化学工科大学第二版强亮生徐崇泉著高等教育出版社课后答案.pdf

第一章化学反应热 1 1 1 1说明下列符号的含义。说明下列符号的含义。 V Q mrH (T)(T)(T)(T) mrH (T)(T)(T)(T) mfH （T T T T） 答：答： V Q ：等容反应热；：等容反应热； mrH (T)(T)(T)(T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；：某温度下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）； mfH ( ( ( (T T T T) ) ) )：某温度下某物质的标准摩尔生成焓；：某温度下某物质的标准摩尔生成焓； ：反应进度。：反应进度。 2 2 2 2盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （ 盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （1 1 1 1）等压（）等压（2 2 2 2）等容（）等容（3 3 3 3）等温、等容或等温、等压 （ ）等温、等容或等温、等压 （4 4 4 4）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（ ）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（4 4 4 4） 。） 。 3 3 3 3热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？ 答：热力学标准态是指在温度 热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？ 答：热力学标准态是指在温度T T T T（但没有限定温度）和标准压力（但没有限定温度）和标准压力 p p p p (100kPa)下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力 (100kPa)下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力 p p p p (100kPa)下的状态。 混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为 (100kPa)下的状态。 混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为p p p p 时的状 态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集 状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。 时的状 态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集 状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。 4 4 4 4简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？ 答：金属铝、镁在燃烧时 简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？ 答：金属铝、镁在燃烧时, , , ,可以放出大量热（可以放出大量热（ MgO,mfH = = = = - - - - 601.7601.7601.7601.7 kJ/kJ/kJ/kJ/ mol,mol,mol,mol, 32O Al,m H = = = = - - - - 1675.691675.691675.691675.69 kJ/kJ/kJ/kJ/ molmolmolmol-1 -1-1-1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生 ）产生千度以上的高温，而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生 O O O O2 2 2 2， 又 加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。 在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。 ， 又 加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。 在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。 5 5 5 5通过计算说明，氧乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？ 答：（ 通过计算说明，氧乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？ 答：（5/25/25/25/2）O O O O2 2 2 2+ + + +C C C C2 2 2 2H H H H2 2 2 2= = = =2CO2CO2CO2CO2 2 2 2+ + + +H H H H2 2 2 2O(g)O(g)O(g)O(g) mfH / / / /（kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1） ）0 0 0 0226.7226.7226.7226.7-393.5-393.5-393.5-393.5-241.8-241.8-241.8-241.8 r r r rH H H H m= = = = f f f fH H H H m( ( ( (生成物 生成物) ) ) ) mfH （反应物） （反应物） r r r rH H H H m=2 =2=2=2(-393.5)-393.5)-393.5)-393.5) + + + + (-241.82)(-241.82)(-241.82)(-241.82) 226.7226.7226.7226.7 0 0 0 0= = = = - - - - 1255.51255.51255.51255.5 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。 