H2O 在固体 NiSO4·6H2O 上的平衡蒸气压为多少?

54.(本题10分) 0451

设反应 A(g)→B(g)在25℃,标准压力下按下列两种情况进行:

第Ⅰ种情况:反应没有作功,但有41.8 kJ·mol-1热释放出来。第Ⅱ种情况:反应作了最大功,放热1.67 kJ·mol-1。

计算这两种情况的 Q, W,DrUm° ,DrHm° ,DrSm° ,DrGm° 值并填入表中 ─┬────┬────┬────┬────┬───────┬─────

│ Q │ W │ DrUm° │ DrHm° │ DrSm° │ DrGm°

│────│────│────│────│───────│─────

│ kJ/mol │ kJ/mol │ kJ/mol │ kJ/mol │ kJ/(mol·K) │ kJ/mol ─┼────┼────┼────┼────┼───────┼─────

Ⅰ│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

─┼────┼────┼────┼────┼───────┼─────

Ⅱ│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

─┴────┴────┴────┴────┴───────┴─────

55.(本题10分) 0460

已知在298K时有下列热力学数据:

─────────┬───┬───┬───┬────── │ C(s) │ CO(g)│ Fe(s)│ Fe2O3(s) ─────────┼───┼───┼───┼────── DfHm° /kJ·mol-1 │ 0 │-110.5│ 0 │ -822.2 ─────────┼───┼───┼───┼────── Sm°/J·K-1 ·mol-1│ 5.74 │197.56│ 27.28│ 90

─────────┴───┴───┴───┴──────

假定上述热力学数据不随温度而变化,请估算Fe2O3能用C还原的温度。 56.(本题10分) 0462 已知:

C-H C-C H-O O=O C=O 键焓kJ·mol-1 415 331 465 498 708 试判断下列反应能否自发反应?

CH3COCH3(g) + 4O2(g) == 3CO2(g) + 3H2O(g)

57.(本题 5分) 0472

高纯锡在 600 K 熔铸, 有下面反应发生:

Sn(l) + O2(g) == SnO2(s) DrGm° = -418 kJ·mol-1

为避免 SnO2 生成, 拟用 Ar 作保护气, 但通常 Ar 中 O2 分压为 0.10 Pa, 问

熔铸锡时使用 Ar 能否达到目的? 通过计算说明。

58.(本题 5分) 0474

反应 CCl4 (l) + H2(g) == HCl(g) + CHCl3 (l)

DrHm° = -90.3 kJ·mol-1, DrSm° = -41.5 J·mol-1·K-1 问下述情况下哪一种反应的自发性较大? (1) 标态下

(2) pH2= 1.0 MPa, pHCl = 0.010 MPa

59.(本题 5分) 0475

以白云石为原料, 用 Si作还原剂来冶炼 Mg, 在 1450 K下发生的主反应为:

CaO(s) + 2 MgO(s) + Si(s) == CaSiO3(s) + 2 Mg(g)

DrGm° = -126 kJ·mol-1 问反应器内蒸气压升高到多少,反应将不能自发进行?

60.(本题10分) 3406

50℃

已知 Ni(s) + 4CO(g) ň====== Ni(CO)4 150℃

DfHm° /kJ·mol-1 0 -111 -605 Sm°/J·mol-1·K-1 30 198 402 DfGm° /kJ·mol-1 0 -137 -587

制取纯镍是在 50℃下, CO 和粗镍反应生成 Ni(CO)4, 后者在 150～300℃ 分解而得到纯镍。通过计算说明此过程的热力学原理。四 . 问答题：(共 45分)

1.(本题 5分) 0426

100 g 铁粉在25℃溶于盐酸生成氯化亚铁(FeCl2),

(1) 这个反应在烧杯中发生; (2) 这个反应在密闭贮瓶中发生; 两种情况相

比, 哪个放热较多? 简述理由。 2.(本题 5分) 0464

简单回答: 什么是焓? 非恒压过程是否有焓变? 有的话, 等于什么 ? 3.(本题10分) 3470

N2H4 和 H2O2 的混合物可作为火箭燃料, 它们的反应如下: N2H4(g) + 2H2O2(g) == N2(g) + 4H2O(g) (1) 若已知 N2H4(g) 的 DfHm° = 95.8 kJ·mol-1;

反应 H2(g) + H2O2(g) == 2H2O(g) 的 DrHm° = -348.6 kJ·mol-1, 求上述反应的 DrHm°

(2) 已知 DH°( H─H) = 436 kJ·mol-1, DH° (H─O) = 465 kJ·mol-1 求 H2O2 中 O─O 键的键能。

4.(本题 5分) 0446

参考下面几种氮的氧化物在298K的DfHm° 和DfGm° 数据, 推断其中能在高温

下由元素单质合成哪种氮氧化合物 ?

DfHm° /kJ·mol-1 DfGm° /kJ·mol-1 (1) N2 O(g) +82.00 +104.20 (2) NO(g) +90.25 +86.57 (3) N2 O3(g) +82.72 +139.41 (4) NO2(g) +33.18 +51.36

5.(本题 5分) 0469

在气相反应中 DrGm° 和 DrGm有何不同? 在液体的正常沸点时, 能否用

DrGm° =0 来表示该体系达到平衡? 为什么?

6.(本题 5分) 3461

下列两个反应在 298 K和标准态时均为非自发反应, 其中在高温下仍为非自

发反应的是哪一个? 为什么?

(1) Fe2O3(s) + 3/2C(石墨) == 2Fe(s) + 3/2CO2(g) (2) 6C(石墨) + 6H2O(g) == C6H12O6(s)

7.(本题10分) 3460

在实际科研与生产中, 化学反应一般都要在加热条件下进行, 从热力学与动

力学两方面指出加热的原因(假设DrHm° 、DrSm° 、 Ea 不随温度变化)。另外,

指出下列几个反应在高温下进行有无热力学的目的。提高反应温度对产率(或转化率)有何影响。

反应 DrHm° /kJ·mol-1 DrSm° /kJ·mol-1·K-1

① CaCO3(s) ＝ CaO(s) + CO2(g) 177.85 0.16 ② N2(g) + 3H2(g) ＝ 2NH3(g) -92.38 -0.20

大学化学热力学基础习题集答案

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