第 1章 化学热力学基础习题解答(二)
第 1章 化学热力学基础（二）
一、选择题（均为单选题，将正确选项填在各题后的括号内）
8. 1 mol 理想气体，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到系统压力相同的终态，终态的熵分别为S 1和S 2，则两者关系为（ B ）
A. S 1 = S 2
B. S 1 ＜ S 2
C. S 1 ＞S 2
D. S 1 ≥ S 2 始终态相同时，不可逆过程的熵变大于可逆过程
9. 根据熵增加原理知，若从ΔS ＞0判定过程一定是自发过程，那么该系统一定是（ C ）
A. 封闭系统
B. 绝热系统
C. 隔离系统
D. 敞开系统
10. 关于偏摩尔量，下列叙述正确的是（ C ） A. 偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量有关 B. 在多组分多相系统中不存在偏摩尔量 C. 系统的强度性质没有偏摩尔量 D. 偏摩尔量的值只能大于或等于零
11. 对封闭的单组分均相系统且'
0W =时，(
)T G p
??的量值为（ B ）。
A. ＜0
B. ＞0
C. = 0
D. 前述三种情况无法判断 根据p 69公式（1-128）(
),0,T G V V p
?=>?所以(
)0,T G p
?>?
12. 下面哪一个关系式是不正确的？（ D ） A. (
)p G S T ?=-? B. ()T G
V p
?=? C. 2()V A T U T T ???
=-?
???? D. ()p
G T H T T ???
=-????? 正确的应该是2()p
G T H T T ???
=-?
???? 二、填空题（在以下各小题中画有” ”处填上答案）
5. 热力学第二定律的经典表述之一为___不可能将热从低温物体转移到高温物体而
不留下其他变化 ，数学表达式为 __ Q
dS T
δ≥
，“＞”不可逆，“=”可逆 。
答克劳修斯说与开尔文说都算对，但要求“之一”答第一种说法即克劳修斯说更妥当一些。P 48
6. 在隔离系统中进行的可逆过程S ?___=0__；进行的不可逆过程S ?__＞0_。
7. 纯物质完美晶体__ 0K__时熵值为零。
8. 理想气体混合物中组分 B 的化学势 μ B
与温度 T 及组分 B 的分压 P B 的
关系是 μ
B __
(,)ln
B
B p g T RT p
θ
θμ=+ , 其标准态选为 温度为T ，压力为p θ的纯理想 气体__。
三、是非题（下述各题中的说法是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×” ）
5. 100℃ 、101325Pa 时 2H ()O l 变为 2H ()O g ，该过程的熵变为0。 （ × ）
6. 一定量理想气体的熵只是温度的函数。 （ × ）
7. 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。 （ √ ）
8. ,,()(
)c S V n c B B
U
n ≠??是偏摩尔热力学能，不是化学势。 （ × ） 偏摩尔量是在恒定温度和恒定压力条件下，在恒S 恒V 下不是偏摩尔量。
四、计算题及证明（推导）题
8. 2 mol 27℃20 dm 3理想气体，在定温条件下膨胀到49.2 dm 3，假定过程为：（i ）可逆膨胀；（ii ）自由膨胀；（iii ）对抗恒外压为5
1.01310?Pa 膨胀。计算各过程的W V 、Q 、ΔU 、 ΔH 和ΔS 。
解：（i ）∵0dT = ∴ 0U H ?=?=
112149.2
ln
28.314300ln 20 4500 4.5V V W nRT mol J mol K K V J kJ
--=-=-?????=-=-
4.5Q W kJ =-=
1450015300sy Q J S J K T K
-?=
==? 或 1112149.2ln
28.314ln 1520
sy V S nR mol J mol K J k V ---?==????=? （ii ）∵0dT = ∴ 0U H ?=?= 又∵0su p = ∴ 0V W = ∴Q=0 115sy S J K -?=?
（iii ）∵0dT = ∴ 0U H ?=?= 又∵51.01310su p Pa =? ∴
53321() 1.01310(49.220)10 2.95V su W p V V Pa m kJ
-=--=-??-?=-
2.95V Q W kJ =-= 1
15sy S J K -?=?