6 6 6 6通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷） ，硅的氢化物（硅烷）是高能燃料通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷） ，硅的氢化物（硅烷）是高能燃料 已 知 已 知 B B B B2 2 2 2H H H H6 6 6 6（g g g g）的）的 mfH 36.5636.5636.5636.56 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1， ，B B B B2 2 2 2O O O O3 3 3 3（s s s s）的）的 mfH -1132.551132.551132.551132.55 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1； ；SiHSiHSiHSiH4 4 4 4 （g g g g）的）的 mfH 34.3134.3134.3134.31 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1， ，SiOSiOSiOSiO2 2 2 2（s s s s）的）的 mfH -910.7kJ910.7kJ910.7kJ910.7kJmolmolmolmol - -1 1 1 1 。 解： 。 解：B B B B2 2 2 2H H H H6 6 6 6（g g g g） + + + + 3O3O3O3O2 2 2 2(g)(g)(g)(g)= = = =B B B B2 2 2 2O O O O3 3 3 3（s s s s） + + + +3H3H3H3H2 2 2 2O O O O（g g g g） mfH （kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1） ）36.5636.5636.5636.560 0 0 0-1132.55-1132.55-1132.55-1132.55-241.82-241.82-241.82-241.82 r r r rH H H H m= = = = -1132.55+3 -1132.55+3-1132.55+3-1132.55+3(-241.82)(-241.82)(-241.82)(-241.82) 36.5636.5636.5636.56 0 0 0 0= = = = - - - - 1894.571894.571894.571894.57 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 SiHSiHSiHSiH4 4 4 4（g g g g） + + + + 2O2O2O2O2 2 2 2(g)(g)(g)(g)= = = =SiOSiOSiOSiO2 2 2 2（s s s s） + + + +2H2H2H2H2 2 2 2O O O O（g g g g） mfH （kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1） ）34.3134.3134.3134.310 0 0 0-910.7-910.7-910.7-910.7-241.82-241.82-241.82-241.82 r r r rH H H H m= = = = -910.7 -910.7-910.7-910.7 + + + + 2 2 2 2(-241.82)(-241.82)(-241.82)(-241.82) 34.3134.3134.3134.31 0 0 0 0= = = =- - - - 1428.651428.651428.651428.65 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 上述两个反应都放出大量热，因此上述两个反应都放出大量热，因此 B B B B2 2 2 2H H H H6 6 6 6（g g g g）和）和 SiHSiHSiHSiH4 4 4 4（g g g g）可以作为高能燃料。）可以作为高能燃料。 7 7 7 7已知下列反应的化学反应热已知下列反应的化学反应热 C C C C（石墨）（石墨）+ + + + O O O O2 2 2 2（g g g g）= = = = COCOCOCO2 2 2 2（g g g g）r r r rH H H Hmmmm(1)(1)(1)(1) = = = = - -393.5393.5393.5393.5 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 H H H H2 2 2 2（g g g g）+ + + + (1/2)(1/2)(1/2)(1/2) O O O O2 2 2 2（g g g g）=H=H=H=H2 2 2 2O O O O（l l l l）r r r rH H H Hmmmm(2)(2)(2)(2) = = = = - -285.8285.8285.8285.8 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 C C C C2 2 2 2H H H H6 6 6 6（g g g g）+(7/2)O+(7/2)O+(7/2)O+(7/2)O2 2 2 2（g g g g）=2CO=2CO=2CO=2CO2 2 2 2（g g g g）+3H+3H+3H+3H2 2 2 2O O O O（l l l l） ） r r r rH H H Hmmmm(3)(3)(3)(3) = = = = - -1559.81559.81559.81559.8 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 不用查表，计算由石墨和氢气化合生成不用查表，计算由石墨和氢气化合生成 1mol1mol1mol1mol C C C C2 2 2 2H H H H6 6 6 6（g g g g）反应的）反应的r r r rH H H Hmmmm。 解 。 