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. U.H.W B. S.H.Q C. U.H.G. D. S.H.W
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) D.I2(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 =-285.8KJ/mol则下列结论正确的是( )
A. H(反应物)>H(生成物) B. H(反应物) E. 反应放热 以下哪种物质的S值最高( ) A. 金刚石 B. Cl2(l) C. I2(g) D. Cu(s) 热力学温度为零时，任何完美的晶体物质的熵为( ) A. 零 B. 1 J·mol-1·K-1 C. 大于零 D. 不确定 关于熵，下列叙述中正确的是( ) A. 0K时，纯物质的标准熵 S =0 ; B. 单质的S =0 ，单质的△H和△G 均等于零; C. 在一个反应中，随着生成物的增加，熵增大; D. △S>0 的反应总是自发进行的. 室温下，稳定状态的单质的标准熵为( ) A. 零 B. 1 J·mol-1·K-1 C. 大于零 D. 不确定 已知 △rHm(Al2O3)= -1676kJ·mol-1，则标准态时，108g的Al(s)完全燃烧生成Al2O3(s)时的热效应为( ) A. 1676 kJ B. -1676 kJ C. 3352 kJ D. -3352 kJ (原子量 Al:27 O:16 ) 热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △rHm(298)=-92.2 kJ·mol-1表示( ) A. 1molN2(g)和3molH2(g)反应可放出92.2KJ的热量; B. 在标况下，1molN2(g)和3molH2(g)完全作用后，生成2molNH3(g) 可放出92.2kJ的热; C. 按上述计量关系进行时生成1molNH3(g)可放热92.2kJ; D. 它表明在任何条件下NH3的合成过程是一放热反应. H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是( ) A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = -242 kJ·mol-1 B. 2H2 + O2 =2H2O △H = -242 kJ·mol-1 C. H2 + 1/2O2 = H2O △H = -242 kJ·mol-1 D. 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) △H = -242 kJ·mol-1 下列反应方程式中哪个反应放出的热量最多( ) A CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) B. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) D. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) 热力学第一定律的数学表达式 △U=Q+W 只适用于( ) A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系 已知反应B和A和反应B和C的标准自由能变分别为△G1和△G2 ，则反应A和C的标准自由能变△G为( ) A. △G =△G1 +△G2 B. △G =△G1 -△G2 C. △G =△G2 -△G1 D. △G =2△G1 -△G2 对于盖斯定律，下列表述不正确的是( ) A. 盖斯定律反应了体系从一个状态变化到另一状态的总能量变化; B. 盖斯定律反应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; C. 盖斯定律反应了体系状态变化时其熵变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关; D. 盖斯定律反应了体系状态变化时其自由能变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关. 已知: 298K.101.325kPa下: △H (kJ·mol-1) S (J·mol-1·K-1) 石墨 0.0 5.74 金刚石 1.88 2.39 下列哪些叙述是正确的 ( ) A. 根据焓和熵的观点，石墨比金刚石稳定; B. 根据焓和熵的观点，金刚石比石墨稳定; C. 根据熵的观点，石墨比金刚石稳定，但根据焓的观点，金刚石比石墨稳定; D. 根据焓的观点石墨比金刚石稳定，但根据熵的观点金刚石比石墨稳定; E. △G (金刚石)>△G (石墨). 等温等压过程在高温不自发进行而在低温时可自发进行的条件是( ) A. △H<0，△S<0 B. △H>0，△S<0 C. △H<0，△S>0 D. △H>0，△S>0 下列情况下，结论正确的是 ( ) A. 当△H>0，△S<0时，反应自发; B. 当△H<0，△S>0时，反应自发; C. 当△H<0，△S<0时，低温非自发，高温自发; D. 当△H>0，△S>0时，低温非自发，高温自发; E. 当△H>0，△S>0时，任何温度下均不自发. 