大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第二章試題及答案

1、.精品 第二章第二章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)本章總目標(biāo)本章總目標(biāo)：1：掌握四個(gè)重要的熱力學(xué)函數(shù)及相關(guān)的計(jì)算。2：會(huì)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。3：理解化學(xué)反應(yīng)等溫式的含義，初步學(xué)會(huì)用吉布斯自由能變化去判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。各小節(jié)目標(biāo)各小節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)：熱力學(xué)第一定律了解與化學(xué)熱力學(xué)有關(guān)的十個(gè)基本概念（敞開(kāi)體系、封閉體系、孤立體系、環(huán)境、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、過(guò)程、途徑、體積功、熱力學(xué)能） ，掌握熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容（u=q-w）和計(jì)算。第二節(jié)：熱化學(xué)1：掌握化學(xué)反應(yīng)熱的相關(guān)概念：反應(yīng)熱指恒壓或恒容而且體系只做體積功不做其它功的條件下，當(dāng)1一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，若使產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)物的起始溫度，這時(shí)體系放

2、出或吸收的熱量稱為反應(yīng)熱。 （） 。標(biāo)準(zhǔn)生成熱某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各元素的指定單質(zhì)生成標(biāo)2準(zhǔn)狀態(tài)的 1mol 某純物質(zhì)的熱效應(yīng)。符號(hào),單位：或） 。fmh1jmol1kjmol燃燒熱在 100kpa 的壓強(qiáng)下 1mol 物質(zhì)完全燃燒時(shí)的熱效應(yīng)。符號(hào)：3；單位：。cmh1kjmol2：掌握恒容反應(yīng)熱u=qv-w;恒壓反應(yīng)熱 qp=h恒容反應(yīng)熱和恒壓反應(yīng)熱的關(guān)系：pvqqnrt3：掌握蓋斯定律內(nèi)容及應(yīng)用內(nèi)容：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)若能分解成幾步來(lái)完成，總反應(yīng)的熱效應(yīng)等于各步1反應(yīng)的熱效應(yīng)之和。學(xué)會(huì)書寫熱化學(xué)方程式并從鍵能估算反應(yīng)熱。2.精品第三節(jié)：化學(xué)反應(yīng)的方向1：了解化學(xué)熱力學(xué)中的四個(gè)狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)

3、能、焓、熵、吉布斯自由能。2：重點(diǎn)掌握吉赫公式的意義及計(jì)算。rmrmrmghts 3;建立混亂度、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)自由能和標(biāo)準(zhǔn)熵以及標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的概念，并學(xué)會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度做初步的討論會(huì)運(yùn)用吉布斯自由能判斷反應(yīng)的自發(fā)性。 習(xí)題一 選擇題1.如果反應(yīng)的h 為正值，要它成為自發(fā)過(guò)程必須滿足的條件是（ ）a. s 為正值，高溫 b. s 為正值，低溫c.s 為負(fù)值，高溫 d. s 為負(fù)值，低溫2.已知某反應(yīng)為升溫時(shí)rg0值減小，則下列情況與其相符的是（ ）a.rs00 c.rh00 d.rh003.該死定律認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與途徑無(wú)關(guān)。這是因?yàn)榉磻?yīng)處在（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)

4、題吉大版)a.可逆條件下進(jìn)行 b. 恒壓無(wú)非體積功件下進(jìn)行 c. 恒容無(wú)非體積功件下進(jìn)行 d.以上 b,c 都正確4.在 298k 時(shí)反應(yīng) h2（g）+1/2o2（g）=h2o（g）的 qp 和 qv 之差（kj/mol）是（ ）a.-3.7 b.3.7 c.1.2 d.-1.25.冰的熔化熱為330.5kj/mol，00c時(shí)將1.00g水凝結(jié)為同溫度的冰，其 s為（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)a.-330.5jmol -1k-1 b.-1.21jmol -1k-1 c .0 d.+1.21jmol -1k-16.下列變化為絕熱過(guò)程的是（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)a.體系溫度不變 b

