第二章热力学初步

1、第二章 热力学初步、 是非题1对于放热的熵减小的反应， 必定是高温下自发而低温下非自发的反应。 ()2. Fe(s)和 Cl2(l)的 AfH 常都为零。()3盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进 行的缘故。()4. 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。()5. 将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的 AG, AH , 0的符号依次为、。()6乙醇溶于水的过程中AG = 0。()7. CO2(g)的标准摩尔生成焓等于石墨的标准摩尔燃烧热。()8. 室温下，稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。()9. 如果一个反应的A-H %>0, A°mV

2、0,则此反应在任何温度下都是非自发的。()10. 一个化学反应的ArG0m的值越负，其自发进行的倾向越大，反应速率越快。()11 .稳定单质的 AfHm °，AcHm， AfGm °，Sm '均为零。()12. AfGm像ArHm0和ASm0 样，受温度的影响较小。()13. 石墨的标准摩尔燃烧热与金刚石的标准摩尔燃烧热相等，其值都等于气体二氧化碳的标准摩尔生成热。()14. 盖斯定律反映了体系状态变化时其焓变只与体系的始态 .终态有关 ,而与所经历的步骤和途径无关。()15凡体系的ArGm0V 0的反应都能自发进行。()16. 系统的状态函数之一发生改变时， 系统

3、的状态不一定改变。()17. 热和功的区别在于热是一种传递中的能量， 而功不是。()18. 功和热都是能量的传递形式， 所以都是体系的状态函数。()19. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关。20.反应的焓变和反应热是同一概念()、选择题1. 298K，稳定态单质的Sm0。A. 等于零B.大于零C.小于零 D.以上三种情况均可能2若升高温度后，反应的 rGm °值升高，则此反应 。A. rHm0> 0B. rHm0 < 0C. rSm > 0D. rSm < 03. 298K，下列反应的 rGm0等于AgCI(s)的 fGm0的为。A

4、. 2Ag(s)+Cl 2(g) 2AgCl(s)1B. Ag(g)+Cl2(g)AgCl(s)1C. Ag(s)+-Cl2(g)AgCl(s)2+ -D. Ag (aq)+Cl (aq)AgCl(s)4 .已知298K时，有1 0Zn(s) + O2 (g) = ZnO (s) , A rHm 0-1-351.5 kJ mol21 0 1Hg(l)+ O2(g)=HgO(s), rHm0-90.8 kJ mol2则反应 Zn(s)+HgO(s)=Hg(l)+ZnO(s) 的 rHm0为。_1 _1A. 442.3 kJ molB. 260.7 kJ mo_1 _1C. F42.3 kJmol

5、D. -260.7 kJ mo卜5.下列物质中标准熵值最大的是 。A. Hg (l)B. Na2SO4(s)C. Br2 (l)D. H2O(g)6 某反应在298K标准状态下不能自发进行，但当温度升高到一定值时，反应能自发进行，则符合的条件是 oA. A:H m > 0, ArS% > 0B. Hm0, ArS%< 0C. ArH 0m< 0 , ArS0m>0D. ArH °m < 0, ArS < 07如果体系经过一系列变化，最后又变回初始状态，则体系的 oA. Q=0,W=0, AU=0, AH=0B. Qm(W 0AU=0, AH=

6、QC. Q=-W, A U=Q+W,A H=0 D. Qm WAU=Q+W, AH=08.根据热力学知识，下列定义正确的是 oA. H2 (g)的 AG躊=0B. H+ (aq)的 ArG0m= 0C. H2 (g)的 ArGm = 0D. H2 (g)的 ArHm0= 09在下列反应中，焓变等于AgBr(s)的AfHm的反应是。A. Ag+ (aq) + Br- (aq) AgBr (s)B. 2Ag (s) + Br2 (g) 2AgBr (s)1C. Ag (s) +Br2 (l) AgBr (s)1D. Ag (aq) +Br2 (g) AgBr (s)210. 在标准条件下石墨燃烧反

7、应的焓变为-393.6 kJmol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5 kJmol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为 。-1 -1A. -789.3 kJ molB. 0 kJ molC. +1.9 kJ mol-1D. -1.9 kJ mol-111. 25C时NaCI晶体在水中的溶解度约为6 mol L-1，若在1L水中加入1 molNaCI，则 NaCI (s) + H2O (l) NaCl (s的)。A. AS > 0，AG > 0B. AS > 0，出 < 0C. AG > 0，AS < 0D. AG < 0，AS < 012 .

