同步练习思考题及习题答案

1、第一章同步练习、思考题及习题答案同步练习1热是 系统与环境能量传递 的一种形式。系统吸热， Q0 ；系统放热， Q0 。定压下气体 所作体积功 W= pVnRT ；气体膨胀时，体积功 W0，W=0，U0。（填“”或“” 或“ =”）1反应计量式中，反应物的化学计量数B 0。反应进度是描述化学反应进行程度 的物理量， =1mol 表示 各物质正好按方程式所示系数比进行了完全 反应。2反应 N2 3H2 2NH3， =2mol 时，各物质的物质的量改变为：nH2- 2mol ， nN2- 6mol ， nNH 34mol 。1恒容反应热与恒压反应热的关系是Qp QV nRT ， Qp H 成立的条

2、件是封闭体系、恒温恒压、只做体积功 ， QV U 成立的条件是 封闭体系、恒温恒容、只做 体积功 。2封闭系统经过一循环过程后，其 ( C ) 。(A) Q=0，W=0，U=0，H=0(C)Q= -W，U=Q+ W， H =0(B) Q0，W0，U=0，H=Q(D) QW，U=Q+ W，H=03已知 298K， 2PbS( s) + 3O2( g) 2PbO( s) + 2SO2( g) ， H akJmol 1 ，则该反应的 QV 是 a+2.48 kJmol 1 。1已知反应 2HgO( s) 2Hg( l) + O2(g)， rHm 181.4kJmol 1，则 f H m HgO(s)

3、为 90.7kJmol 1 。1下列过程熵变的正负号分别是：(A) 溶解少量盐于水中，r Sm 0 ；( B)纯碳和氧气反应生成 CO(g)， rSm 0；( C)液态水蒸发变成 H2O(g)， rSm 0；( D ) CaCO3( s)加热分解为 CaO(s)和CO2(g)， rSm 0。 2下列反应中，rSm 值最大的是( A )。(A)C(s)+O2(g) CO2(g)(C)CaSO4(s)+2H2O(l) CaSO42H2O(s)(B)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ( D)3H2 (g)+N2(g) 2NH 3( g) 1一定条件下，反应 N2 3H2 2NH3与 1/2N

4、2 3/ 2H 2 NH 3自由能变分别为 rGm(1)、 rGm(2)，则 rGm(1)、 rGm ( 2)的关系为 rGm(1) 2rGm(2) 。 2同一条件下的同一反应，与反应方程式的写法无 关的是( B )。(A) rH m (B) f Gm (C) rGm (D) rSm1 rGm 受温度影响显著，对 H 0、 S 0及 H 0、 S 0这两类反应， 温度的改变可能引起反应自发方向的改变。某反应在高温时可自发进行，而低温时不能 自发进行，则其 H 与 S分别 0、0。2373K、 101.325kPa下，水蒸发为水蒸气，则该过程S0， G =0。3某反应 rGm(298) 0 ，则

5、恒温恒压下，下列说法正确的是( D )。(A) 该反应的 rHm(298) 0， r Sm( 298) 0；(B) 该反应一定不能自发进行；(C) 该反应在非标准条件下，一定不能自发进行；(D) 298K 、标准条件下，该反应一定不能自发进行。1298K，反应 A(g) + B(g) 2C(g) + D(g)，K ( 298K ) 2。若 A、B、C、D的起 始压力分别为 100kPa、200kPa、50kPa和100kPa，则298K时反应( A )。( A )正向自发(B)处于平衡态(C) 逆向自发 ( D)不能确定2平衡常数 K 与 rGm 的关系为 rGm 2.303RT lg K 。

6、在 300K 时，若两个反应的平 衡常数之比为 100，则这两个反应的 rGm 相差 11.49 kJmol 1 。反应 I2(g)2I(g) 达平衡时：(A) 升高温度，平衡常数 增大 ，原因是 反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热方向，即正 向移动 ；( B )压缩气体时， I2(g)的解离度 减小 ，原因是 压缩气体，压力增加，平衡向气体摩尔数减小的方向，即逆向移动 （ C）恒容时充入氮气， I2（ g）的解离度 不变 ，原因是 恒容下充入，分压不变，平衡不移动 ； （ D ）恒压时充入氮气， I2（g） 的解离度 增大 ，原因是 恒压下充入，气体分压减小，平衡向气 体摩尔数增大的方向，即