9. 8 mol 某理想气体（C P,m = 26.101
1J K
mol --??）由始态（400K ，0.20 MPa ）分
别经下列三个不同过程变到该过程指定的终态，分别计算各过程的W V 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。过程I ：定温可逆膨胀到0.10 MPa ；过程II ：自由膨胀到0.10 MPa ；过程III ：定温下对抗恒外压0.10 MPa 膨胀到0.10 MPa 。
解：过程I ：∵0dT = ∴0U H ?=?=
2211
11ln
ln 0.1
88.314400ln
18.4410.2
V V p W nRT nRT V p mol J mol K K kJ --=-==????=-
18.441Q W kJ =-=
11844146.10400
Q S J K T -?=
==? 2
1
ln
18.441p A G nRT kJ p ?=?==- 过程II ：∵0dT = ∴ 0U H ?=?=
又∵0su p = ∴ 0V W = ∴Q=0 1
18.441S J K -?=? 18.441A G kJ ?=?=- 过程III ：∵0dT = ∴0U H ?=?=
2212211
()(
)(1)0.188.314400(1=13.300.2
V su nRT nRT p
W p V V p nRT p p p kJ =--=--=--=-???-
-）
13.30Q W kJ =-= 11844146.10400
Q S J K T -?=
==? 18.441A G kJ ?=?=-
10. 1mol 水蒸气在100℃及101.325kPa 下可逆地凝结为液体水，水的汽化热为22581J g -?，假定水蒸气是理想气体，试计算此凝结过程的W V 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。
解：22373()(p K
H O g H O l θ
） 11
1
22581840.64m V a p m H H J g g m o l k J m
o l θθ---?=?=-???=-? 由于是可逆相变，所以0G ?=
40.64p V a p m Q H n H k J θ
=?=?=
- 18.314373.153102 3.012V W nRT J kJ ==??== 37.53p V U Q W kJ ?=+=
3
140.6410108.9373.15
p
Q S J K T --??===-? 3.012V A W kJ ?==
11. 由(,)V f T p =出发，证明(
)()()1p T V T V p
V p T
???=-??? 证明：由(,)V f T p =，有 p T
V V dV dT dp T P ??????
=+
? ???????
令0dV = 则0p T
V V dT dp T P ??????
+=
? ??????? T p
V V dp dT P T ??????=-
? ???????
给两边同乘以
1p
T T V ???
?????得 (
)()()1p T V T V p
V p T
???=-???证毕
12. 试推导下式：(
)()T p H V
V T p T
??=-?? 证明：由,dH TdS VdP =+在定T 下两边同除以dp
得 (
)T T
H
S T V p p ????=+ ????? 将麦氏关系式p T
S V p T ??????
=-
? ???????代入得
(
)() T p H V
V T p T
??=-??证毕
13. 试从热力学基本方程出发，证明理想气体(
)0T H
p
?=?。 证明：由,dH TdS VdP =+在定T 下两边同除以dp
得 (
)T T
H
S T V p p ????=+ ????? 将麦氏关系式p T
S V p T ??????
=-
? ???????代入得 (
)() T p H V
V T p T
??=-?? 在恒压下，对nRT
V p
=
两边求T 的偏导得 p
V nR T p ???
= ????，将此式代入上式得 () ==0T H n R V T V V p p ?=--? 即(
)0T H
p
?=? ，证毕。
14. 证明：(
)()()T p T U V V T p p T p
???=--??? 证明：由dU TdS pdV =-在定T 下两边同除以dp
得 (
)T T T
U
S V T p p p p ???????=- ? ???????? 将麦氏关系式p T
S V p T ??????
=-
? ???????代入得
(
)T p T
U V V T p p T p ???????
=-- ? ???????? ，证毕。
第四章化学热力学习题
第四章化学热力学初步习题 一．选择题 下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是( ) A. B. C. D. 下列性质中不属于广度性质的是( ) A. 内能 B. 焓 C. 温度 D. 熵 下列各项与变化途径有关的是( ) A. 内能; B. 焓; C. 自由能; D. 功. 环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变化是多少( ) A. -15kJ B. -5kJ C. +5kJ D. +15kJ 按通常规定，标准生成焓为零的物质为( ) A. Cl2(l) B. Br2(g) C. N2(g) (g) 下列反应中哪个是表示△H=△H(AgBr，s)的反应( ) A. Ag(aq) + Br(aq) =AgBr(s) B. 2Ag(s) + Br2(g) =2AgBr(s) C. Ag(s) + Br2(l) =1/2 AgBr(s) D. Ag(s) + 1/2 Br2(g) =AgBr(s) 已知反应 2H2(g) + 1O2(g) =2H2O(l) △H=mol则下列结论正确的是( ) A. H(反应物)>H(生成物) B. H(反应物)
第-1章--化学热力学基础习题解答(二)
第 1章 化学热力学基础（二） 一、选择题（均为单选题，将正确选项填在各题后的括号内） 8. 1 mol 理想气体，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到系统压力相同的终态，终态的熵分别为S 1和S 2，则两者关系为（ B ） A. S 1 = S 2 B. S 1 ＜ S 2 C. S 1 ＞S 2 D. S 1 ≥ S 2 始终态相同时，不可逆过程的熵变大于可逆过程 9. 根据熵增加原理知，若从ΔS ＞0判定过程一定是自发过程，那么该系统一定是（ C ） A. 封闭系统 B. 绝热系统 C. 隔离系统 D. 敞开系统 10. 关于偏摩尔量，下列叙述正确的是（ C ） A. 偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量有关 B. 在多组分多相系统中不存在偏摩尔量 C. 系统的强度性质没有偏摩尔量 D. 偏摩尔量的值只能大于或等于零 11. 对封闭的单组分均相系统且' 0W =时，( )T G p ??的量值为（ B ）。 A. ＜0 B. ＞0 C. = 0 D. 前述三种情况无法判断 根据p 69公式（1-128）( ),0,T G V V p ?=>?所以( )0,T G p ?>? 12. 下面哪一个关系式是不正确的？（ D ） A. ( )p G S T ?=-? B. ()T G V p ?=? C. 2()V A T U T T ??? =-? ???? D. ()p G T H T T ??? =-????? 正确的应该是2()p G T H T T ??? =-? ???? 二、填空题（在以下各小题中画有” ”处填上答案） 5. 热力学第二定律的经典表述之一为___不可能将热从低温物体转移到高温物体而
第一章 化学热力学基础 公式总结
第一章 化学热力学基础 公式总结 1.体积功 We = －Pe △V 2．热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W 3．n mol 理想气体的定温膨胀过程 .定温可逆时： Wmax=-Wmin= 4.焓定义式 H = U + PV 在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定容过程 Qv = △U 在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定压过程 Qp = H2 – H1 = △H 5.摩尔热容 Cm ( J·K-1·mol-1 ): 定容热容 CV （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 定容过程 适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ） 定压热容 Cp ?=?2 1 ,T T m p dT nC H （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 的定压过程 适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ） 单原子理想气体： Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2.5R 双原子理想气体： Cv,m = 2.5R , Cp,m = 3.5R 多原子理想气体： Cv,m = 3R , Cp,m = 4R 1 221ln ln P P nRT V V nRT =n C C m = ?=?2 1 ,T T m V dT nC U