8、关于对A cHm 的描述，错误是。A. 所有物质的A cHm值小于零或等于零B. CO2 (g)的A cHm等于零C. 石墨的A cHm值就是CO2 (g)的A fHm值D. H2 (g)的 A cHm0的值就是 H2O (l)的 AfHm 值13 .在等温等压下，某一反应的 A rHm0<0, A rSm0>0,则此反应 。A.低温下才能自发进行B.正向自发进行C. 逆向自发进行D.处于平衡态14. 热力学第一定律的数学表达式为 oA. H=U+pV B. A S=Q/T C. G=H-TS D. A U=Q+W15 .下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是 oA. U,H,W

9、B. S,H,QC. U,H,G,D. S,H,W16. 下列性质中不属于广度性质的是 oA.热力学能B.焓C.温度D.熵17. 下列各项与变化途径有关的是 oA.热力学能B.焓C.自由能D.功18 按通常规定，标准生成焓为零的物质为oA. Cl2 (I)B. Br2 (g)C. N2 (g)D. I2 (g)19以下物质的S值最高的是。A.金刚石B. CI2 (I)C. I2 (g)D. Cu(s)20热力学温度为零时，任何完美的晶体物质的熵为 o.十-1-1A.零B. 1 Jmol K21. 下列反应中，AH常与产物的A. 2H2 (g) + 02 (g) = 2H2O (I)C. C (

10、金刚石)=C (石墨)22. 下列反应中，ASm °最大的是A. C(s) + 02 (g) YO2 (g)C.大于零D.不确定AfHm0相同的是oB. NO (g) + (1/2)02 (g) = NO2 (g)D. H2 (g) + (1/2)O2 (g) = H2O (l)B. 2SO2 (g) + O2 (g) TSO3 (g)C. 3H2 (g) + N2 (g) TNH3 (g) D. CuSO4(s) + 5H2O (l) CuSO5H2O(s)23. 下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是 oA. Ag2O (g) 2Ag(s) *1/2)O2 (

11、g) B. Fe2O3(s) + (3/2)C(s) 2Fe +3/2)CO2 (g)C. N2O4 (g) 2NO2 (g)D. 6C(s) + 6H2O (l) 6H12O6(s)24. 已知反应 CaCO3(s) = CaO(s) + CQ(g)在 298K 时 ArGm 0= 130kJmol-1，1200K 时，rGm0= -15.3 kJ mol-1.则该反应的 ArHm0 和 ASm0 分别为kJ mol-1 和 kJ mol-1。A. 178161 B. -178-161 C. 178 -161 D. -17816125. 下列情况下，结论正确的是 oA. 当AH>0，A

12、S<0时，反应自发B. 当AH<0，AS>0时，反应自发C. 当AH<0，AS<0时，低温非自发，高温自发D. 当AH>0，AS>0时，低温非自发，高温自发；三、填空题1. 在 25C的标准条件时，2H2 (g) +O2 (g) =2出0 (l)的 ArHm0= -571.70 kJmol-1,贝U AfHm0(H2O,l) =o2. 反应2N2 (g) + O2 (g) 2NO (g),在298 K 时，ArHm0 为 164.0 kJ-mol-1，则反应AU =3. 写出下列过程的熵变的正负号：a. 溶解少量盐于水中，ASm児号；b. NaCI熔融