5、.體系不從環(huán)境吸收熱量c.體系與環(huán)境無(wú)熱量交換 d.體系的內(nèi)能保持不變7.某反應(yīng)在 298k 時(shí)的 kc1=5，398k 時(shí) kc2=11，則反應(yīng)的rh0值為（ ）a0 b. 0 c.于 0 d.不一定8. 298k 時(shí) a+bc+d 的rg0=-10kj/mol.已知：298k 時(shí) a,b,c，d 皆為氣體，當(dāng)由等物質(zhì)的量的 a 和 b 開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，則達(dá)到平衡時(shí)混合物中（ ）.精品a .c 和 d b. a 和 bc . a 和 b、c 及 d 都有，a 和 b 的量大于 c 和 d 的量d. a 和 b、c 及 d 都有，但 c 和 d 的量大于 a 和 b 的量9.熱化學(xué)方程式：zn（s

6、）+1/2o2（g）=zno（s） rh10=-348.3kj/mol 2hg(1)+o2（g）=2hgo（s） rh20=-181.6kj/mol則反應(yīng)：zn（s）+hgo（s）=zno（s）+hg（l）的rh0（ ）a.166.7kj/mol b.-257.5kj/mol c.439.1kj/mol d. -529.9kj/mol10. 若 298k 時(shí)，hco3-（aq）和 co32-（aq）的fg0-587.06 kj/mol 和-528.10kj/mol，則反應(yīng) hco3-（aq）h+（aq）+co32-（aq）的 rg0常數(shù)分別為（ ）a. 1115.16kj/mol 和 4.71

7、0-11 b. 58.96kj/mol 和4.710-11c. -58.96kj/mol 和 4.710-11 d. 58.96kj/mol 和-4.710-1211.298k 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)熵減少最多的是（ ）a.h2(g)+br2(l) = 2hbr(g) b.2n2h4(l) + n2o4(l) = 3n2(g) +4h2o(l)c.n2(g) +3h2(g) = 2nh3(g) d.2n2 + o2(g) = 2n2o(g)12.agcl 的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能為109.5kjmol1則反應(yīng)：g2agcl(s) = 2ag(s) + cl2(g)的為（ ）ga.219kjmol1 b.109.5k

8、jmol1 c.109.5 kjmol1 d.+219kjmol113.下列敘述中正確的是（ ）a.焓是狀態(tài)函數(shù)，也是強(qiáng)度性質(zhì)b.焓是為了研究問(wèn)題方便而引入的一個(gè)物理量c.焓可以認(rèn)為就是體系所含的熱量d.封閉體系不做其它功時(shí)，rh=qp14.下列物質(zhì)中，標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵最大的是（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) a. mgf2 b. mgo c. mgso4 d. mgco315.某反應(yīng)的rh0=-122 kjmol1，rs0=-231 jk1mol1。則在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，對(duì)此反應(yīng)下列敘述正確的是（ ）.精品a.在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行 b.在任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行c.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 d.僅在低溫下自

9、發(fā)進(jìn)行.精品16.液體沸騰過(guò)程中，下列幾種物理量數(shù)值增加的是（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) a. 蒸汽壓 b. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾自由能 c. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 d.液體質(zhì)量17.下列敘述中正確的是（ ）a. rh00 的反應(yīng)總是自發(fā)進(jìn)行的 b. 單質(zhì)的s0=0c. 單質(zhì)的fh0=0、fg0=0 d. rh00、rs00 的反應(yīng)總是自發(fā)進(jìn)行的18.下列物質(zhì)中，fhm0 不等于零的是（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)a. fe（s） b. c（石墨） c.ne（g） d.cl2（l） 19. 已知在298k時(shí)反應(yīng)2n2（g）+o2（g）=2n2o（g）的rum0為166.5 kjmol1，則該反應(yīng)的rhm0

10、為（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)a.164 kjmol1 b.328kjmol1 c.146kjmol1 d.82kjmol120.將固體nh4no3溶于水中，溶液變冷，則該過(guò)程的g，h，s的符號(hào)依次是（ ）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) a.+，-，- b.+，+，- c.-，+，- d.-,+，+二 填空題1. 化學(xué)反應(yīng)的等壓熱效應(yīng) qp 與等容熱效應(yīng) qv 的關(guān)系，可用下式表示：qp-qv=nrt。它的應(yīng)用條件是 。2.（1）對(duì)于 體系，自發(fā)過(guò)程熵一定是增加。（2）熱力學(xué)體系的 過(guò)程，狀態(tài)函數(shù)的變化一定為零。3.把 1000c，101.3kpa 下的 1mol 水向真空完全蒸發(fā)為同溫、