Cp,m = Cv,m + R 6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结 7.定义:△fHm θ(kJ·mol-1)-- 标准摩尔生成焓 △H —焓变； △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ—298K 时反应的标准摩尔焓变； △fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △cHm θ(B) —298K 时物质B 的标准摩尔燃烧焓。 8.热效应的计算 由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff （基尔霍夫） 方程 △rHm (T2) = △rHm (T1) + 如果 ΔCp 为常数，则 △rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1) 10.热机的效率为 对于卡诺热机 12 11Q Q Q Q W R +=- =η dT C p T T ? ?2 1 1 2 1211Q Q Q Q Q Q W +=+=-=η121T T T -=
大学化学热力学基础习题集答案.doc
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 (C) ( Q - W)途径1 = ( Q - W)途径2 (D) DU = 0, 与途径无关 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) ＝
第一章 化学热力学基础 习题解答
第一章 化学热力学基础 1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ?-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么 情况下可用体系的压力体P ？ 答： 在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ?-= 中， 可用体系的压力体P 代替e P 。 1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 ) 定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。 计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。 解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln 1 2 =??==-= 11 2 82.282ln 314.85ln -?=?==?K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==? kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=? W = △U – Q P = － 3.12 kJ 112,07.41298 373ln )314.828.28(5ln -?=+?==?K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==? kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=? W = 0 112,74.31298 373ln 28.285ln -?=?==?K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3， 做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？ W f dl p A dl p dV δ=-?=-??=-?外外外
基础化学李保山第二版4化学热力学基础习题答案(供参考)
4 化学热力学基础习题解答(p87-89) 思考题 1．解：(1) ? 原因见(3) (2) ? 原因见(3) (3) √ 确切地说，应为：恒压过程中，系统的焓变等于恒压反应热。 (4) ? H 是状态函数，任何过程都有?H ，不是只有恒压过程才有?H 。 (5) ? 原因见(7) (6) ? 原因见(7) (7) √ 应为：在某温度和标准压力下，最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。 (8) ? 由于CaCO 3的生成焓为负值，但不是由于它的分解是吸热的。 (9) ? 热化学方程式的系数影响反应的焓变值。 2．解：(1)、(2)、(5)单质的标准生成焓不等于零。 3．解：(1) 不同，因为二反应方程式中各物质前的系数不同； (2) 不同，因为二反应中Br 2的状态不同。 4．解：书写热化学方程式应注意： (1) 注明各物质前的计量系数?表明物质的量。 (2) 标明物质所处的状态(l 、g 、s)和晶形；对于溶液中的反应，还要注明物种的浓度，以aq 代表水溶液。 (3) 注明温度。(4) 标明反应热(焓变)。 5． 解：(1) ?S > 0 ; (2) ?S > 0 ; (3) ?S > 0 ; (4) ?S < 0 ; (5) ?S < 0 ; (6) ?S < 0 6． 解：(1) ?S < 0 ; (2) ?S > 0 ; (3) ?S > 0 ; (4) ?S < 0 ; (5) ?S > 0 习题 1．解：(1) ?U = Q + W = 100 – 540 = - 440 J (2) ?U = Q + W = – 100 + 635 = 535 J 2．解：(1) W = – p 外?V = – 100( 0.040 – 0.015 ) = - 2.5 kJ (2) 中间平衡态时，气体的体积为V = 33025.010 200298 314.80.2m p nRT =???= W = – p 外,1?V 1 + (– p 外,2?V 2) = - 200(0.025-0.015) - 100(0.040-0.025) = - 3.5 kJ 3．解：此过程为： )()(22l O H g O H = 解法1： 恒压过程：?H = Q = - 2.26 ? 450 = -1017 kJ ?U = ?H – (?n)RT = -1017 – ( 0 - 18 450 )? 8.314 ? (100 + 273.15) ? 10-3 = -939.4 kJ W = ?U – Q = -939.4 – (-1017) = 77.6 kJ
第1章化学热力学基础复习题
化学热力学基础复习题 一、是非题 下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“?” 1 在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。( ) 1答:? 2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓在量值上等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。（） 2答: √p42 3 稳定态单质的?f H m (800K)=0 。( ) 3答: √ 4 d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。( ) 4答: √p32 5 系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。（） 5答:√
6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。（） 6答: √ 7 隔离系统的热力学能是守恒的。（） 7答:√ 8隔离系统的熵是守恒的。（） 8答:? 9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。（） 9答:? 10 绝热过程都是定熵过程。（） 10答:? 11 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（） 11答:? 12 系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。（）
12答: √ 13 热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。（） 13答:?p51 14 系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。（） 14答:?p51 15 系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W’>?G和?G <0，则此状态变化一定能发生。（） 15答: √ 16 绝热不可逆膨胀过程中?S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中?S <0。（） 16答:? 17 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。( ) 17答:√ 18 化学势是一广度量。（） 18 答: ?