7、正向移动 。思考题3略4略 5（1） 62）增3）增4）减1）Kcc(CO) c3(H2 )c(CH 4) c(H 2O)Kpp(CO) p3(H 2)p(CH 4) p(H2O)3(pCO / p ) (pH2 / p )3(pCH 4 / p ) (pH2O / p )2）Kc(cN2)(cH2 )cNH3Kp(pN2 ) 2 (pH2(pN2 / p ) 2 (pH2 / ppNH 3pNH 3 / p3）Kcc(CO 2)Kpp(CO2)pCO2 / pKc3 c3(H 2O) c3(H2)Kp3p3(H2O)p3(H 2)(pH2O / p(pH3 / p)3)35）Kcc(NH 3

8、) c( HCl )Kpp(NH3) p(HCl)(pNH3 / p ) (pHCl / p )7Qp 483.64221241.82(kJmol 1)1（1）D（2）A（3）C（4）B（5）D（6）C（7）C（8）B（9）B（10）D（11）B（12）B（13）B（ 14）A （15） C2理由（略）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）U Q W Q p V Q nRT241.82 ( 0.5) 8.314 373 10 3 240.27( kJmol 1) 8 (3) 2 (2) (1)rHm(3) rHm (2)r H m (1) 2 2 395.7 ( 296.8) 197.8(

9、 kJmol 1)习题1 U1 Q1 W1， U2 Q2 W2， U 3 Q3 W3U1 U 2U3Q1 W1 Q2 W2(1)Q1W1Q2W2， Q2Q1W1W2100 50 ( 80) 30( J)(2)Q1W1Q3W3， W3Q1W1Q3100 50 40 90(J)2 VH2V总xH2V总ppH2V总p总p pH2O850 (97.297.22.64)826.9( cm 3 )2 2p总p 总 97.2p0V0 p1V1 T0T1V0p111 * * V1T0p0T1(97.2 2.64) 826.9 ( 273.15 0)101.3 ( 273.15 22)714.3(cm3)3H2

10、O(l) =H2O(g)U Q W Q p V Q nRT 40.58 1 8.314 373 10 3 37.48(kJmol 1)G H T S ，相变过程： G 0SHQ 40.58 1000T 3731108.8( J K 1)4(4) (1) (2) (3)rH m(4) rH m(1) rHm(2) rHm(3) 180.5 114.1 57.24 9.16( kJmol 1)5N2H4(l) f Hm 对应反应： N2(g) + 2H 2( g) N2H4(l)(5)(5) 1(2) 3 (3) (1) (4)41rH m(5)3 rH m(2) rHm(3) rHm(1) rH

11、m(4)4rH mrU mnRT 4804 ( 4)1 8.314 298.15 10 3 4813.9( kJmol 1)7 1 N2(g)3 H2(g)1H2(g) 5( mol ) 2 Cl 2(g)fHm NH 4 Cl(s)NH 4Cl(s)2222f H m NH 3(aq)fHm HCl(aq)rHm （溶解）NH 3(aq)HCl(aq)rHm（中 和）NH 4Cl(aq)f H m NH 4Cl(s) f H m NH 3(aq) f H m HCl(aq) r H m (中和) rHm (溶解)39.92 25.47 80.29 167.16 312.84( kJmol 1

12、)8（1）1312 N2(g)32H2(g) NH 3( g)反应前反应后n / mol n / mol1010 - 2.52020 - 7.505.0NnN221.5 5( mol )2N2H2H22）反应前反应后n / mol n / molNH2nNH35 5( mol)1NH 3N 2(g)1010 - 2.5nN22.51N23H 2(g) 2020 - 7.52.5(mol) ,nH2 7.5 2.5(mol) ,3H2nNH 35 2.5(mol) NH 322NH 3(g)05.0nH27.5结论：（1）反应进度值与选用反应式中哪个物质的量的变化计算无关。2）反应进度与反应式写

13、法有关。9 rHm 1/2 fHm(O2) fHm (C) fHm(CO)10 0 ( 110.5) 110.5(kJmol 1) 0rSm 1/2Sm(O2) Sm (C) Sm (CO)1 1 1205.1 5.74 197.7 89.41(Jmol 1K 1) 0 因此任何温度下反应都无法实现。10 rHm =2 fHm (NH3) 3 fHm(H2)fHm (N2)= 2 ( 46.11) 0 0= 92.22( kJmol 1 ) rSm=2Sm (NH3) 3Sm (H 2) Sm(N2)112 192.5 3 130.7 191.6198.7(Jmol 1K 1)TrSmrH m

