内容发布更新时间 : 2024/4/26 15:17:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第二章 化学热力学初步

1. 计算下列系统得热力学能变化：

（1） 系统吸收了100J能量，并且系统对环境做了540J功。 （2） 系统放出了100J热量，并且环境对系统做了635J功。

2. 2.0molH2（设为理想气体）在恒温（298K）下，经过下列三种途径，从始态0.015m3膨

胀到终态0.040 m3，求各途径中气体所做得功。 （1） 自始态反抗100kPa的外压到终态。

（2） 自始态反抗200kPa的外压到中间平衡态，然后反抗100kPa的外压到终态。 （3） 自始态可逆地膨胀到终态。

3. 在p?和885oC下，分解1.0molCaCO3需耗热量165kJ。试计算此过程得W、?U和?H。

CaCO3的分解反应方程式为CaCO3(s)?CaO(s)?CO2(g) 4. 已知

(1)C(s)?O2(g)?CO2(g)?rH1???393.5kJ?mol?11?(2)H2(g)?O2(g)?H2O(l)?rH2??285.9kJ?mol?12?(3)CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O?rH3??890.0kJ?mol?1?试求反应C(s)?2H2(g)?CH4(g)的?rHm.?5.利用附录二的数据，计算下列反应在298K时的?rHm；

3（1）PbS(s)?O2(g)?PbO(s)?SO2(g)2(2)4NH3(g)?5O2(g)?4NO(g)?6H2O(l)(3)CaCO3(s)?2H?(aq)?Ca2?(aq)?CO2(g)?H2O(l)?(4)AgCl(s)?Br?(aq)?AgBr(s)?Cl(aq)6. 阿波罗登月火箭用N2H4(l)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧后产生N2(g)和H2O(l)。写出配平得化学方程式，并计算1kg N2H4(l)燃烧后得?rH。 7. 已知：

?(1)4NH3(g)?5O2(g)?4NO(g)?6H2O(l)?rH1???1168.8kJ?mol?1(2)4NH3(g)?3O2(g)?2N2(g)?6H2O(l)??rH2??1530.4kJ?mol?1

试求NO得标准生成焓。

?8. 利用附录十的键能数据，计算下列反应的?rHm

CH3OH(g)?HBr(g)?H2O(g)?CH3Br(g)

9. 预言下列过程系统的?S的符号： （1）水变成水蒸气； （2）气体等温膨胀； （3）苯与甲苯相溶；

（4）盐从过饱和水溶液中结晶出来； （5）渗透；

（6）固体表面吸附气体。

10. 不查表，预测下列反应得熵值是增加还是减小？

(1)2CO(g)?O2(g)?2CO2(g)(2)2O3(g)?3O2(g)(3)2NH3(g)?N2(g)?3H2(g) (4)2Na(s)?Cl2(g)?2NaCl(s)(5)H2(g)?I2(g)?2HI(g)11.计算下列过程中系统的熵变：

?（1）1molNaCl在其熔点804oC下熔融。已知NaCl的熔化热?fusHm为34.4kJ?mol [下

?1标fus代表“熔化”（fusion）]

?（2）2mol液态O2在其沸点-183oC下汽化。已知O2的汽化热?vapHm为6.72kJ?mol [下

?1标vap代表“汽化”（vaporization）]

12. 水在0oC得熔化热是6.02kJ?mol，它在100oC的汽化热是40.6kJ?mol。1mol水

??在熔化和汽化时得熵变各是多少？为什么?vapSm ??fusSm。?1?113. 1mol水在其沸点100oC下汽化，求该过程的W,Q,?U,?S和?G。。已知水的汽化热为

2.26kJ?g?1。

14. 利用附录二的数据，判断下列反应在25oC和标准状态下能否自发进行。

(1)Ca(OH)2(s)?CO2(g)?CaCO3(s)?H2O(l)(2)CaSO4?2H2O(s)?CaSO4(s)?2H2O(l)(3)PbO(s)?CO(g)?Pb(s)?CO2(g)15. 下列说法是否正确？若不正确应如何改正？ （1）放热反应都能自发进行；

（2）熵值变大的但应都能自发进行； （3）?rG?0的反应都能自发进行；

（4）指定单质规定它的?fHm?0,?fGm?0,Sm?0, （5）生产物得分子数比反应物多，该反应的?rS必是正值。

16. 利用附录二数据，判断下列离子反应在25oC和标准状态下能否自发进行。

??

???Ca2?(aq)?2OH?(aq)?Ca(OH)2(s)

17. 下列三个反应：

(1)N2(g)?O2(g)?2NO(g)(2)Mg(g)?Cl2(g)?MgCl2(g) (3)H2(g)?S(g)?H2S(g)-1-1

它们的分别为?rH?mol-1和-20kJ·mol-1; ?rS?K, m分别为25Jmol·m分别为181kJ·

-166J·mol-1·K-1和43J·mol-1·K-1。问在标准状态下哪些反应在任何温度下都能自发进行？哪些只在高温或只在低温下进行？

18. CO是汽车尾气的主要污染源，有人设想以加热分解的方法来消除之： CO(g)?C(s)?1O2(g) 2试从热力学角度判断该想法能否实现？

19. 蔗糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可写成：

C12H22O11(s)?12O2(g)?12CO2(g)?11H2O(l)

假定有25%的反应热转化为有用功，试计算体重为65kg的人登上3000m高的山，需消耗多

?少蔗糖？（已知?fHm(C12H22O11)??2222kJ·mol?1

20. 如果想在标准压力p?下将CaCO3分解为CaO和CO2, 试估计进行这个反应的最低温度（设反应△H的和△S不随温度而变）。 21. 利用附录2的数据，判断下列反应

C2H5OH(g)?C2H4(g)?H2O(g)

(1) 在25℃下能否自发进行？ (2) 在360℃下能否自发进行？

(3) 求该反应能自发进行的最低温度。

22. 利用附录的数据，估计乙醇和溴的沸点。 23. CuSO4·5H2O遇热首先失去5个结晶水，如果继续升高温度，CuSO4还会分解为CuO和SO3。试用热力学原理估算这两步的分解温度。

24. 含结晶水的盐类暴露在大气中失去结晶水的过程称为风化。Na2SO4·10H2O的风化过程可用如下反应式来表示：

10H2O(g)?Na2SO4(s)?10H2O(g) Na2SO4·试判断：

(1) 在298K和标准状态下Na2SO4·10H2O是否会风化？ (2) 在298K和空气相对湿度为60%时，Na2SO4·10H2O是否会风化？

[已知：?fGm(Na2SO4·10H2O)??3644kJ·mol,?fGm(Na2SO4)??1267kJmol]

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