11、同壓下的水蒸氣，已知水的汽化熱為 41kj/mol，則gm0= ， sm0= 。 （注：在等溫過(guò)程中，sm0=（q/t）可逆）4.2molhg（l）在沸點(diǎn)溫度（630k）蒸發(fā)過(guò)程中所吸收的熱量為 109.12kj。則汞的標(biāo)準(zhǔn)摩爾蒸發(fā)焓vaphm0= ；該過(guò)程對(duì)環(huán)境做功w= ，u= ， s= ，g= 。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)5.1mol 液態(tài)的苯完全燃燒生成 co2（g）和 h2o（l） ，則該反應(yīng)的 qp 與 qv 的.精品差值為 kj/mol（溫度為250c）(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)6.下列反應(yīng)（1）c（s）+o2（g）=co2（g）（2）2co（g）+o2（g）=2co2（g）（

12、3）nh4cl（s）=nh3（g）+hcl（g）.精品（4）caco3（s）=cao（s）+co2（g）則按 rsm0減小的順序?yàn)?。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)7.常溫常壓下，zn 和 cuso4溶液在可逆電池中反應(yīng)，放熱 6.0kj，則此過(guò)程的rs 為 ，rg為 。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)8.已知反應(yīng)caco3（s）=cao（s）+co2（g）在298k時(shí)rgm0=130 kj/mol，1200k時(shí)rgm0=-15.3kj/mol，則該反應(yīng)的rhm0為 ，rsm0為 。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)9.將下列物質(zhì)按摩爾熵由小到大排列，其順序?yàn)?。licl（s） ； li（s） ； cl2

13、（g） ； i2（g） ； ne（g） 。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)10.若3mol理想氣體向真空膨脹，該過(guò)程的q，w，u，h，s，g中不為零的是 。(無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)三 問(wèn)答題1.什么是焓？非恒壓過(guò)程是否有焓變？有的話，等于什么？2.單斜硫和臭氧都是單質(zhì)，它們的fh0否等于零？并說(shuō)明理由？3.在氣相反應(yīng)中rgm0和 rgm 有何不同？在液體的正常沸點(diǎn)時(shí)，能否用rgm0=0 表示該體系達(dá)到平衡？為什么？ 4.已知三溴化硼在常溫是液態(tài)，能否用其 298k 的rg0去說(shuō)明反應(yīng) bbr3（g）=b（s）+3/2br2（g）在常溫是否可以自發(fā)進(jìn)行？5.100g 鐵粉在 25溶于鹽酸生成氯化

14、亞鐵（fecl2） ， （1）這個(gè)反應(yīng)在燒杯中發(fā)生；（2）這個(gè)反應(yīng)在密閉貯瓶中發(fā)生；兩種情況相比，哪個(gè)放熱較多？簡(jiǎn)述理由。6.判斷下列反應(yīng)中，哪些是熵增加的過(guò)程，并說(shuō)明理由。（1）i2（s）i2（g） （2）h2o（s）h2o（g） （3）h2o（l）h2（g）+1/2o2（g） （4）2co（g）+o2（g）2co2（g）7.冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，是熵增加起了主要作用的結(jié)果，這一說(shuō)法是否恰當(dāng)，為什么？.精品8. rho=fho（產(chǎn)物）-fho（反應(yīng)物） ，為什么反應(yīng)熱的單位與rho相同，皆是 kj/mol？9.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列各組內(nèi)反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)是否相同？說(shuō)明理由。（1）n2（g）+

15、3h2（g）=2nh3（g） 1/2n2（g）+ 3/2h2（g）=nh3（g）（2）h2（g）+br2（g）=2hbr（g） h2（g）+br2（l）=2hbr（g） 四 計(jì)算題1.已知 c（s）+o2（g）=co2（g） ， rh0= -393kj/mol h2（g）+1/2o2（g）=h2o（l） ， rho=-283kj/mol ch4（g）+2o2（g）=co2（g）+2h2o（2） rh0= -890kj/mol求反應(yīng)：c（s）+2h2（g）=ch4（g）的 rh0=?2. 已知下列數(shù)據(jù) (無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) h (sn，白) = 0fm h (sn，灰) = 2.1kjm