最新第一章 化学热力学的练习题
第一章 化学热力学 自 测 习 题 1.填空题 （1）热是（ ）的一种形式，系统吸热，Q （ ）0；系统放热，Q （ ）0；定压下气体所做的体积 功W=（ ）；气体膨胀时，体积功W （ ）0。若NaOH 溶液与HCl 溶液中和时，系统的焓变θH r ?= a KJ·mol -1,则其热力学能的变化θU r ?=（ ）KJ·mol -1。 （2）反应进度ε的单位是（ ）；反应计量式中反应物B 的计量数υB （ ）0。生成物的υB （ ）0。 （3）由石墨制取金刚石的焓变θm r H ? ( )0,燃烧相同质量的石墨和金刚石，（ ）燃烧放出的热量更多。 （4）已知298K 时下列热化学方程式： ①2NH 3(g)→N 2(g)+3H 2(g) θm r H ?= 92.2 KJ·mol -1 ②H 2(g)+21 O 2(g) →H 2O(g) θm r H ?= －241.8 KJ·mol -1 ③4NH 3(g)+ 5O 2(g) →4NO(g)+6 H 2O(g) θm r H ?= －905.6 KJ·mol -1 试确定θm f H ?（NH 3，g ，298K ）=（ ）KJ·mol -1；θm f H ?（H 2O ，g ，298K ）= （ ）KJ·mol -1；θm f H ?（NO ，g ，298K ）=（ ）KJ·mol -1。由NH 3 (g) 生产1.00Kg NO(g)则放出热量为（ ）KJ 。 （5）已知反应HCN （aq ）+OH -（aq ）→CN -（aq ）+ H 2O(l)的θ m r H ?= －12.34KJ·mol -1;反应H +（aq ）+OH -（aq ）→H 2O(l)的θm r H ?= －55.84KJ·mol -1. θm f H ?（OH -,aq ）= －229.994KJ·mol -1, θm f H ?（H 2O,l ）= -285.83KJ·mol -1,则θm f H ?（H +，aq ）= （ ）KJ·mol -1；HCN （aq ）在水中的解离反应方程式为 （ ），该反应的 θm r H ?= （ ）KJ·mol -1。 2.选择题 （1）下列物理量中，属于状态函数的是（ ） （A ）H （B ）Q （C ）△H （D ）△U
化工热力学试卷题库与答案
一．选择题（每题2分，共10分） 1.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 温度下的过冷纯液体的压力P （A 。参考P －V 图上的亚临界等温线。） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=，在一定的T ，P 下，8812.0?,9381.0?21==?? ，则此时混合物的逸度系数为 。（C ） A B C D 4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ ，则流体的熵变（ A ） A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry 规则（ C ） A 仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题（每题2分，共10分） 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为mol,则此过程的焓变为（）J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2， 则，等温过程的 W =21ln P P RT -，Q =2 1 ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω＝，临界压力为p c ＝，则在Tr ＝时的蒸汽压为（ ）MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则ExQ 的计算式为( (1)T xQ p T T E C dT T =- ? ）。 5. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡 状态 1
第一章化学热力学基础参考答案
第一章 2．计算下行反应的标准反应焓变△r Hθm: 解：①2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s) △f Hθm(kJ?mol-1) 0 -824.2 -1675.7 0 △r Hθm=△f Hθm(Al2O3,s)+2△f Hθm(Fe,s)-2△f Hθm(Al,s) - △f Hθm(Fe2O3 ,s) = -1675.7 + 2×0 - 2×0 - (-824.2) = - 851.5 (kJ?mol-1) ②C2H2 (g) + H2(g) → C2H4(g) △f Hθm(kJ?mol-1) 226.73 0 52.26 △r Hθm = △f Hθm(C2H4 ,g) - △f Hθm(C2H2,g) - △f Hθm(H2,g) = 52.26 - 226.73 - 0 = -174.47 (kJ?mol-1) 3. 