解: : : :根据 Hess 定律根据 Hess 定律r r r rH H H Hmmmm(C(C(C(C2 2 2 2H H H H6 6 6 6) ) ) ) = = = = 2 2 2 2r r r rH H H Hmmmm(1)(1)(1)(1) + + + + 3 3 3 3r r r rH H H Hmmmm(2)(2)(2)(2) -r r r rH H H Hmmmm(3)(3)(3)(3) 所以所以r r r rH H H Hmmmm(C(C(C(C2 2 2 2H H H H6 6 6 6) ) ) ) = = = = 2 2 2 2 ( ( ( (393.5)393.5)393.5)393.5) + + + + 3 3 3 3( ( ( (285.8)285.8)285.8)285.8)( ( ( (1559.8)1559.8)1559.8)1559.8) = = = = 84.684.684.684.6 kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1 8 8 8 8在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生 （ 在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生 （1 1 1 1）KNOKNOKNOKNO3 3 3 3（s s s s）+ + + + H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（l l l l）= = = = KHSOKHSOKHSOKHSO4 4 4 4（s s s s）+ + + + HNOHNOHNOHNO3 3 3 3（g g g g） （ ） （2 2 2 2）2KNO2KNO2KNO2KNO3 3 3 3（s s s s）+ + + + H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（l l l l）= = = = K K K K2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（s s s s）+ + + + 2HNO2HNO2HNO2HNO3 3 3 3（g g g g） 制得的硝酸中 ） 制得的硝酸中80%80%80%80%是由反应 （是由反应 （1 1 1 1） 产生的，） 产生的， 20%20%20%20%是由反应 （是由反应 （2 2 2 2） 产生的。 问在） 产生的。 问在25252525制取制取1kgHNO1kgHNO1kgHNO1kgHNO3 3 3 3(g)(g)(g)(g) 时将放出多少热量？已知时将放出多少热量？已知 KNOKNOKNOKNO3 3 3 3、H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4、KHSOKHSOKHSOKHSO4 4 4 4、HNOHNOHNOHNO3 3 3 3（g g g g） 、） 、K K K K2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4的标准生成焓依次 为- 的标准生成焓依次 为-494.63494.63494.63494.63、813.99813.99813.99813.99、-、-1160.61160.61160.61160.6、135.6135.6135.6135.6、-、-1437.791437.791437.791437.79（kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1） 。 解： ） 。 解：KNOKNOKNOKNO3 3 3 3（s s s s）+H+H+H+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（l l l l）= = = = KHSOKHSOKHSOKHSO4 4 4 4（s s s s）+ + + + HNOHNOHNOHNO3 3 3 3（g g g g）方程（）方程（1 1 1 1） mfH /(kJ/(kJ/(kJ/(kJ molmolmolmol-1 -1-1-1) ) ) ) -494.63 -494.63-494.63-494.63813.99813.99813.99813.99-1160.6-1160.6-1160.6-1160.6135.6135.6135.6135.6 r r r rH H H H m= = = = f f f fH H H H m( ( ( (生成物 生成物) ) ) ) mfH （反应物） （反应物） r r r rH H H H m(1) (1)(1)(1) = = = = ( ( ( ( 1160.61160.61160.61160.6 +135.6+135.6+135.6+135.6 ) ) ) ) ( ( ( ( 494.63494.63494.63494.63 + + + + 813.99813.99813.99813.99 ) ) ) ) = = = = 1344.361344.361344.361344.36 kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1 2KNO2KNO2KNO2KNO3 3 3 3（s s s s）+H+H+H+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（l l l l）= = = = K K K K2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4（s s s s）+2HNO+2HNO+2HNO+2HNO3 3 3 3（g g g g）方程（）方程（2 2 2 2） mfH / / / /（kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1） ）-494.63-494.63-494.63-494.63813.99813.99813.99813.99-1437.79-1437.79-1437.79-1437.79135.6135.6135.6135.6 r r r rH H H H