16、olfm1s (sn，白) = 51.5jkmolm11s (sn，灰) = 44.3jkmolm11 求 sn（白）與 sn（灰）的相變溫度。3.下表是 298k 時(shí)四種物質(zhì)的fh0、f g0和 s0（數(shù)據(jù)不全）： fh0（kj/mol） fg0（kj/mol） s0（jk-1mol-1）co（g） -110.5 -137.3 197.9co2（g） -393.5 -394.4 213.6h2o（g） -241.8 -228.6 h2（g） 130.6（1） 只用此表中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng) h2o（g）+co（g）=h2（g）+co2（g）的rh2980、rg2980和rs2980（2） 試求 h2

17、o（g）在 298k 的標(biāo)準(zhǔn)熵。4. 查表求298k時(shí)下列反應(yīng)的反應(yīng)熱 (無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)（1） 3no2(g) + h2o(l) 2hno3(l) + no(g)（2） cuo(s) + h2(g) cu(s) + h2o(g).精品5.指定 nh4cl（s）分解產(chǎn)物的分壓皆為 105pa，試求 nh4cl（s）分解的最低溫度。6.計(jì)算在 101.3kpa 下 caco3（s）=cao（s）+co2（g）的rh0、rs0、rg0，并計(jì)算反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。7. 在一知彈式量熱計(jì)中燃燒 0.20molh2（g）生成 h2o（l） ，使量熱計(jì)溫度升高0.88k，當(dāng) 0.010mol

18、 甲苯在此量熱計(jì)中燃燒時(shí)，量熱計(jì)溫度升高 0.615k，甲苯的燃燒反應(yīng)為c7h8(l) + 9 o2(g) 7 co2(g) + 4h2o(l)求該反應(yīng)的rh 。已知 h ( h2o，l ) = 285.8 kjmol(無(wú)機(jī)化學(xué)mfm1例題與習(xí)題吉大版)8.在水的正常沸點(diǎn)溫度，h0蒸發(fā)為 40.58kj/mol，假定 1mol/l 液體的體積可忽略，并假定水蒸氣為理想氣體，計(jì)算在恒壓 101325pa 和 373k 下，lmol/水汽化的 q、w、u、s 和 g。9. 已知下列熱化學(xué)反應(yīng) (無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)fe2o3(s) + 3co(g) 2fe(s) + 3co2(g) rh =

19、 27.61 mkjmol13fe2o3(s) + 3co(g) 2 fe3o4 (s) + co2(g) rh = 27.61 mkjmol1fe3o4 (s) + co(g) 3feo(s) + co2(g) rh = + 38.07 mkjmol1求下列反應(yīng)的反應(yīng)熱rh feo(s) + co(g) = fe(s) + co2(g)m10.計(jì)算 mgco3(s) = mgo(s) + co2(g)的、和 850k 時(shí))298(kh)298(ks的已知：（kjmol1 ）（jmol1k1） )850(kghsmgco3(s)109665.7mgo(s) 601.7 26.9co2(g)39

20、3 214參考答案.精品一 選擇題1. a 2. b 3. d 4. a 5. b 6. c 7. b 8. d 9. b 10. b.精品11.c 分析：對(duì)熵影響最大的是固、液態(tài)與氣態(tài)間的轉(zhuǎn)變，所以只要求出反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量的變化值即可判斷：(a)1（熵增加）(b)3（熵增加）(c)2（減小最多）(d)1（減?。?2.d 分析：ag(s) + 1/2cl2(g) = agcl(s) =109.5kjmol1g所以所求=(109.52)kjmol1 g13.b 14.c 15.d 16.c 17.d 18.d 19.a 20.d二 填空題1.理想氣體，只做膨脹功 2.（1）孤立 （2）循環(huán)3