已知反应 Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) 在300K时，其△G= -107.9 kJ·mol-1， 400K时，△G=-95.33kJ·mol-1，则该反应的△H和△S近似各为( ) A. 187.4 kJ·mol-1; -0.126 kJ·mol-1·K-1 B. -187.4 kJ·mol-1; 0.126 kJ·mol-1·K-1 C. -145.6 kJ·mol-1; -0.126 kJ·mol-1·K-1 D. 145.6 kJ·mol-1; -0.126 kJ·mol-1·K-1 已知 298K时NH3(g)的△H=-46.19kJ·mol-1，反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 的△S为-198J·mol-1·K-1，欲使此反应在标准状态时能自发进行，所需温度条件为 ( ) A. <193K B. <466K C. >193K D. >466K 已知298K时，CO2(g)的△H为-393.5kJ·mol-1，H2O(l)的△H为-285.8kJ·mol-1，乙炔的燃烧热为 -1300kJ·mol-1，则乙炔的标准生成热为( ) A. 227.2kJ·mol-1 B. -227.2kJ·mol-1 C. 798.8kJ·mol-1 D. -798.8kJ·mol-1 金属铝是一种强还原剂，它可将其它金属氧化物还原为金属单质，其本身被氧化为Al2O3，则298K时，1molFe2O3和1molCuO被Al还原的△G分别为( ) A. 839.8kJ·mol-1 B. -839.8kJ·mol-1 C. 397.3kJ·mol-1 D. -393.7kJ·mol-1 E. -1192kJ·mol-1 (已知: △G(Al2O3，s)=-1582kJ·mol-1 △G(Fe2O3，s)=-742.2kJ·mol-1 △G(CuO，s)=-130kJ·mol-1 298K时，反应 SO2(g)+2NaOH(aq) Na2SO3(aq)+H2O(l) 的△Hr是( ) A. 1.7kJ·mol-1 B. -1.7kJ·mol-1 C. -394.7kJ·mol-1 D. 394.7kJ·mol-1 (已知 △H(SO2，g)=-296.8kJ·mol-1 △H(H2O，l)=-286kJ·mol-1 △H(SO3，aq)=-635.5kJ·mol-1 △H(OH，aq)=-230kJ·mol-1 在732K时反应 NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的△G为-20.8kJ·mol-1，△H为154kJ·mol-1，则反应的△S为( )J·mol-1·K-1. A. 587 B. -587 C. 239 D. -239 已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ·mol-1 2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H =-601.8kJ·mol-1 2Mg(s)+2C(s)+3O2(g)=2MgCO3(s)△H =-1113kJ·mol-1 则 MgO(s)+CO2(g)=MgCO3(s)的△Hr为( )kJ·mol-1 A. -235.4 B. -58.85 C. -117.7 D. -1321.3 已知 : 4Fe(s) + 3O2 = 2Fe2O3(s); △G=-1480kJ·mol-1 4Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O (s); △G=-80kJ·mol-1 则 △G(Fe3O，s)的值是( )kJ·mol-1 A. -1013 B. -3040 C. 3040 D. 1013 已知: NH3(g) NO(g) H2O(l) △G (KJ·mol-1) -16. 86.69 -237.2 则反应 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) 的△G在298时为( )kJ·mol-1 A. -133.9 B. -1009.9 C. -1286.6 D. 159.5 化学反应在任何温度下都不能自发进行时，其 ( ) A. 焓变和熵变两者都是负的; B. 焓变和熵变两者都是正的; C. 焓变是正的，熵变是负的; D. 焓变是负的，熵变是正的. 某化学反应其△H为-122kJ·mol-1，△S为-231J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下自发进行 ( ) A. 在任何温度下自发进行; B. 在任何温度下都不自发进行; C. 仅在高温下自发进行; D. 仅在低温下自发进行. 如果体系在状态Ⅰ时吸收500J的热量，对外作功100J达到状态Ⅱ，则体系的内能变化和环境的内能变化分别为( ) A. -400J， 400J B. 400J， -400J C. 500J， -100J D. -100J， 500J 对于封闭体系，体系与环境间( ) A. 既有物质交换，又有能量交换; B. 没有物质交换，只有能量交换; C. 既没物质交换，又没能量交换; D. 没有能量交换，只有物质交换. 二．填充题 当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于_________，而与___________无关. 当体系发生变化时_____________叫做过程;________________叫做途径. 对于一个封闭体系，从始态变到终态时内能的变化等于__________和__________________的差额. 在热力学中用热和功的正负号表示以热或功的形式传递能量的方向，体系吸收热量q_______________，体系对环境做功w______________. 298K时，水的蒸发热为43.93kJ·mol-1，则Q为_________________△U为___________________. 已知 NaCl(s)熔化需吸热30.3kJ·mol-1，熵增28.2J·mol-1·K-1，则298K时NaCl(s)熔化的△G为_____________，NaCl的熔点为____________K. 三．计算题 已知标准态下，H2(g)和N2(g)的离解能分别为434.7kJ·mol-1和869.4kJ·mol-1，NH3(g)的生成热为46.2kJ·mol-1.求: N(g) + 3H(g) = NH3(g) 的反应热. 煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO3，用便宜的生石灰消除炉中的SO3减少污染，其反应如下: CaO(s)+SO3(s)=CaSO4 (s) 298K.101.325kPa时，△rH=-402.0kJ，△rG=-345.7kJ，此反应在室温下自发进行，问保持此反应自发进行的最高炉温是多少? 