化学热力学(习题答案)

第5章化学热力学一、选择题1．下列物质中，不等于零的是 （D）（A）Fe(s) （B）C（石墨）（C）Ne(g) （D）Cl2(l)2．已知C(石墨)+O2(g)═CO2(g) =－393.7kJ·mol－1C(金刚石)+O2(g)═CO2(g) =－395.6kJ·mol－1，则（C，金刚石）为 （B）（A）－789.5kJ·mol－1（B）1.9kJ·mol－1（C）－1.9kJ·mol－1（D）789.5kJ·mol－1-393.7－（-395.6）＝1.93．已知在298K时反应2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)的为166.5kJ·mol－1，则该反应的为 （A）（A）164kJ·mol－1（B）328kJ·mol－1（C）146kJ·mol－1（D）82kJ·mol－14．将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的△G，△H，△S的符号依次是（D）（A）+，－，－ （B）+，+，－ （C）－，+，－ （D）－，+，+5．已知MnO2(s)═MnO(s)+O2(g)=134.8kJ·mol－1MnO2(s)+Mn(s)═2MnO(s)=－250.1kJ·mol－1则MnO2的标准生成热/kJ·mol－1为 （C）（A）519.7 （B）－317.5 （C）－519.7 （D）317.56．冰的熔化热为330.5J·g－1，0℃时将1.0g水凝结为冰时的△S为 （B）（A）－330.5J·K－1（B）－1.21J·K－1（C）0 （D）1.21J·K－17．下列反应中，与产物的相同的是 （D）（A）2H2(g)+O2(g)→2H2O(l) （B）NO(g)+O2(g)→NO2(g)（C）C(金刚石)→C（石墨） （D）H2(g)+O2(g)→H2O(g)8．反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)，=－114kJ·mol－1，=－146J·mol－1·K－1。反应达平衡时各物质的分压均为pθ，则反应的温度是 （B）（A）780℃ （B）508℃ （C）482℃ （D）1053℃9．下反反应中，等于产物的是 （C）（A）Ag+(aq)+Br－(aq)→AgBr(s) （B）2Ag(s)+Br2(l)→2AgBr(s)（C）Ag(s)+Br2(l)→AgBr(s) （D）Ag(s)+Br2(g)→AgBr(s)10．下列反应中，最大的是 （A）（A）C(s)+O2(g)→CO2(g) （B）2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)（C）3H2(g)+N2(g)→2NH3(g) （D）CuSO4(s)+5H2O(l)→CuSO4·5H2O(s)11．下列反应中，最小的是 （A,B）（A）CO(g)+O2(g)→CO2(g) （B）SO2(g)+O2(g)→SO3(g)（C）C(s)+O2(g)→CO2(g) （D）S(s)+O2(g)→SO2(g)12．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是 （D）（A）Ag2O(s)→2Ag(s)+O2(g) （B）Fe2O3(s)+C(s)→2Fe(s)+CO2(g)（C）N2O4(g)→2NO2(g)（D）6C(s)+6H2O(g)→C6H12O6(s)13．反应H2(g)+N2(g)→NH3(g)，当ξ=mol时，下面叙述中正确的是 （C）（A）消耗掉molN2 （B）消耗掉molH2（C）生成molNH3 （D）消耗掉N2，H2共1mol14．液体沸腾过程中，下列几种物理量中数值增加的是 （C）（A）蒸气压 （B）摩尔自由能 （C）摩尔熵 （D）液体质量15．下列过程中，△G=0的是 （A）（A）氨在水中解离达平衡 （B）理想气体向真空膨胀（C）乙醇溶于水 （D）炸药爆炸二、填空题1．在100℃，恒压条件下水的气化热为2.26kJ·g－1。1mol水在100℃及101.325kPa时气化时，则该过程的2．有A，B，C，D四个反应，在298K时反应的热力学函数分别为反应ABCD/kJ·mol－110.51.80－126－11.7/J·mol－1·K－130.0－11384.0－105则在标准状态下，任何温度都能自发进行的反应是C，任何温度都不能自发进行的反应是B；另二个反应中，在温度高于77℃时可自发进行的反应是A，在温度低于-162℃时可自发进行的反应是D。3．1mol液态的苯完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，则该反应的Qp与Qv的差值为（温度25℃）:4．下列反应（1）C(s)+O2(g)═CO2(g)（2）2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)（3）NH4Cl(s)═NH3(g)+HCl(g)（4）CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)则按减小的顺序为（3）>(4)>(1)>(2)。5．已知25℃时，(Br2，g)=30.71kJ·mol－1，(Br2，g)=3.14kJ·mol－1，则Br2（l）的摩尔蒸发熵、正常沸点为6．反应2HgO(s)═2Hg(l)+O2(g)=181.4kJ·mol－1，则（HgO，s）=kJ·mol-1。已知Hg的分子量=201，生成1gHg(l)的熔变是。7．已知反应CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)在298K时，=130kJ·mol－1，1200K时=－15.3kJ·mol－1，则该反应的、为：8.将下列物质按摩尔熵值由小到大排列，其顺序为Li(s)LiCl(s)Ne(g)Cl2(g)I2(g)。LiCl(s)；Li(s)；Cl2(g)；I2(g)；Ne(g)9．在25℃时，NaCl在水中的溶解度为6mol·L－1，在此温度下，若将100gNaCl置于500g水中，则NaCl溶解过程的△rG<0，△rS>0（填>或<号）。三、计算题1．已知下列反应的热效应（1）Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe(s)+3CO2(g) (1)=－27.61kJ·mol－1（2）3Fe2O3(s)+CO(g)→2Fe3O4(s)+CO2(g) (2)=－58.58kJ·mol－1（3）Fe3O4(s)+CO(g)→3FeO(s)+CO2(g) (3)=38.07kJ·mol－1求下面反应的反应热（4）。（4）FeO(s)+CO(g)→Fe(s)+CO2(g)解：2．求298K时下列反应的反应热（查表）（1）3NO2(g)+H2O(l)→2HNO3(l)+NO(g)（2）CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(g)解：⑴：33.18-285.83-174.1090.25(KJ·mol－1)⑵：-157.300-241.82（kJ·mol－1）3．已知下列数据：（Sn，白）=0，（Sn，灰）=－2.1kJ·mol－1(Sn，白)=51.5J·mol－1·K-1，(Sn，灰)=44.3J·mol-1·K-1求Sn（白）Sn（灰）的相变温度。解：∵相平衡时，∴4．已知下列数据（1）Zn(s)+O2(g)═ZnO(s)(1)=－348.0kJ·mol－1（2）S(斜方)+O2(g)═SO2(g)(2)=－296.9kJ·mol－1（3）SO2(g)+O2(g)═SO3(g)(3)=－98.3kJ·mol－1（4）ZnSO4(s)═ZnO(s)+SO3(g)(4)=235.4kJ·mol－1求ZnSO4(s)的标准生成热。解：由得：5．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