m(2)= (2)=(2)=(2)= -1437.79+-1437.79+-1437.79+-1437.79+ 2 2 2 2 (135.6)-(135.6)-(135.6)-(135.6)- 2222 (-469.63)(-469.63)(-469.63)(-469.63) +(813.99)=+(813.99)=+(813.99)=+(813.99)=991.32991.32991.32991.32 kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1 HNOHNOHNOHNO3 3 3 3的相对分子量为的相对分子量为 63,63,63,63,1 1 1 1 kgkgkgkg HNOHNOHNOHNO3 3 3 3的物质的量的物质的量 n n n n = = = = 63 1000 =15.9=15.9=15.9=15.9 (mol)(mol)(mol)(mol) 制取制取 1 1 1 1 kgkgkgkg HNOHNOHNOHNO3 3 3 3(g)(g)(g)(g)时的反应热为时的反应热为 ()()kg/kJ1004 . 2 32.1041 9 . 15%2036.1344 9 . 15%80 4 =+ 9 9 9 9甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应 C C C C57575757H H H H104104 104104O O O O6 6 6 6（s s s s）+ + + + 80808080 O O O O2 2 2 2（g g g g）= = = = 57CO57CO57CO57CO2 2 2 2（g g g g）+52H+52H+52H+52H2 2 2 2O O O O（l l l l） 该反应的 ） 该反应的 mrH = = = = - -3.353.353.353.3510101010 4 4 4 4 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 ，问如以当代男大学生平均每人每日耗能，问如以当代男大学生平均每人每日耗能 10125.3kJ10125.3kJ10125.3kJ10125.3kJ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？ 解：每天消耗脂肪物质的量 ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？ 解：每天消耗脂肪物质的量 (mol)302. 0 33500 3 .101253 .10125 = mrH n 该脂肪相对分子量为该脂肪相对分子量为 884884884884； 每天消耗脂肪的质量为：； 每天消耗脂肪的质量为：0.3020.3020.3020.302884=267.0884=267.0884=267.0884=267.0 (g)(g)(g)(g) 10101010葡萄糖（葡萄糖（C C C C6 6 6 6H H H H12121212O O O O6 6 6 6）完全燃烧反应的方程式为）完全燃烧反应的方程式为 C C C C6 6 6 6H H H H12121212O O O O6 6 6 6（s s s s）+ + + + 6O6O6O6O2 2 2 2（g g g g）= = = = 6CO6CO6CO6CO2 2 2 2（g g g g）+ + + + 6H6H6H6H2 2 2 2O O O O（l l l l） 该反应的 ） 该反应的 mrH = = = = - -2820282028202820 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1，反应热的约 ，反应热的约 40%40%40%40%可用于肌肉活动的能量。试计算 一匙葡萄糖（以 可用于肌肉活动的能量。试计算 一匙葡萄糖（以 3.8g3.8g3.8g3.8g 计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。 解： 葡萄糖相对分子量为 计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。 解： 葡萄糖相对分子量为 180180180180； 一匙葡萄糖； 一匙葡萄糖(3.8g)(3.8g)(3.8g)(3.8g)的物质的量为的物质的量为 3.8 / / / / 180180180180 = = = = 0.021(mol)0.021(mol)0.021(mol)0.021(mol) 一 匙葡萄糖被氧化放出的热量为 一 匙葡萄糖被氧化放出的热量为 0.0210.0210.0210.021 mrH = = = =0.0210.0210.0210.021 2820282028202820= = = =59.259.259.259.2 kJkJkJkJ 可获得的肌肉活动能量可获得的肌肉活动能量 59.259.259.259.240%40%40%40% = = = = 23.723.723.723.7 kJkJkJkJ 11111111辛烷是汽油的主要成分，据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计 算结果比较得出结论（已知： 辛烷是汽油的主要成分，据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计 算结果比较得出结论（已知： mfH （C C C C8 8 8 8H H H H18181818，l l l l）= = = =- -218.97218.97218.97218.97 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1） ？ ） ？ （1 1 1 1）完全燃烧）完全燃烧C C C C8 8 8 8H H H H18181818（l l l l）+ + + + O O O O2 2 2 2（g g g g）COCOCOCO2 2 2 2（g g g g）+ + + + H H H H2 2 2 2O O O O（l l l l） （ ） （2 2 2 2）不完全燃烧）不完全燃烧C C C C8 8 8 8H H H H18181818（l l l l）+ + + + O O O O2 2 2 2（g g g g）C C C C（s s s s）+ + + +H H H H2 2 2 2O O O O（l l l l） 解：据附录查得下列物质 ） 解：据附录查得下列物质 C C C C8 8 8 8H H H H18181818( ( ( (l l l l), ), ), ), O O O O2 2 2 2(g)(g)(g)(g) , , , , COCOCOCO2 2 2 2(g),C(s),(g),C(s),(g),C(s),(g),C(s), H H H H2 2 2 2O(O(O(O(l l l l) ) ) )的标准生成 焓变分别为 的标准生成 焓变分别为 218.97kJ.mol218.97kJ.mol218.97kJ.mol218.97kJ.mol-1 -1-1-1, , , , 0, 0, 0, 0,393.5393.5393.5393.5 kJ.molkJ.molkJ.molkJ.mol-1 -1-1-1, , , , 0, 0, 0, 0,285.83285.83285.83285.83 kJ.molkJ.molkJ.molkJ.mol-1 -1-1-1 r r r rH H H H m= = = = f f f fH H H H m( ( ( (生成物 生成物) ) ) ) f f f fH H H H m( ( ( (（反应物） （反应物） C C C C8 8 8 8H H H H18181818（l l l l）+ + + +（25/225/225/225/2）O O O O2 2 2 2（g g g g）= = = =8CO8CO8CO8CO2 2 2 2（g g g g） + + + +9H9H9H9H2 2 2 2O O O O（l l l l） mfH / / / /（kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1） ）-218.97-218.97-218.97-218.970 0 0 0- - - - 393.5393.5393.5393.5- - - - 285.83285.83285.83285.83 r r r rH H H H m(1)= (1)=(1)=(1)= 8 8 8 8 ( ( ( ( - - - - 393.5)393.5)393.5)393.5) + + + + 9 9 9 9 ( ( ( ( - - - - 285.83)285.83)285.83)285.83) 0 0 0 0 ( ( ( ( -218.97)-218.97)-218.97)-218.97) = = = =-5501.58-5501.58-5501.58-5501.58 kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1 C C C C8 8 8 8H H H H18181818（l l l l）+ + + +（9/29/29/29/2）O O O O2 2 2 2（g g g g）= = = =16C16C16C16C （s s s s） + + + +9H9H9H9H2 2 2 2O(O(O(O(l l l l) ) ) ) mfH / / / /（kJkJkJkJ molmolmolmol-1 -1-1-1） ） -218.97-218.97-218.97-218.970 0 0 00 0 0 0- - - - 285.83285.83285.83285.83 r r r rH H H H m(2)= (2)=(2)=(2)=0 0 0 0 + + + + 9 9 9 9 ( ( ( ( - - - - 285.83285.83285.83285.83 ) ) ) ) 0 0 0 0 ( ( ( ( - - - - 218.97)218.97)218.97)218.97)= = = = 2353.52353.52353.52353.5kJ.kJ.kJ.kJ.molmolmolmol-1 -1-1-1 r r r rH H H H m(1) (1)(1)(1) r r r rH H H H m(2) (2)(2)(2)，结论：完全燃烧放热量大。，结论：完全燃烧放热量大。 第二章第二章第二章第二章化学反应进行的方向和限度化学反应进行的方向和限度化学反应进行的方向和限度化学反应进行的方向和限度 习题与解答习题与解答习题与解答习题与解答 1 1 1 1下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （ 下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1 1 1 1）因为）因为Q Q Q QP P P P= = = =H H H H，而，而H H H H与变化途径无关，是状态函数，所以与变化途径无关，是状态函数，所以 V q 也是 状态函数。 答：错 也是 状态函数。 答：错, , , ,H H H H是状态函数，但是焓变是状态函数，但是焓变（H H H H）不是状态函数。热量、功以及状 态函数的变量“”都不是 ）不是状态函数。热量、功以及状 态函数的变量“”都不是状态函数。 （ 状态函数。 （2 2 2 2）单质的标准生成焓）单质的标准生成焓( ( ( ( mfH ) ) ) )和标准生成吉布斯函数变和标准生成吉布斯函数变( ( ( ( mfG ) ) ) )都为零， 因此其标准熵也为零。 答：错，因 都为零， 因此其标准熵也为零。 答：错，因H H H H和和G G G G的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义， 最稳定单质的 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义， 最稳定单质的 mfH 和和 mfG 都为零，而都为零，而S S S S有绝对值，除完美晶体在有绝对值，除完美晶体在 OKOKOKOK 时的熵等于时的熵等于 0 0 0 0 外， 其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标 准（ 外， 其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标 准（H H H H+ + + +的的 m S = = = = 0 0 0 0） （ ） （3 3 3 3）对于纯固、液、气态物质而言，）对于纯固、液、气态物质而言，100kPa100kPa100kPa100kPa、298K298K298K298K 是其标准态。 