在298K.101.325kPa下，反应 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)能否自发进行?若分解1克SO3(g)为SO2(g)和O2(g)，其△G是多少? (已知: △G(SO3，g)=-370kJ·mol-1 △G(SO2，g)=-300kJ·mol-1 △G(O2，g)=0 ) 已知在298K时 Fe3O (s) + H2(g)——3Fe(s) + H2O(g) △H (kJ·mol-1) -1118 0 0 -242 S (J·K-1·mol-1) 146 130 27 1 则反应在298K时的△G是多少? 已知298K时: ① 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H =-1669.8kJ·mol-1 ② 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H =-822.2kJ·mol-1 求: ③ 2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)的△H .若上述反应产生1.00kg的Fe，能放出多少热量. 已知298K时 △H (kJ·mol-1) △G (kJ·mol-1) SO2(g) -296.9 -300.4 SO3(g) -395.2 -370.4 求1000K时反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的平衡常数K 水煤气的反应为 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，问各气体都处 在1.01×105Pa下，在多高温度时，此体系为平衡体系. 已知 △H(H2O，g)=-241.8kJ·mol-1 △H(CO，g)=-110.5kJ·mol-1 △G(H2O，g)=-228.6kJ·mol-1 △G(CO，g)=-137.3kJ·mol-1 反应 3O2(g)=2O3(g)在298K时△rH=-284.24kJ·mol-1，其平衡常数为10 ，计算反应的△rG和△rS 第四章 化学热力学初步习题答案 一．选择题 体系的始态和终态 变化途径 体系变化的经过(或始态到终态的经过) 完成过程的具体步骤 1. 供给体系的能量 2. 体系对环境做功耗去的能量 q为正，反之为负 w为正，反之为负 43.93kJ·mol 41.45kJ·mol 21.9 kJ·mol 1074.5 三．计算题 解: 根据已知 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-46.2kJ·mol N(g) N2(g) △H =-×869.4kJ·mol 3H(g) H2(g) △H =-×434.7kJ·mol 以上3式相加得 N(g)+3H(g)==NH3(g) △H =△H +△H +△H =-1123.95kJ·mol 解: ∵△G =△H -T△S △S = ==-0.1kJ·mol ·K △H .△S 随T变化小，忽略，∴若使反应自发，则: △G<0 即 △H=-T△S<0 (-402.0)-T×(-0.1)<0 T<2127 (K) 反应自发进行的最高炉温是 <2127K. 答: 因△G<0，是自发的，而△G>0是非自发的. △G=2△G(SO2，g)-2△G(SO3，g) =2×(-300)-2×(-370)=140kJ·mol >0 所以在已知条件下反应是非自发的. 分解1克SO3(g)的 △G ==0.875kJ 解: Fe3O (s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(l) △H =4×(-242)-(-1118)=150kJ·mol △S =4×1+3×27-130×4-146=171J·mol ·K △G =△H -T△S =150-298×171×10 =99kJ·mol 解: ①-②式得: 2Al(s)-2Fe(s)=Al2O3(s)-Fe2O3(s) 即 2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s) △H =△H -△H =-1669.8+822.2=-847.6kJ·mol 即产生2molFe时放热847.6kJ. 则产生1kgFe时可放热 Q=×=-75678(KJ) 解: 298K时 △H =(-395.2)×2-(-296.9)×2=-196.6 (kJ·mol ) △G =(-370.4)×2-(-300.4)×2=-140 (kJ·mol ) △S =((-196.6+140)×1000)/298=-1.9 (J·mol/K ) 1000K时 △G1000=△H298-1000×=-6.7 (Kj/mol) K ===0.3499 K =2.24 解: C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =-110.5-(-241.8)=131.3(kJ·mol ) △G =-137.3-(-228.6)=91.3(kJ·mol ) ∴ △S ==134.1(J·mol ·K ) 忽略△H.△S随T变化， ∵ △G=△H-T△S 平衡时，△G=0 ∴ T= ==979.1(K) 即T=979.1K时体系处平衡状态. 解: ∵ △G =-2.303RT K =-2.303×8.314×298 10 =308.12kJ·mol △G =△H -T△S ∴△S = = =-80.12J·mol ·K
二．填空题C C D D C C A.E C A A C D B D B C C A A.E A B.D C B A B.D B C C A B C D B B
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