14、 92.22 103 464.1(K)198.7K2rHm (T2 T1)11 lgK12.303RT1T2lg K (500) 312.96 103 (500 298)lg 1.37 1048 2.303 8.314 298 50025Kp (500) = 9.5 1025温度升高，平衡向逆向移动。12 ( 1) rGm 2 fGm (SO2) fGm(O2) 2 fGm (SO3)2 ( 300.2) 0 2 ( 371.1) 141.8(kJmol 1) 0因此该条件下反应不能自发进行。100 141.8 1( 2) G88.63(kJmol )80 2( 3) rSm 04) rHm

15、2 fHm(SO2)fHm (O2) 2 fHm (SO3)2 ( 296.8) 0 2 ( 395.7) 197.8(kJmol 1)rSm 2Sm (SO2) Sm(O2) 2Sm (SO3)2 248.2 205.1 2 256.8 187.9(Jmol 1K 1)T r Hm rSm197.8 103187.91052.7(K)13 ( 1) rGmfGm (CH4) 1/2 fGm(O2) fGm ( CH 3OH)50.72 0 ( 166.3) 115.58(kJmol 1) 0此条件下反应不能自发进行。(2) rHmfHm (CH4) 1/2 fHm(O2)fHm (CH3OH

16、)74.81 0 ( 238.7) 163.89(kJmol 1)rSm Sm(CH4) 1/2Sm (O2) Sm (CH 3OH)1 1 1186.3 205.1 126.8 162.05(Jmol 1K 1)rGm (1000)rHm (298) T r Sm ( 298)163.89 1000 162.05 10 3 1.84(kJmol 1) 0 ，因此不能自发。 rGm1.84 1000lg K (1000) r m 0.0962.303RT 2.303 8.314 1000K (1000) 0.8014153)Tr H mr Sm163.89 103162.051011(K)1)

17、 rGmfGm (SbCl5)fGm (Cl2)f Gm (SbCl3 )1334.3 0 ( 301.1) 33.2(kJmol 1)lgKr Gm33.2 10002.303RT 2.303 8.314 2985K 6.59 1052) pi nVi RTpSbCl5( SbCl5 )pJpCl 2pSbCl3( Cl 2 ) ( SbCl3 )ppnSbCl5 RT2.00 RTp Vp VnCl2 RT nSbCl3 RT0.10 RT 0.10 RT( pCl2 RVT)( SpbCl3 RVT) ( p V )( p V )2.00 1.0 100 10002 8.1 K(0.10

18、 ) 2 8.314 298所以反应正向进行。由题意，平衡左移，设达新平衡时，反应的 HI 为 xmol 。H2 (g)I2 (g)2HI (g)平衡(1) n / mol ：0.100.100.74平衡(2) n / mol ：0.10 + x/20.10 + x/20.74 + 0.50 - x平衡（1）(ppHI)2(nHI RT) 2 ( p V )(pI2) (pH2 ) ppnI2 RT nH2 RT(pnI2 RVT)(npH2 RVT)(0.74 RT )2( p V )=54.76(0.10 RT )2 ( p V )1.24 x RT()pV平衡（ 2）54.76 (0.1

19、0 x/2 RT)2 ( p V )解得： x = 0.106molp(H2 ) p(I2) nVH2 RT(0.10 0.106 / 2) 8.314 698 88.79(KPa)10.0nHIp(HI) V RT(1.24 0.106) 8.314 698 658.1(KPa)10.0161 p(Br 2) 2 (450) ( 2 ) 2 p1100 )2 0.082450.6798 (1 p(Br2) 2 (550) ( 2 ) 2 p167.98 2( ) 2 0.8245100lgK2K1rHm (298)2.303R (TT2 TT1)2.303R T1 T20.8245lg 0.

20、08245r H m (298) (550 450)2.303 8.314 (550 450)17rHm (298)K (550) lgK (298)lg0.8245K (298)147.39kJ mol 1r2H.3m0(32R98) (TT2 TT1)2.303RT1 T2347.39 103 (550 2982.303 8.314 550 298K (298) 1.29 10 4r Gm (298) 2.303RT lg K (298) 2.303 8.314 298 10 3 lg(1.29 10 4)22.19(kJ mol 1)rGm (298)rHm (298) T rSm (298)22.19 103 47.39 103 298rSm (298)rSm (298) 84.56J mol 1 K 1设 PCl3及 Cl2 的初始分压分别为 x KPa。PCl 3 (g) Cl2( g)P C5l(g)初始分压 (KPa) ：x x0平衡分压 (KPa) ： x -100 x -1001001CuBr2 (s) CuBr(s)Br2 (g)2pPCl5 / p(pPCl3 / p )(pCl2 / p )100 / 100 (x 100)2 ( 100 )0.767开始时