答：对。虽然热力学标准态不指定 是其标准态。 答：对。虽然热力学标准态不指定温度，但是任何温度都有其对应的标准态。 （ 温度，但是任何温度都有其对应的标准态。 （4 4 4 4）H H H H、S S S S、G G G G都与温度有关，但都与温度有关，但H H H H，S S S S，G G G G都与温度关系不大。 答：错，一般认为反应的 都与温度关系不大。 答：错，一般认为反应的H H H H，S S S S与温度关系不大，但与温度关系不大，但G G G G = = = =H H H H- - - -T T T TS S S S 所以所以G G G G与温度有关。 （ 与温度有关。 （5 5 5 5）等温等压条件下，用）等温等压条件下，用 mrG 就可以判断任何一个化学反应的方向。 答：错，等温等压条件下用 就可以判断任何一个化学反应的方向。 答：错，等温等压条件下用 mrG （0 或0 或 0 0 0 0，反应不能自发进行，但其平衡常数并不等于零。 答： ，反应不能自发进行，但其平衡常数并不等于零。 答： mrG 0 0 0 0，只能说明在标准态下，过程不能自发进行。在非标准态下， 而且| ，只能说明在标准态下，过程不能自发进行。在非标准态下， 而且| mrG |又不是很大时，不能用于判断反应方向。可逆反应平衡常数都 不应为零。 |又不是很大时，不能用于判断反应方向。可逆反应平衡常数都 不应为零。 2 2 2 2选择题（将正确答案的标号填入空格内）选择题（将正确答案的标号填入空格内） (1)(1)(1)(1)下列物理量属于状态函数的是 下列物理量属于状态函数的是 。 。 T T T Tp p p pV V V VWWWWH H H HH H H HS S S SG G G G 答：正确答案为 。答：正确答案为 。 (2)(2)(2)(2)生产水煤气的反应为生产水煤气的反应为C C C C（s s s s）+ + + + H H H H2 2 2 2O O O O（g g g g）= COCOCOCO（g g g g）+ + + + H H H H2 2 2 2（g g g g） 该反应的 ） 该反应的 mrH = = = = 131.3131.3131.3131.3 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1，则该反应是 ，则该反应是 （系统H 0，S 0） 。 低温下正向不自发，高温下正向自发；低温下正向自发，高温下正向不自发； 任何温度下正向都自发；任何温度下正向都不自发 答：正确答案为。 （系统H 0，S 0） 。 低温下正向不自发，高温下正向自发；低温下正向自发，高温下正向不自发； 任何温度下正向都自发；任何温度下正向都不自发 答：正确答案为。 3 3 3 3不用查表，将下列物质按标准熵不用查表，将下列物质按标准熵 m S 值由大到小的顺序排列。 （ 值由大到小的顺序排列。 （1 1 1 1）SiSiSiSi（s s s s）（）（2 2 2 2）BrBrBrBr（l l l l）（）（3 3 3 3）BrBrBrBr（g g g g） 答： ） 答： m S （3 3 3 3） m S （2 2 2 2） m S （1 1 1 1） 4 4 4 4给出下列过程的给出下列过程的 mrG ， mrH ， mrS 的正负号（或零） （ 的正负号（或零） （1 1 1 1）电解水生成）电解水生成 H H H H2 2 2 2和和 O O O O2 2 2 2；（；（2 2 2 2）H H H H2 2 2 2O O O O（g g g g）273K 273K273K273K H H H H2 2 2 2O O O O（l l l l） ； （ ） ； （3 3 3 3）H H H H2 2 2 2O O O O（l l l l） 268K268K268K268K H H H H2 2 2 2O O O O（s s s s） 答：各变化量的符号如下表所示 ） 答：各变化量的符号如下表所示 mrG mrH mrS （1 1 1 1）+ + + + + + + + + + （2 2 2 2）- - - - - - - - - - （3 3 3 3）- - - - - - - - - - 5 5 5 5SiCSiCSiCSiC 是耐高温材料，问以硅石（是耐高温材料，问以硅石（SiOSiOSiOSiO2 2 2 2）为原料，在标准状态和）为原料，在标准状态和 298K298K298K298K 时能否制得时能否制得 SiCSiCSiCSiC。 解： 。 解：SiOSiOSiOSiO2 2 2 2+ + + +C C C C= = = =SiCSiCSiCSiC+ + + +C C C C mfG /( /( /( /( kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1) ) ) ) -856.67-856.67-856.67-856.670 0 0 0-62.76-62.76-62.76-62.760 0 0 0 -1 molJk91.793)67.856(76.62= mrG 0 0 0 0。 结论：不能在此条件下制备 。 结论：不能在此条件下制备 SiCSiCSiCSiC。 