由下列化学方程式计算液体过氧化氢在298 K时的△f Hθm(H2O2，l)： ① H2 (g) + 1/2O2 (g) = H2O (g) △r Hθm = - 214.82 kJ?mol-1 ② 2H(g) + O(g) = H2O (g) △r Hθm = - 926.92 kJ?mol-1 ③ 2H(g) + 2O(g) = H2O2 (g) △r Hθm = - 1070.6 kJ?mol-1 ④ 2O(g) = O2 (g) △r Hθm = - 498.34 kJ?mol-1 ⑤ H2O2 (l) = H2O2 (g) △r Hθm= 51.46 kJ?mol-1 解：方法1：根据盖斯定律有： [（方程①-方程②+方程③-方程⑤）×2-方程④]÷2可得以下方程 ⑥H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △r Hθm △r Hθm=[(△r Hθ1-△r Hθ2+△r Hθ3-△r Hθ5) ×2-△r Hθ4] ÷2 ={[-214.82-(-926.92)+(-1070.6)-51.46] ×2-(-498.34)} ÷2 =[(-409.96)×2+498.34] ÷2 =(-321.58) ÷2 = -160.79(kJ?mol-1) △f Hθm(H2O2 ,l)= △r Hθm= -160.79 kJ?mol-1 方法2：(1)由①可知H2O的△f Hθm(H2O,g)= - 214.82 kJ?mol-1 (2)根据④计算O的△f Hθm(O,g) 2O(g) = O2 (g) △r Hθm = - 498.34 kJ?mol-1 △r Hθm = △f Hθm(O2 ,g)- 2△f Hθm(O,g) = 0 - 2△f Hθm(O,g) = - 498.34 kJ?mol-1 △f Hθm(O,g)= 249.17 kJ?mol-1 (3) 根据②求算△f Hθm（H,g) 2H(g) + O(g) = H2O (g) △r Hθm = - 926.92 kJ?mol-1 △f Hθm(kJ?mol-1) 249.17 - 214.82 △r Hθm = △f Hθm(H2O,g) - 2△f Hθm(H,g) -△f Hθm(O,g) = - 214.82 - 2△f Hθm(H,g)- 249.17 = - 926.92
05 化学热力学基础题目
第5章 化学热力学基础 化学与环境学院 班 学号 姓名 1． (0411) 下列单质的?f H m θ不等于零的是……………………………………………（ ） (A) Fe(s) (B) C(石墨) (C) Ne(g) (D) Cl 2(l) 2． (0415) 在下列反应中，焓变等于AgBr(s) 的?f H m θ的反应是……………………（ ） (A) Ag +(aq) + Br -(aq) = AgBr(s) (B) 2Ag(s) + Br 2(g) = 2AgBr(s) (C) Ag(s) +?Br 2(l) = AgBr(s) (D) Ag(s) +?Br 2(g) = AgBr(s) 3． (3421) 2NH 3(g) + 3Cl 2(g) = N 2(g) + 6HCl(g) ?r H m θ = -461.5 kJ ·mol -1，温度升高 50 K ， 则?r H m θ应为………………………………………… （ ） (A) >> -461.5 kJ ·mol -1 (B) << -461.5 kJ ·mol -1 (C) ≈ -461.5 kJ ·mol -1 (D) ＝ -461.5 kJ ·mol -1 4． (3456) 下列两个反应在某温度、101 kPa 时都能生成C 6H 6(g) ① 2 C(石墨) + 3H 2(g)? →?C 6H 6(g) ② C 2H 4(g) + H 2(g)? →?C 6H 6(g) 则代表C 6H 6(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 5． (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) (C) LiCl ·H 2O(s) (D) Li 2CO 3(s) S(g)>>S(l)>S(s) 6． (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 7． (3450) 在25℃、101 kPa 下发生下列反应： (1) 2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2O(l) (2) CaO(s) + CO 2(g) = CaCO 3(s) 其熵变分别为ΔS 1和ΔS 2，则下列情况正确的是……………………………………（ ） (A) ΔS 1 > 0，ΔS 2 > 0 (B) ΔS 1 < 0，ΔS 2 < 0 (C) ΔS 1 < 0，ΔS 2 > 0 (D) ΔS 1 > 0，ΔS 2 < 0 8． (3454) 恒温下，下列相变中，?r S m θ最大的是………………………………（ ） (A) H 2O(l)? →?H 2O(g) (B) H 2O(s)?→?H 2O(g)
化学热力学基础习题
化学热力学基础习题 硫(一氧化碳，克)= 197.9焦耳摩尔-1克-1，硫(H2，克)= 130.6焦耳摩尔-1克-1 .(1)计算298K下反应的标准平衡常数k；(2)计算 标准配置中反应自发向右进行的最低温度。 15当298K已知时，反应为:C(石墨)+2S(对角线)→CS2(l)，△fH(S，对角线)= 0kj mol，△fH(CS2，l) =-87.9kj mol-1，S(C，石墨)= 5.7j mol-1 k-1，S(S，对角线)= 31.9j mol-1 k-1，S(CS2，l) = 151.0j mol-1 k-1。尝试计算298K时△fG(CS2，l)和反应自发发生的最低温度。 16当298K已知时，反应为:(1)fe2o 3+3C→2Fe+3co 2(g)。 22 (2)Fe2O3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H2O(g)，(Fe2O 3，s)=-824.2 kJ·mol-1，△fH (二氧化碳，克)=-393.5千焦摩尔-1，△千焦 (H2O， △fH G) =-241.8 kj mol-1，S(Fe2O3，s) = 87.4 j mol-1 k-1，S(C，石墨)= 5.7 j mol-1 k-1，S(Fe，s) = 27.3 j mol-1 k-1，S(CO2，g) = 213.7 j mol-1 k-1，S(H2，g) = 130.6 j mol-1 k-1，S(H2O，g) = 188.7 j mol-1 17当298K已知时，反应为:碳酸镁→氧化镁+二氧化碳(g)，△ FH(碳酸镁，s)=-1110.0 kj·mol-1，△fHS (MgO，s)=-601.7kJ mol-1，△fH (CO2，g)=-393.5千焦摩尔-1，(氧化镁，s)= 26.9千焦摩尔-1千焦-1，
