化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)(習(xí)題及答案)

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GeneralChemistry

Chapter4Homework

第二章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題1.以下物質(zhì)中，ΔfHm⊙不等于0的是(D)A、Fe(s)B、C(石墨)C、Ne(g)D、Cl2(l)2.將固體硝酸銨溶于水，溶液變冷，那么該過程ΔG、ΔH、ΔS的符號依次是(D)A、+,-,-B、+,+,C、-,+,D、-,+,+3.已知MnO2(s)=MnO(s)+1/2O2(g),△rHm⊙=134.8kJ/mol,MnO2(s)+Mn(s)=2MnO(s),ΔrHm⊙=-250.1kJ/mol那么，MnO2的標(biāo)準(zhǔn)生成熱ΔfHm⊙(kJ/mol)為(C)A、591.7B、317.5C、-519.7D、317.54.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，以下離子中Sm⊙為0的是(C)A、Na+B、Cu2+C、H+D、Cl1

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

5.以下反應(yīng)中，ΔrGm⊙等于產(chǎn)物ΔfGm⊙的是(C)A、Ag+(aq)+Br-(aq)=AgBr(s)B、2Ag(s)+Br2(l)=2AgBr(s)C、Ag(s)+1/2Br2(l)=AgBr(s)D、Ag(s)+1/2Br2(g)=AgBr(s)6.以下反應(yīng)中，ΔrSm⊙最大的是(C)A、C(s)+O2(g)=CO2(g)B、2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)C、2NH3(g)=3H2(g)+N2(g)D、CuSO4(s)+5H2O(l)=CuSO42O(s)5H7.以下過程中，ΔG=0的是(A)A、氨在水中解離達(dá)平衡C、抱負(fù)氣體向真空膨脹B、乙醇溶于水D、炸藥爆炸2

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

二、填空題1.在100℃恒壓條件下，水的汽化熱為2.26kJ-1。1mol水在g100℃汽化，該過程的Q=40.68kJ,ΔG=0,ΔH=40.68kJ,ΔS=109J-1-1。molK2.有A、B、C、D四個反應(yīng)，在298K時反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)為反應(yīng)ΔrHmθ/kJ-1molA10.5B1.80C-126D-11.7

ΔrSmθ/J-1-1molK

30.0

-113

84.0

-1.05

那么在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是C,任何溫度都不能進(jìn)行的反應(yīng)是B;另兩個反應(yīng)，在溫度高于77℃時可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是A,在溫度低于10869.9℃時可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是D。3.已知反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),在298K時，ΔrGmθ=130kJ-1,1200K時ΔrGmθ=-15.3kJ-1,那么該反molmol應(yīng)的ΔrHmθ=178.0kJ-1,ΔrSmθ=161.1J-1-1。molmolK3

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

三、計算題

1.1molH2O(l)在373.15K、pθ下加熱完全變成373.15K的水蒸氣，計算此過程的Q、W、ΔU和ΔH,已知完全蒸發(fā)1gH2O需供應(yīng)2.26kJ熱量。

解：

Q1182.2640.68(kJ)Wp外Vp(VgVl)pVgnRT18.314373.153.10(kJ)

UQW40.683.1037.58(kJ)HQp40.68(kJ)

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

2、已知下面兩個反應(yīng)的△rHmθ分別如下：

(1)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△rHmθ=-1170kJ-1mol(2)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△rHmθ=-1530kJ-1mol試求：NO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△rHmθ。

解：

12

N2(g)

12

O2(g)NO(g)

(3)

fHm

(3)

(1)(2)4

fHm

14

[rHm(1)rHm(2)][(1170)(1530)]90(kJmol)1

14

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

3.已知

(1)C(s,石墨)+1/2O2(g)=CO(g)△rHmθ(1)=-110.52kJmol-1(2)C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△rHmθ(2)=-393.51kJmol-1(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△rHmθ(3)=-285.84kJmol-1(4)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△rHmθ(4)=-726.6kJmol-1試計算合成甲醇反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)的△rHmθ。

解：

(5)(3)2(2)(1)(4)rHm(5)2rHm(3)rHm(2)rHm(1)rHm(4)2(285.84)(393.5)(110.52)(726.6)128.07(kJmol)61

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

4.制備半導(dǎo)體材料時發(fā)生如下反應(yīng)：SiO2(s)+2C(s,石墨)=Si(s)+2CO(g)通過計算回答以下問題：(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)熱是多少？是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？(2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，298K時，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？

解：fHm(kJmol)Sm(Jmol11

SiO2(s)2C(s,石墨)Si(s)2CO(g)910.94)41.84856.6705.740018.80110.52197.56137.15

K1

1

fGm(kJmol)

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry(1)

Chapter4Homework

rHm2fHm(CO)fHm(SiO2)2(110.52)(910.94)689.9(kJmol)1

rHm0(2)

該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

rGm2fGm(CO)fGm(SiO2)2(137.15)(856.67)582.37(kJmol)1

rGmrHmTrSm

3

689.9298(2197.5618.825.7441.84)10582.4(kJmol)1

rGm0

反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行8

一般化學(xué)習(xí)題

GeneralChemistry

Chapter4Homework

5.試計算NH4Cl(s)在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分解的溫度。

解：fHm(kJmol)Sm(Jmol11

NH4Cl(s)NH3(g)HCl(g)314.4)94.5646.11192.392.31186.801

K

1

rHm(46.11)(92.31)(3