第4章-化学热力学基础习题

1、第4章化学热力学基础习题1.选择题4-1下列物质中f H m不等于零的是()(A) Cl 2(g)(B) 02(g)(C) C(金刚石)(D) Ne(g)4-2下列说法中正确的是()(A) 稳定单质的-f H m、厶fGm、Sm都为零(B) 放热反应总是可以自发进行的(C) H2(g)的标准燃烧热等于 H20(l)的冷Hm(D) C02(g)的厶f H m也就是C0(g)的标准燃烧热4-3下列反应中释放能量最大的是()(A) CH 4(1) + 2 02(g) C02(g) + 2 H20(g)(B) CH4(g) + 2 02(g) C02(g) + 2 出0©(C) CH4(g)

2、 + 2 02(g) C02(g) + 2 我0(1)3(D) CH4(g) + - 02(g) C0(g) + 2 缶0(1)24-4下列叙述正确的是()(A) .-：rSm ms0 件成物)0 仮应物)(B) 一个自发进行的反应，体系自由能减少等于体系对环境所做最大功(C) 某气相反应：Gm是指反应物与产物都处于298 K且气体总压为101.3 kPa时,该反应的自由能变。(D)同类型的二元化合物可用它们的=f H m值直接比较其热力学稳定性。4-5 已知 2 PbS(s) + 302(g) = 2 PbO(s) + 2 SQ(g)rH m = - 843.4 kJ mol-1 则该反应的

3、Qv值为()(A) 840.9(B) 845.9(C)-845.9(D) -840.94-6下列物质中，摩尔熵最大的是()(A) CaF2(B) CaO(C) CaS04(D) CaC034-7下列反应中6Sm最大的是()(A) C(s) + 02(g) - C02(g)(B) 2 S02(g) + 02(g) -2 S03(g)(C) 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)(D) CuS04(s) + 5出0(1) CuS04 5H20(s)4-8下列反应中爲Hm等于产物冷Hm的是()11(A) C02(g) + Ca0(s) CaC6(s)(B)H2(g)+|2(g) HI(g)

4、221(C) H2(g) + Cl2(g) -2 HCl(g)(D) H 2(g)+02(g)-出0©4-9下列反应中：rGm等于产物 'f Gm的是()+ -(A) Ag (aq)+CI (aq) - AgCl(s) (B) 2Ag(s)+Cl 2(g) -2AgCl(s)1 1(C) Ag(s)+ Cl2(g) -AgCl(s)(D) Ag(s)+ Ciqi) -AgCl(s)4-10对反应 CH4(g) + 2 02(g) C02(g) + 2我0(1)的厶屮皿，下列说法中正确的是( )A . =rHm是C02(g)生成焓B. rHm是CH«g)的燃烧焓C.

5、.*Hm是正值D. . rHm - U是正值2. 填空题4-11对某体系做功165 J,该体系应 热量 J,才能使内能增加 100 J=4-12把100 C、101.3 kPa下的1 mol水向真空完全蒸发为同温同压下的水蒸汽，已知水 的气化热为40.68 kJ mol-1。则该过程中的 Q =, H = , S=, G。4-13反应C(s) + 02(g) - C02(g)rHm (298K)< 0,在一恒容绝热容器中 C与02发生反应，则该体系的 T于零， rG于零， rH于零。4-14 下述 3 个反应：(1) S(s) + 02(g) S02(g)(2) H2(g) + 02(g

6、)- H2O2(g)(3) C(s) + H20(g) - C02(g) + H2(g)按需Sm增加的顺序为。4-15下述3个反应在同温同压下进行：(1) 4 P(红)+ 5 02 (g)TPQo(l)(2) 4 P(白) + 5 02(g) - PQo(s).：汕24 P(红)+ 5 02(g) PQo(s)：心3按爲Hm增大(代数值吗)的顺序为 4-16 一系统由状态(1)到状态(2),沿途径I完成时放热200 J,环境对系统做功50J;途径U完成时，系统吸热100 J,则W值为功40 J,贝卩Q值为。4-仃已知下列反应热效应：(1) N2(g) + 3 02(g) + H2(g) 2 H

