第四章化学热力学

第四章化学热力学一、选择题1.物质中，fmH不等于零的是A、Fe(s)B、C(石墨)C、Ne(g)D、Cl2(l)2.定律认为化学反应的热效应与途径无关。这是因为反应处在A、可逆条件下进行B、定压无非体积功条件下进行C、定容无非体积功条件下进行D、以上都正确3.如果X是原子，X2是实际存在的分子，反应的2221H(g)+O(g)=HO(l)2应该是A、负值B、正值C、零D、不能确定4.下列说法正确的是A、水的生成热即是氢气的燃烧热B、水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热C、水的生成热即是氧气的燃烧热D、水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热5.2H和2O在绝热钢筒中反应生成水，则下列状态函数中，增加为零的是A、UB、HC、SD、G6.将一台电冰箱放置在一室内，然后打开电冰箱的门，并使冰箱中的致冷机运转。一段时间后，室温变化情况是属于A、降温很多B、降温很少C、升温很多D、不变7.已知298K时，-1(HI,g)=-25.9kJmolH，下列说法正确的A、0.5mol2HO(g)混合物在101.325kPa和298K时生成HI(g)的反应热为-125.9kJmolB、22H(g)+I(g)2HI(g)反应的标准焓变在298K时为-125.9kJmolC、反应22H(g)+I(s)2HI(g)在298K时的标准焓变为-125.9kJmolD、反应2211H(g)+I(s)HI(g)22在298K时的标准焓变为-125.9kJmol8.反应221CuCl(s)CuCl(s)+Cl(g)2，在298K及101.325kPa下不自发，但在高温时能自发进行。则此反应的A、0rHB、0rHC、2980rGD、0rS9.恒温下，下列反应中rS为负值的是A、3222AgNO(s)2Ag(s)+2NO(g)+O(g)B、32CaCO(s)CaO(s)+CO(g)C、22H(g)+F(g)2HF(g)D、222NO(g)N(g)+O(g)10.已知298.15K时，下列反应有关数据为3222NH(g)N(g)+3H(g)起始压强(kPa)1001001.00-116.64kJmolfG，由此可以判断该分解反应A、不能自发进行B、处于平衡状态C、能自发进行D、数据不全，难以判断二、计算题和问答题1.已知下列热化学方程式（1）232FeO(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO(g)-125kJmolrH（2）233423FeO(s)+CO(g)==2FeO(s)+CO(g)-147kJmolrH（3）)()(3)()(243gCOsFeOgCOsOFe-119kJmolrH不用查表，计算下列反应的rH：2FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO(g)2.煤和由煤和水气22C(s)+H)==H(g)+CO(g)而得到水煤气（CO和2H德等物质的量混合物）都可以做燃料，设煤含碳80%，其余可燃成分忽略不计。试通过计算说明，在实际应用以上水煤气代替煤做燃料有什么优缺点？（提示：在任何热量转换过程中，总会有一些能量变成热扩散到环境中，例如欲往某体系输入x/kJ的热量，实际上需要提供的热量要远大于x/kJ）。3.已知：222CuO(s)+O(g)==4CuO(s)-1-290kJmolrmH2CuO(s)+Cu(s)==CuO(s)-1-12kJmolrmH试求CuO(s)得标准生成热焓CuO(s)fH。4.试计算2323FeO(s)+Al(s)AlO(s)+Fe(s)反应的rmH及rmG。在298K时，铝箔与23FeO有什么样的反应？为什么？实际上在298K时反应又是如何进行？5.请利用fmG数据讨论22CaO(s)+HO(l)Ca(OH)(s)反应的方向性。6.试计算氨的分解反应：3222NH(g)N(g)+3H(g)在298K时标准态下反应是否自发？反应正向进行的温度是多少？7.根据美国《化学及工厂新闻》报道，在常温常压下，可以利用日光与某种催化剂使水和氨气反应制取氨，设想以下反应是可能的反应，请讨论反应的合理性。22322N(g)+6HO(l)4NH(g)+3O(g)8.高炉炼铁中常用焦炭原料使23FeO还原，焦炭在高炉内会产生CO，试问还原23FeO的反应中是CO抑或C起主要还原作用？请用热力学计算加以说明。9.试求过二硫酸铵氧化2+Mn反应:2+2--2-+282442Mn+5SO+8HO==2MnO+10SO+16H的rmG，实际上该反应的条件是什么？为什么？（228-1()1110.4kJmolfSOG）10.试问，锌粒防治空气中表面易被氧化，生成ZnO膜，如将锌放在真空度为-41.310Pa空气氛的安瓿中，试通过有关计算说明其表面是否还会被氧化？11.一直大气中含2CO约0.031%提及，试用化学热力学分析说明，菱镁矿（3MgCO）能否稳定存在于自然界？12.评述下列各种陈述：（1）放热反应是自发的。（2）纯单质的ffHGS、、皆为零。（3）反应的0rG，该反应是不能自发进行的。（4）如反应的rH、rS皆为正值，室温下rG也必为正值。（5）冰在室温下能自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。13．在373K时，水的蒸发热为40.58kJ·mol-1。计算在1.013×105Pa，373K下，1mol水气化过程的ΔU和ΔS（假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计）。14．在一密闭的量热计中将2.456g正癸烷（C10H12，l）完全燃烧，使量热计中的水温由296.32K升至303.51K。已知量热计的热容为16.24kJ·K-1，求正癸烷的燃烧热。15．阿波罗登月火箭用联氨（N2H4,l）作燃料，用N2O4（g）作氧化剂，燃烧产物为N2（g）和H2O（l）。计算燃烧1.0kg联氨所放出的热量，反应在300K，101.3kPa下进行，需要多少升N2O4（g）?已知N2H4（l）N2O4（g）H2O（l）50.69.16-285.816．已知下列数据（1）Zn（s）+O2（g）====ZnO（s）（2）S（斜方）+O2（g）====SO2（g）（3）SO2（g）+O2（g）===SO3（g）（4）ZnSO4（s）===ZnO（s）+SO3（g）求ZnSO4（s）的标准生成热。17．已知CS2（l）在101.3kPa和沸点温度（319.3K）气化时吸热352J·g-1，求1molCS2（l）在沸点温度气化过程的ΔH和ΔU，ΔS。18．常温常压下B2H6（g）燃烧放出大量的热B2H6（g）+3O2（g）===B2O3（s）+3H2O（l）相同条件下1mol单质硼燃烧生成B2O3（s）时放热636kJ，H2O（l）的标准生成热为-285.8kJ·mol-1，求B2H6（g）的标准生成热。19．已知下列数据CaSO4(s)CaO(s)SO3(g)-1432.7-635.1-395.72107.039.75256.65通过计算说明能否用CaO(s)吸收高炉废中的SO3气体以防止SO3污染环境。20．已知（石墨）=5.740J·mol-1·K-1，（金刚石）=1.897kJ·mol-1，（金刚石）=2.900kJ·mol-1。根据计算结果说明石墨和金刚石的相对有序程度。21．已知下列数据：SbCl5（g）SbCl3（g）-394.3-313.8-334.3-301.2通过计算回答反应SbCl5（g）===SbCl3（g）+Cl2（g）（1）在常温下能否自发进行？（2）在500℃时能否自发进行？22在10000C和97kPa下测得硫蒸气的密度为0.5977g/dm3，求硫蒸气的摩尔质量和化学式。23分辨如下概念的物理意义：（1）封闭系统和孤立系统。（2）功、热和能。（3）热力学能和焓。（4）生成焓、燃烧焓和反应焓。（5）过程的自发性和可逆性。24判断以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。（1）碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。（2）单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。