内容发布更新时间 : 2024/12/24 3:06:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（1）N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)

1（2）H2O(l)+O2(g)===H2O2(g)

2（3）H2O2(g)===H2O2(l)

θθ不查表，根据上述3个反应的ΔrHm，计算下列反应的ΔrHm。

N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)

解：（1）－（3）×2得（4） （4）－（2）×2即得所求式。

θ,(1)??622.33kJ?mo?l1 查表计算得 ?rHmθ?rHm,(2)?149.74kJ?mol?1 θ?rHm,(3)??51.50kJ?mol?1 θ?rHm,(4)1??818.8kJ?mol?1

2．甘氨酸二肽氧化反应为

3O2(g)+C4H8N2O3(s)===H2NCONH2(s)+3CO2(g)+2H2O(l)

θθΔfHm(C4H8N2O3,s)??745.25 kJ?mol-1;ΔfHm(H2NCONH2,s)??333.17 kJ?mol-1

计算：（1）298 K时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓。

（2）298 K及标准状态下，1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？

θ解：（1）已知?fHm(C4H8N2O3,s)=-745.25kJ?mol-1 θ ?fHm(H2NCONH2,s)=--333.17kJ?mol-1

θ?fHm(CO2,g)=-393.51kJ?mol-1 θ?fHm(H2O,l)=-285.85kJ?mol-1

所以 3O2(g)+ C4H8N2O3(s)= H2NCONH2(s)+3 CO2(g) +2 H2O(l)

θθθθθ?fHm=[?fHm(H2NCONH2,s)+3×?fHm(CO2,g)+2×?fHm(H2O,l)]- ?fHm(C4H8N2O3,s)

=-1340.15 kJ?mol-1

（2）因为 M(C4H8N2O3)＝132g?mol-1，所以1g C4H8N2O3氧化时放热： (1340.15÷13)kJ＝10.15 kJ

3．关于生命起源的各种理论中，总要涉及动植物体内的一些复杂的化合物能否自发地由简单化合

θ物转化得来。例如，298 K及标准状态下，计算下列反应的ΔrGm，判断尿素能否由二氧化碳和氨

自发反应得来。反应：

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θCO2(g)+2NH3(g)===(NH2)2CO(s)+H2O(l)，((NH2)2CO,s)??197.15 kJ?mol-1） （ 已知 ΔfGm解：

CO2(g)+2NH3(g)===(NH2)2CO(s)+H2O(l)θθθθθΔrGm?[ΔfGm((NH2)2CO,s)+ΔfGm(H2O,l)]?[ΔfGm(CO2,g)+2ΔfGm(NH3,g)]?[(?197.15kJ?mol?1)?(?237.14kJ?mol?1)]?[(?394.38kJ?mol?1)?2?(?16.12kJ?mol?1)] ?(?434.29kJ?mol?1)?(?426.62kJ?mol?1)θΔrGm?0,反应自发进行，说明氨和CO2能合成尿素。4．定压下苯和氧反应：C6H6(l)+15O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l)。在25℃和标准状态下，0.25 mo液态2苯与氧反应放热816.91 kJ，求1 mol液态苯和氧反应时焓变和热力学能变。

θ解： ?rHm??816.96kJ?1mol??3267.64kJ?mol-1

0.25mol?1215?θθ?rUm??rHm??nRT??3267.64kJ-???mol?8.341J?K-1?298K?10-3kJ?J-1

2??2=－3263.92kJ

5．已知下列反应的标准摩尔焓

θ（1）C（石墨,s）+O2(g) ==== CO2(g) ΔrHm,1??393.51 kJ?mol-1

1θ（2）H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔrHm,2??285.85 kJ?mol-1

27θ（3）CH3COOCH3(l)+O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔrHm,3??1788.2 kJ?mol-1

2计算乙酸甲酯(CH3COOCH3,l)的标准摩尔生成焓。 解：乙酸甲酯的标准摩尔生成反应为

3C（石墨，s）+O2（g）+3H2（g）=CH3COOCH3（l）

根据盖斯定律，题中所给的反应式(1)×3＋(2)×3－(3)即为CH3COOCH3的生成反应，所以

?????fHm(CH3COOCH3,l)?3?rHm,1?3?rHm,2??rHm,3

=3×（－393.51kJ·mol－1）+3×（－285.85kJ·mol－1）－（－1788.2kJ·mol－1） =－249.88kJ·mol－1

6．葡萄糖在酵母菌等的作用下，经过下列发酵反应生成乙醇：

C6H12O6(s)→葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸→甘油醛-3-磷酸→2CH3CH2OH(l)+2CO2(g)。查附录，计

θ算标准状态和298 K时全发酵过程的标准摩尔焓ΔrHm。（各物质的溶解热可忽略，已知葡萄糖的θ?fHm(C6H12O6,s)??1274.4kJ?mol?1）

解：因为葡萄糖的全发酵过程的方程式可写为 C6H12O6 (s) = 2CH3CH2OH (l) + 2CO2 (g)