13、，鸟児号；C.液态水蒸发变成H2O (g) , ArSm是号；d. CaCO3(s)加热分解为 CaO(s)和 CO2 (g) , ASm是号。4. 有A、B、C、D四个反应，在298 K时反应的热力学函数分别为反应ABCD0-1AHm (kJ.mol )2.8015.2-369-11.7ASm0(J.mol-1.K-1)30.0-11381.2-25则在标准状态下，任何温度都能自发进行的反应是 ，任何温度都不能自发进行的反应是 O5当把H2O(l)和D2O(l)混合后，会自发发生下面反应：H2O(l) + D2O(l) = 2HOD(l)，O-H键和O-D键的键焓几乎没有区别，那么这个反应的

14、主要驱动力是 o6 .已知在 198.15K 时，AcHm0 (石墨)=-393.5 kJ mol-1，AcHm0(金刚石)=-395.4 kJ mol-1，贝U C(石墨)f C(金刚石)的反应热AHm0为 kJ mol-1。7. 在标准状态下的反应 H2(g)+Cb(g) f 2HCl(g)，其 AHm0=-184.61 kJmol-1，由 此可知HCI(g)的标准摩尔生成焓变应为 kJ mol-18. 物理量Q(热量)、T(热力学温度)、V(体积)、W(功)，其中属于状态函数是;与过程有关的量是。以上物理量中属于广度性质的是;属于强度性质的是O9 .反应 C(s) + O2(g) f C

15、Og) AH 0m (298K)< 0，在一恒容绝热容器中 C 与。2发生反应，则该体系的 AT 于零，AG于零，AH于零。10 .下述3个反应：(1) S(s) + O2(g) f SOg)(2) H2(g) + O2(g) f HO2(g)(3) C(s) + H2O(g) f CQg) + H2(g)按Asm增加的顺序为o11. 下述3个反应在同温同压下进行： (1) 4 P(红)+ 5 O2 (g) f P4O10(l)AH 0m,1(2) 4P(白)+ 502(g)f4Oio(s)ArHm,2(3) 4P(红)+ 502(g)-4Oio(s)AH0m,3按AH0m增大(代数值)

16、的顺序为 。12. 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;沿途径U完成时，系统吸热100 J,则W值为，沿途径川完成时，系统对环境做功 40 J,则Q值为。13高温下非自发、低温下自发的反应，通常是AS0, AH 0的反应。14. 状态函数的特点是 。15. 一个ArH0m > 0的反应，在 ArS0m 、温度 时可能自发进行。四、计算题1 1 11 固体氨的摩尔熔化焓为5.65 kJ mol-,摩尔熵变为28.9 J mol K-。计算：(1) 1mol固体氨在170K熔化时的Gibbs自由能；(2) 在何温度下，固体氨和液体氨在标准状态下

17、达到平衡。2试利用标准热力学函数数据，通过计算回答汽车尾气净化反应：NO (g) + CO1(g) = -N2 (g) + CO2 (g)在25C的标准条件下能否自发进行，并(用一句话)2说明人们为此反应寻求高效催化剂有无现实意义。3根据热力学近似计算并判断NH4CI的升华分解反应在100?C时能否自发进行。NH4CI(s) NH3(g) + HCI(g)在 25?C 下，p0下，物质NH4CI(s)NH3(g)HCI(g)AHm0(kJ.mol-1)-315.39-45.96-92.300 -1 -1Sm00(J.moI 1.K 1)94.56192.70186.8参考答案、是非题1.x 2

18、.X 3.X 4.V 5.x 6.X 7.V 8.x 9.V 10.x 11.x 12.x 13.x 14.x15.X 16.x 17.x 18.x 19.x 20.x二、选择题1.B 2.D 3.C 4.D 5.D 6.A 7.B 8.A 9.C 10.C 11.B 12.A 13.B 14.D 15.C 16.C 17.D 18.C19.C 20.A 21.D 22.A 23.D 24.A 25.D三、填空题-11-285.85 kJ.mol-1-12164.0 kJ.mol-1 3正，正，正，正4C，B5. AS-16. 1.9 kJ mol-17. -92.30 kJ.mol-18. T、V；Q、 W； Q、V、W；T9. 大，小，小10. (3)>(1)>(2)11 . (3)>(2)>