普通化学第2章化学热力学基础习题
第2章化学热力学基础 一、单项选择题 2.1 下列各组都为状态函数的是（ ）。 A ．Q 、H 、G B ．U 、V 、W C ． P 、T 、W D ．G 、H 、S 2.2 如果系统经过一系列变化，最后又变到开始状态，则以下关系均能成立的是（ ）。 A ．Q =0；W =0；ΔU =0；ΔH =0 B ． Q ≠0；W ≠0；ΔU =0；ΔH =0 C ．Q = W ；ΔU = Q -W ；ΔH =0 D ．Q =- W ；ΔU= Q + W ；ΔH =0 2.3 向某系统加160kJ 的热，系统对环境做20kJ 的功，则系统内能的变化为（ ）。 A ．140kJ B ． 180kJ C ．－140kJ D ．－180kJ 2.4 已知在298.15K 时反应2N 2(g) +O 2(g) 2N 2O (g) 的r m U ΘΔ为166. 5 kJ·mol -1，则该反应的r m H ΘΔ为（ ） 。 A ．164 kJ·mol -1 B ．328 kJ·mol -1 C ．146 kJ·mol -1 D ．82 kJ·mol -1 2.5 下列物质中，f m H ΘΔ和r m G ΘΔ均不等于零的是（ ） 。 A ．Zn(s) B ．H 2（g ） C. Br 2（g ） D. C(石墨) 2.6 下列各热化学方程式的热效应r m H ΘΔ与产物f m H ΘΔ相同的是 （ ） 。 A ．2H 2(g) + O 2 (g) 2H 2O (l) B ．NO(g) +2 1 O 2(g) NO 2 (g) C ．C( 石墨) + O 2 (g) C O 2 (g) D ． C( 金刚石) + O 2 (g) C O 2 (g) 2.7.下列各对物质标准熵的比较正确的是（ ）。 A ．O 2(g) ＞ O 3(g) B ．金刚石 ＞ 石墨 C ．H 2O(l) ＞ H 2O(g) D ．I 2(g) ＞ I 2(s) 2.8 不查表估计下列反应在298.15K 时熵变最大的是（ ）。 A ．CO 2(g) C(s) + O 2(g) B ．2SO 3(g) 2SO 2(g) + O 2(g) C ．CaSO 4·2H 2O(s) CaSO 4(s) + 2H 2O(l) D ．2NH 3(g) 3H 2(g) + N 2(g) 2.9 下列哪个过程使气体熵增加（ ）。 A ．加热 B ．冷却 C ．在一定温度下加压 D ．先加热后冷却
化学热力学基础习题
第6章化学热力学初步习题目录 第一部分化学热力学基础、热化学 一判断题；二选择题；三填空题；四计算题 第二部分熵、吉氏函数与化学反应方向 一判断题；二选择题；三填空题；四计算题 第一部分化学热力学基础、热化学 一判断题 1气体的标准状况与物质的标准态是同一含义。（） 2在恒温恒压下，某化学反应的热效应Q p=△H＝H2－H1，因为H是状态函数，故Q p也是状态函数。（） 3系统状态一定，状态函数就有确定的值。（） 4在恒温恒压条件下，反应热只取决于反应的始态和终态，而与过程的途径无关。（）5功和热是系统与环境间能量传递的两种形式。（） 6气体膨胀或被压缩所做的体积功是状态函数。（） 7由环境中吸收热量，系统的热力学能增加。（） 8环境对系统做功，系统的热力学能增加。（） 9系统的焓等于系统的热量。（） 10系统的焓等于恒压反应热。（） 11系统的焓变等于恒压反应热。（） 12反应的热效应就是该反应的焓变。（） 13由于CaCO3的分解是吸热的，故它的生成焓为负值。（） 14298K时反应Na(s)+1 Cl2(g)→NaCl(s)的△r H＝-411.1kJ·mol-1，即该温度下NaCl(s) 2 的标准摩尔生成焓为-411.1kJ·mol-1。（） 15298.15K时由于Na+(g)+Cl-(g)→NaCl(s)的△r H=-770.8kJ·mol-1，则NaCl(s)的标准摩尔生成焓是-770.8kJ·mol-1。（）
16298K时，反应CO(g)+Cl2(g)→COCl2(g)的△r H=-108kJ·mol-1，则△f H(COCl2，g)=-108kJ·mol-1。.（） 17所有气体单质的标准摩尔生成焓都为零。（） 18△f H(Br2,g)=0kJ·mol-1。（） 19298K时石墨的标准摩尔生成焓为零。（） 20在密闭容器中盛有等物质的量的N2(g)和O2(g)，使其反应生成NO(g)，保持反应在等温下进行，则该反应的焓变一定等于△f H(NO,g)。.（） 21已知在某温度和标准态下，反应2KClO3(s)→2KCl(s)+3O2(g)进行时，有2.0molKClO3分解，放出89.5kJ的热量，则在此温度下该反应的△r H＝－89.5kJ·mol-1。（） 22反应H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)的△r H与反应H2(g)+Br2(l)→2HBr(g)的△r H相同。（） 23298K、标准态时，NH3(g)与O2(g)反应生成NO(g)和H2O(g)，每氧化1molNH3(g)放出 226.2kJ热量，则其热化学方程式为NH3(g)+5 4O2(g)→NO(g)+3 2 H2O(g)，△r H=-226.2kJ。 （） 24反应N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)的△r H与反应1 2N2(g)+3 2 H2(g)→NH3(g)的△r H相同。（ ） 25相同质量的石墨和金刚石，在相同条件下燃烧时放出的热量相等。....（） 二选择题 1下列各物理量中，为状态函数的是（）。 (A)△H；(B)Q；(C)H；(D)△U。 2下列各物理量中，为状态函数的是（）。 (A)△U；(B)U；(C)Q；(D)W。 3下列叙述中正确的是（）。 (A)只有等压过程，才有化学反应热效应；
