内容发布更新时间 : 2024/5/19 3:04:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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 27 189

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已知298K时

△H

(kJ·mol-1) △G(kJ·mol-1)

.若上述反应产生1.00kg的Fe，能放出多少热量.

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

第四章 化学热力学初步习题答案

一．选择题 C C A B C B.D B.D A B 二．填空题

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·mol21.9 kJ·mol三．计算题 解: 根据已知

41.45kJ·mol 1074.5

C C A D A C B B B D A.E C B A.E B C C D C D C A A C D ，计算反应的△rG和△rS

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-46.2kJ·molN(g)3H(g)

1

N2(g) △H=- ×869.4kJ·mol

2 3

H2(g) △H=- ×434.7kJ·mol

2

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

(△H-△G

=

T

)

·K

(-402.0)-(345.7)

= =-0.189kJ·mol

298

△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×(-0.189)<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

140△G= =0.875kJ

2×(32+48)解: Fe3O

(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(l)

·K

△H=4×(-242)-(-1118)=150kJ·mol△S

=4×189+3×27-130×4-146=171J·mol

-T△S

=99kJ·mol

△G=△H

=150-298×171×10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

1000847.6 Q= × =-75678(KJ)

562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=-189.9 (J·mol/K

-189.9

1000K时 △G1000=△H298-1000× =-6.7 (Kj/mol)

1000-△G6.7×1000K= = =0.3499

2.303RT2.303×8.314×1000K

=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

) )

·K)

△H-△G×1000= =134.1(J·mol

298

忽略△H.△S随T变化，

∵ △G=△H-T△S 平衡时，△G=0 △H131.3×1000

∴ T= = =979.1(K)

△S134.1即T=979.1K时体系处平衡状态. 解:

∵ △G=-2.303RT

K

10

=308.12kJ·mol

=-2.303×8.314×298 △G=△H-T△S ∴△S

(△H-△G=

T

)(284.24-308.12)×10 =

298·K

=-80.12J·mol