21、. 0；1.1102jmol-1k-1 4. vaphm0=54.56 kjmol1 w=10.48kj u=98.64kj s=173.2 jk-1 g=05.-3.72 6.（3）（4）（1）（2） 7. rs=-20.1 jmol-1k-1 rg=-200kj 8.178 kjmol1，161 jmol-1k-1 9. li（s） ； licl（s） ；ne（g） ； cl2（g） ； i2（g） 。10. s，g。 三 問(wèn)答題1.答：焓用 h 表示，定義為 h=u+pv，是狀態(tài)函數(shù)；非恒壓過(guò)程中有焓變，h=u+（pv） 。 （恒壓過(guò)程焓變 h=u+pv，h=qp）.精品2.答：它們的f

22、h0不等于零。因?yàn)樗鼈儾皇亲罘€(wěn)定的單質(zhì)。只有最穩(wěn)定的單質(zhì)如 o2（g）和斜方硫的fh0才等于零。.精品3.答：rg0是氣相反應(yīng)體系中各氣態(tài)物質(zhì)的分壓均為標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)的摩爾吉布斯自由能變；rgm 則是各氣態(tài)物質(zhì)的壓力為任何數(shù)值時(shí)的摩爾吉布斯自由能變。液體在正常沸點(diǎn)，即標(biāo)準(zhǔn)壓力，溫度下，氣液達(dá)平衡時(shí)可用rgm0=0 表示該體系達(dá)到平衡。4.答：不能。因?yàn)閞g0是狀態(tài)函數(shù)，與物質(zhì)所處的狀態(tài)有關(guān)，fg0（bbr3，g）不等于fg0（bbr3，l） ，不能用fg0（bbr3，l）判斷bbr3（g）=b（s）+3/2br2（g）在常溫下進(jìn)行的可能性。5.答：第一種情況放熱量為 qp，第二種情況放熱量為 qv

23、，由于 qp=qv+pv=qv+nrt， 因?yàn)樽兓^(guò)程有氣體產(chǎn)生，n 為正值，所以 qp-qv=nrt0，所以 qpqv。故第一種情況放熱多于第二種情況。6.（1） ， （2） ， （3）都是熵增加，因?yàn)闅怏w分子數(shù)增加。 （4）熵減少，因?yàn)闅怏w分子數(shù)隨反應(yīng)而減少。7. 冰在室溫下自動(dòng)熔化成水時(shí)，是一個(gè)吸熱過(guò)程，但由于（h2o，s，298k） s（h2o，l，298k）且g0，所以冰在室溫下自動(dòng)熔化成水是熵增加起了s主要作用的結(jié)果。8.反應(yīng)熱和生成熱的單位相同，因?yàn)榘捶磻?yīng)式所示的那些粒子的特定組合的基本單元數(shù)都是 1mol。9.（1）不相同。因?yàn)榈葔簾嵝?yīng)rh0是容量性質(zhì)，與體系中各物質(zhì)的餓量有

24、關(guān)。（2）不相同。因?yàn)榈葔簾嵝?yīng)rh0是狀態(tài)函數(shù)的改變量，與體系中各組分的聚集狀態(tài)有關(guān)。四 計(jì)算題1.解：（1）c（s）+o2（g）=co2（g） rh10（2）h2（g）+1/2o2（g）=h2o（l） rh20（3）ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l) rh30（4）c(s)+2h2(g)=ch4(g) rh0得：（2）2+（1）-（3） c（s）+2h2（g）=ch4（g）即得（4）根據(jù)蓋斯定律得：rh0=(rh10+2rh20)- rh30 = -393+2(-283)-(-890) =-69kj/mol.精品2.解：.精品3.解：（1） h2o（g）+co（g）=

25、h2（g）+co2（g）rh2980=（-398.5）+0-（-241.8）-（-110.5） = -41.2kj/molrg2980=（-394.4）+0-（-137.3）-（-228.6） = -28.5kj/molrs2980=rh0-rg0/t=（-41.2）-（-28.5）/298=0.0426kjk-1mol-1=-42.6jk-1mol-1 （2）sh2o（g）0=sco2（g）0+sh2（g）0-sco（g）0-s2980 =213.6+130.6-197.6-（-42.6） =188.9jk-1mol-14.解： （1） （2）5.解：nh4cl（s）nh3（g）+hcl（g）rg0=（fg0）產(chǎn)物-（fg0）反應(yīng)物=fgnh30+fghcl0-fgnh4cl0= -16.5+（-95.4）-（-203）=91.1kj/mol0故：該