7、N03(aq)(2) N2O5© + H20(l) 2 HNOs(aq)(3) 2 H2(g) + 02(g) -2 出0(1)则反应 2 N2(g) + 5 02(g) 2 N205(g)4-18若理想气体向真空膨胀该过程Q、，沿途径川完成时，系统对环境做-1rHm 1= - 414.8 kJ mo-1rHm 2= -140 kJ mol-1.rHm 3= -571 kJ mol' rH m 为。W、U > H、 S、 G中不为零的4-佃反应A(g) + B(g) C(g) :rHm = - 41.8 kJ mol-1在25T和p下，按下列过程发生变化，系统做了最大功

8、，放热1.67 kJ mol-1,贝吐匕过程Q =，W =，?A U ' =， H=，AS=，卜 G =。4-20 在 324 C时，NH4CI 分解产生的压力为 100 kPa, J则 NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)，在此温度下的A rGm为。3. 问答题4-21下列说法是否正确？对错误的说法给予说明。(1) 系统的焓变就是该过程的热效应。(2) 系统的焓变等于等压热效应。(3) 因为H = Qp，所以等压过程才由 H。(4) 单质的焓值等于零。(5) S> 0的反应都能自发进行。(6) 7Gm <0的反应都能自发进行。(7) 冰在室温下能熔化成水，是熵

9、增加起了主要作用的结果。(8) 对稳定单质，人们规定它的-f H m = 0、=fGm = 0、Sm = 0o(9) 生成物的分子数比反应物的分子数多，该反应的.S, > 0o(10) 虽然气、液、固态物质的标准生成焓与水溶液中离子的标准生成焓所用的参考态不同，但是可一起用于计算有气、液、固态物质和离子同时参加的反应焓变。4-22有人设想用焦炭还原AI2O3方法来炼制铝，试用热力学原理分析该方法是否可行？已知AI2O3AlCCOCO2-1Hm /(kJ mol )-167600-110.5-393.5Sm /( J K-1 mol-1)50.928.35.7197.5213.64-23

10、CO和NO是汽车尾气中排出的有毒气体。试用热力学原理讨论利用如下反应减少汽 车尾气污染的可能性。1CO(g) + NO(g) - CO2 +2(g)已知:COCO2NON2fHm/(kJmol-1)-110.5-393.590.40Sm /( JK-1-1mol )197.6213.6210.7192.34. 计算题4-24 36 g水在某沸点100 C下气化热为2.26 kJ g-1，求该过程的Q、W、2、汨、厶S和。4-25 298 K时，1 kg CaO按下列反应进行能放出多少热。CaO(s) + H2O(I) = Ca(OH)2(s)4-26已知298 K时丙烯加氢生成丙烷的反应焓变

11、rHm?= -123.9 kJ -mol-1,丙烷定容燃烧1 1热 Qv = 2213.0kJ mol- , fHm (CO2, g)= -393.5 kJ mol-,：fHm (H2O, I) = -285.8kJ mol-1。计算(1)丙酮的燃烧热；(2)丙烯的生成焓。4-27已知298 K,下列热化学方程式-1(1) 2 NH3(g) + 3N2O(g) = 4 N2(g) + 3 H2O. ： r H m (1) = -1010 kJ mol-1(2) N2O(g) + 3 H2(g) = N2H4Q) + H 2O(l)；rH m (2) = -317 kJ mol-11-1(3)

12、2 NH3(g) +O2(g) = N2H4Q) + H2O(l)：rHm =-143kJ mol1 -1 H2(g) +O2(g) = H2O(l). rH m =-286 kJ mol-1仅由上述热化学方程式求算 298 K下.fHm (N2H4, §)和 cHm? (N2H4, g)。4-28银在H2S气体中会发生如下反应被腐蚀：2 Ag(s) + H2S(g) - AgS(s) + H2(g)在298 K和100 kPa下，(1)把银放在Vh2 : Vh2s = 10 : 1的混和气体中是否被腐蚀？(2)在混合气体中H2和H2S的体积比为多少时银才不会被腐蚀？(已知 fGm? (Ag2S,S) = - 40.26 kJ mol- , fGm? ( H2S,S) = -33.02 kJ mol-)4-29 Apolle登月火箭用N2H4Q)作燃料，用N2O4©作氧化剂，燃烧产物为 N2(g)和H2OQ)。 计算1