6 6 6 6由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法 （ 由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法 （1 1 1 1）MnOMnOMnOMnO2 2 2 2（s s s s）+ + + + 2H2H2H2H2 2 2 2（g g g g）= = = = MnMnMnMn（s s s s）+ + + + 2H2H2H2H2 2 2 2O O O O（g g g g） mrH =37.22=37.22=37.22=37.22 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1 mrS =94.96J=94.96J=94.96J=94.96Jmolmolmolmol-1 -1-1-1 K K K K - -1 1 1 1 （2 2 2 2）MnOMnOMnOMnO2 2 2 2（s s s s）+2+2+2+2 C C C C（s s s s）= = = = MnMnMnMn（s s s s）+ + + + 2CO2CO2CO2CO（g g g g） mrH =299.8=299.8=299.8=299.8 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1； ； mrS =363.3J=363.3J=363.3J=363.3Jmolmolmolmol-1 -1-1-1 K K K K - -1 1 1 1 试通过计算确定上述两个反应在试通过计算确定上述两个反应在 298K298K298K298K、标态下的反应方向？如果考虑工作温度越低越 好，则采用那种方法较好？ 解： （ 、标态下的反应方向？如果考虑工作温度越低越 好，则采用那种方法较好？ 解： （1 1 1 1）MnOMnOMnOMnO2 2 2 2(s)(s)(s)(s) + + + + 2H2H2H2H2 2 2 2(g)(g)(g)(g) = = = = Mn(s)Mn(s)Mn(s)Mn(s) + + + + 2H2H2H2H2 2 2 2O(g)O(g)O(g)O(g) r r r rG G G G m= = = = r r r rH H H H m T T T Tr r r rS S S S m=37.22kJ =37.22kJ=37.22kJ=37.22kJmolmolmolmol-1 -1-1-1 298298298298 94.9694.9694.9694.96 10101010 -3-3-3-3=8.922 =8.922=8.922=8.922 (kJ(kJ(kJ(kJmolmolmolmol-1 -1-1-1) ) ) ) (2)(2)(2)(2) MnOMnOMnOMnO2 2 2 2(s)(s)(s)(s) + + + + 2C(s)2C(s)2C(s)2C(s) = = = = Mn(s)Mn(s)Mn(s)Mn(s) + + + + 2CO(g)2CO(g)2CO(g)2CO(g) r r r rG G G G m= = = = r r r rH H H H m T T T Tr r r rH H H H m= = = = 299.8 299.8299.8299.8 298298298298 363.3363.3363.3363.3 10101010 3 3 3 3= = = = 191.5 191.5191.5191.5 kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1 上述两个反应的上述两个反应的 mrG 均大于均大于 0 0 0 0，所以，所以 298K298K298K298K，100100100100 kPakPakPakPa 下反应都不能自发正向进行。下反应都不能自发正向进行。 95.391 1096.94 22.37 3 1 = = mr mr S H T转 （K K K K） 2 .825 103 .363 8 .299 T 3 2 = 转 （K K K K） 答：若考虑工作温度越低越好，易采用方程（ ） 答：若考虑工作温度越低越好，易采用方程（1 1 1 1）的方法。）的方法。 7 7 7 7汞的冶炼可采用朱砂（汞的冶炼可采用朱砂（HgSHgSHgSHgS）在空气中灼烧）在空气中灼烧 2HgS2HgS2HgS2HgS（s s s s）+ + + + 3O3O3O3O2 2 2 2（g g g g）= = = = 2HgO2HgO2HgO2HgO（s s s s）+ + + + 2SO2SO2SO2SO2 2 2 2（g g g g） 而炉中生成的 ） 而炉中生成的 HgOHgOHgOHgO 又将按下式分解又将按下式分解 2HgO2HgO2HgO2HgO（s s s s）= = = = 2Hg2Hg2Hg2Hg（g g g g）+ + + + O O O O2 2 2 2（g g g g） 试估算炉内的灼烧温度不得低于多少时，才可以得到 ） 试估算炉内的灼烧温度不得低于多少时，才可以得到 HgHgHgHg（g g g g） ？ 已知 ） ？ 已知 HgSHgSHgSHgS（s s s s） ，） ，HgOHgOHgOHgO（s s s s）的）的 mfH 分别是 -分别是 -58.258.258.258.2 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1，- ，-90.8390.8390.8390.83 kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1； ； mfG 分别是-分别是-50.650.650.650.6，-，-58.5658.5658.5658.56（kJkJkJkJmolmolmolmol - -1 1 1 1） ； ） ； m S 分别是分别是 82.482.482.482.4 J J J Jmolmolmolmol - -1 1 1 1 K K K K - -1 1 1 1和 和 70.2970.2970.2970.29 J J J Jmolmolmolmol - -1 1 1 1 K K K K - -1 1 1 1。 解： 查表得 。 解： 查表得2HgS2HgS2HgS2HgS（s s s s） + + + +3O3O3O3O2 2 2 2= = = =2HgO2HgO2HgO2HgO+ + + +2SO2SO2SO2SO2 2 2 2 mfH / / / /（kJkJkJkJmolmolmolmol-1 -1-1-1） ） -58.2-58.2-58.2-58.20 0 0 0- - - - 90.8390.8390.8390.83-297.04-297.04-297.04-297.04 m S / / / /（J J J Jmolmolmolmol-1 -1-1-1 K K K K-1 -1-1-1） ）82.482.482.482.4205.03205.03205.03205.0370.2970.2970.2970.29248.11248.1124