化学热力学检测题
检测题 （一）选择题 1．25℃时，NaCl在水中的溶解度约为6 mol/L，若在1升水中加入1摩尔NaCl，则其溶解的过程为 A．?G >0，?S >0 B．?G <0，?S >0 C．?G >0，?S <0 D．?G <0，?S <0 2．下列反应中哪一个的熵值变化最大： A．C(s)+O2(g) = CO2(g) B．2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) C．CaSO4(s)+2H2O(l) = CaSO4.2H2O(s) D．3H2(g)+N2(g) = 2NH3(g) 3．汽化是这样一个过程，其 A．?H、?S和?G在一切温度下均为正值B．?H和?S为正值 C．?G在T值低时为负值，在T值高时为正值D．?H与压力有极大关系 4．下列提法中哪一个最好地表达了?G与温度之间的关系 A．?G与T无关B．?G随T而变 C．?G是T的线性函数D．?G一般随T降低而减小 5．反应CaO(s)+H2O(1) = Ca(OH)2(s) 在25℃是自发的，其逆反应在高温下变为自发，这意味着 A．?H为+，?S为+ B．?H为+，?S为－ C．?H为－，?S为－D．?H为－，?S为+ 6．AgCl的?f G m?为-110.4 kJ/mol,反应2AgCl(s) = 2Ag (s)+Cl2(g)的?r G m?为A．–110.4×2 kJ/mol B．–110.4 kJ/mol C．+110.4 kJ/mol D．+110.4×2 kJ/mol 8．NO(g) + CO(g) = 1/2N2 (g) + CO2(g) ?r H m? = -373.27 kJ/mol，预期什么条件有利于使有害气体一氧化氮和一氧化碳取得最高转化率? A．低温高压B．高温高压 C ．低温低压D．高温低压 9．下列情况属于封闭体系的是 A．用水壶烧开水 B．氢气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧 C．氢氧化钠与盐酸在烧杯中反应 D．反应N2O4 (g) = 2NO2(g)在密闭容器中进行 10．下列说法正确的是 A．化学反应的热效应等于反应的焓变 B．化学反应的Q p = ?H，所以Q p也是状态函数 C．反应的?H等于产物的生成热之和减去反应物的生成热之和 D．一般情况下可以认为?H≈?U 11．下列说法正确的是 A．物体的温度越高，则含的热量越多 B．煤炭中有很多热
第一章 化学热力学基础 公式总结
第一章 化学热力学基础 公式总结 1.体积功 We = －Pe △V 2．热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W 3．n mol 理想气体的定温膨胀过程 .定温可逆时： Wmax=-Wmin= 4.焓定义式 H = U + PV 在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定容过程 Qv = △U 在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定压过程 Qp = H2 – H1 = △H 5.摩尔热容 Cm ( J·K-1·mol-1 ): 定容热容 CV （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 定容过程 适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ） 定压热容 Cp ?=?2 1 ,T T m p dT nC H （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 的定压过程 适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ） 单原子理想气体： Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2.5R 双原子理想气体： Cv,m = 2.5R , Cp,m = 3.5R 1 221ln ln P P nRT V V nRT =n C C m = ?=?2 1 ,T T m V dT nC U
多原子理想气体： Cv,m = 3R , Cp,m = 4R Cp,m = Cv,m + R 6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结 7.定义:△fHm θ(kJ·mol-1)-- 标准摩尔生成焓 △H —焓变； △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ—298K 时反应的标准摩尔焓变； △fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △cHm θ(B) —298K 时物质B 的标准摩尔燃烧焓。 8.热效应的计算 由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff （基尔霍夫） 方程 △rHm (T2) = △rHm (T1) + 如果 ΔCp 为常数，则 △rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1) 10.热机的效率为 对于卡诺热机 dT C p T T ? ?2 1 1 2 1211Q Q Q Q Q Q W +=+=-=η
2019年化学热力学基础考试题及答案(十)