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θθθθ?2?fHm(CH3CH2OH,l)?2ΔfHm(CO2,g)?ΔfHm(C6H12O6,s) 所以?rHm=2×（－276.98 kJ·mol-1）+2×（－393.51 kJ·mol-1）－（－1274.4kJ·mol-1） =2615.38 kJ·mol-1

7．液态乙醇的燃烧反应：C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)

利用教材附录提供的数据，计算298 K和标准状态时，92g液态乙醇完全燃烧放出的热量。 解：反应C2H5OH(l)＋3O2（g）=2CO2(g)＋3H2O（l）是乙醇的完全燃烧反应

θθ则：ΔrHm?ΔcHm(C2H5OH,l)??1366.75 kJ·mol1

－

M (C2H5OH) = 46 g·mol-1，则

92g－1

?2mol ，=2mol×（－1366.75kJ·mol）=－2733.5kJ ?H?146g?mol8．大力神火箭发动机采用液态N2H4和气体N2O4作燃料，反应产生的大量热量和气体推动火箭升高。反应为

2N2H4(l)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)

θ利用有关数据，计算反应在298 K时的标准摩尔焓ΔrHm。若该反应的热能完全转变为使100 θ(N2H4,l)?50.63 kJ?mol-1） kg重物垂直升高的位能，试求此重物可达到的高度（已知：ΔfHm。

θ解：根据反应2N2H4 (l) ＋N2O4 (g) = 3N2 (g) + 4H2O(g) 计算其反应的标准摩尔焓ΔrHm。

θθθθθΔrHm?3ΔfHm(N2,g)?4ΔfHm(H2O,g)?2ΔfHm(N2H4,l)?ΔfHm(N2O4,g)

= 0+ 4×（－241.84kJ·mol－1）－2×50.63 kJ·mol－1－9.66 kJ·mol－1 = －1078.28 kJ·mol－1

设重物可达到的高度为h，则它的位能为mgh = 100 kg×9.8 m·s－2·h=980 Nh 根据能量守恒定律

980Nh=1078.3×103J ， h=1100m

9．植物体在光合作用中合成葡萄糖的反应可近似表示为

6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)

计算该反应的标准摩尔吉布斯自由能，并判断反应在298 K及标准状态下能否自发进行

θ(C6H12O6,s)?-910.5kJ?mol-1）（已知葡萄糖的ΔfGm。

解 ：6CO2 (g)＋6H2O（l）=C6H12O6 (g)+6O(g)

θθθθθΔrGm?ΔfGm(C6H12O6,s)?6ΔfGm(O2,g)?6ΔfGm(CO2,g)?6ΔfGm(H2O,l)

= -910.5 kJ·mol-1+0－6×（－394.38kJ·mol-1）－6×（－237.14kJ·mol-1） = 2878.62 kJ·mol-1

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?10．查教材附录数据计算25℃时反应 C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)的?rGm，指出该反应在25℃和100KPa

下的反应方向。

解 ：C2H4 (g)＋H2（g）=C2H6 (g)

θθθθΔrGm?ΔfGm(C2H6,g)?ΔfGm(H2,g)?ΔfGm(C2H4,g)

=－32.86kJ·mol1－0－68.15kJ·mol

－

－1

=－101.01kJ·mol－1

在25℃和100kPa下，乙烯的加氢反应可以正向进行。

θ11．将空气中的单质氮变成各种含氮化合物的反应叫固氮反应。查教材附表根据ΔfGm数值计算下列

θ三种固氮反应的ΔrGm，从热力学角度判断选择哪个反应最好。

（1）N2(g)+O2(g)===2NO(g) （2）2N2(g)+O2(g)===2N2O(g) （3）N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) 解：（1） N2 (g)＋O2（g）=2NO (g)

θθθθ?rGm,1?2??fGm(NO,g)??fGm(N2,g)??fGm(O2,g)

=2×86.69 kJ·mol－1-0-0 =173.38 kJ·mol－1

（2） 2N2 (g)＋O2（g）=2N2O (g)

θθθθ?rGm,2?2??fGm(N2O,g)?2??fGm(N2,g)??fGm(O2,g)

= 2×103.66 kJ·mol－1 =207.32 kJ·mol－1

（3） N2 (g)＋3H2（g）=2NH3 (g)

θθΔrGm,3?2ΔfGm(NH3,g)

=2×（－16.12 kJ·mol－1） = －32.24 kJ·mol－1

θθθ因为ΔrGm,1＞0 ΔrGm,2＞0 只有ΔrGm,3＜0，所以选择（3）

12．查教材附录数据计算说明在标准状态时，下述反应自发进行的温度。 （1）N2(g)+O2(g)===2NO(g)

（2）NH4HCO3(s)===NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) （3）2NH3(g)+3O2(g)===NO2(g)+NO(g)+3H2O(g)

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