2019年化学热力学基础考试题及答案 一、选择题 1、理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有（A ） A.0=?体S B.0=?U C.0 0 C ΔS 体系+ΔS 环境 = 0 D ΔS 体系+ΔS 环境 < 0 6、对常压下进行的气相化学反应，已知体系中各物质的等压热容与温度有关，下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是 ( D ) A 、
B、 C、 D、 7. 已知金刚石和石墨的S ?(298K)，分别为0.244 J?K-1?mol-1和5.696 J m 分别为3.414 cm3?mol-1和5.310 cm3?mol-1，欲增加石墨?K-1?mol-1，V m 转化为金刚石的趋势，则应( D ) A 升高温度，降低压力 B 升高温度，增大压力 C 降低温度，降低压力 D 降低温度，增大压力 8. 将克拉佩龙方程用于H2Ｏ的液固两相平衡，因为V m（H2Ｏ，1）＜V m(H2Ｏ，s），所以随着压力的增大,则H2Ｏ（1）的凝固点将：( B ) (A)上升(B)下降(C)不变 9、在一定温度、压力下，A和B形成理想液态混合物，平衡时液相中的摩尔分数x A/ x B=5，与溶液成平衡的气相中A的摩尔分数 y A=0.5，则A、B的饱和蒸气压之比为（C ） (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5 10．在p下，当过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中正、负号无法确定的量是 D 。 A．?G B．?S C．?H D．?U 二、判断题 1、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 2、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√）
第4章-化学热力学基础习题
第4章 化学热力学基础习题 1．选择题 4-1下列物质中 m f H ?不等于零的是 （ ） (A) Cl 2(g) (B) O 2(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 m f H ?、 m f G ?、 m S 都为零 (B) 放热反应总是可以自发进行的 (C) H 2(g)的标准燃烧热等于H 2O(l)的 m f H ? (D) CO 2(g)的 m f H ?也就是CO(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(l) + 2 O 2(g) → CO 2(g) + 2 H 2O(g) (B) CH 4(g) + 2 O 2(g) → CO 2(g) + 2 H 2O(g) (C) CH 4(g) + 2 O 2(g) → CO 2(g) + 2 H 2O(l) (D) CH 4(g) + 2 3 O 2(g) → CO(g) + 2 H 2O(l) 4-4 下列叙述正确的是（ ） (A) m r S ?＝∑?θS (生成物)－∑?θS (反应物) (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 m r G ?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 m f H ?值直接比较其热力学稳定性。 4-5 已知2 PbS(s) + 3O 2(g) = 2 PbO(s) + 2 SO 2(g) m r H ?= - 843.4 kJ· mol -1则该反应的 Q v 值为（ ） (A) 840.9 (B) 845.9 (C) -845.9 (D) -840.9 4-6下列物质中，摩尔熵最大的是（ ） (A) CaF 2 (B) CaO (C) CaSO 4 (D) CaCO 3 4-7下列反应中 m r S ?最大的是（ ）
第一章 化学热力学基础
第一章化学热力学基础 1．计算下列体系热力学能的变化（ΔU） （1）体系吸收了60kJ的热，并对环境做了40kJ的功。 （2）体系放出了50kJ的热和环境对体系做了70kJ的功。 解：（1）Q = +60kJ W = －40kJ; ΔU = Q + W = +(60) + (－40) = +20KJ (2) Q = －50KJ W = +70KJ ΔU = Q + W = (－50) + 70 = +20KJ 2．298K时，在恒容量热计中测得1.00mol C6H6 (1)完全燃烧生成 H2O（1）和CO2 （g）时，放热3263.9KJ。计算恒压下1.00mol C6H6 (1)完全燃烧时的反应热效应。 解：C6H6完全燃烧时的反应式：C6H6(l)+7.5O2(g)=3H2O(l)+6CO2(g) 实验是在恒容条件下, 即 Q V=－3263.9KJ Δn=6-7.5= －1.5 据Q p= Q V +ΔnRT = －3263.9 + (－1.5) × 8.314 × 298 × 10 -3 = －3267.6(KJ·mol-1) 3．在弹式量热计里燃烧氮化铌反应为： NbN (s) + O2 (g) =Nb2O5 (s) + N2 (g) 在298下测得热力学能的变化为－712.97KJ.mol-1，求此反应的焓变。解：在弹式量热计里测量恒容反应热： Q V =ΔU = －712.97KJ·mol-1 Δn== － = － 据Q p = Q V +ΔnRT Q p = = －712.97+(－) × 8.314 × 298 × 10 –3 = －714.83(KJ·mol-1) 4.已知反应： A + B = C + D = －40.0 KJ·mol-1 C + D = E = +60.0 KJ·mol-1 试计算下列反应的 : （1）C + D = A + B （2）2C + 2D = 2A + 2B （3）A + B = E 解：（1）