内容发布更新时间 : 2024/12/22 13:13:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3.1 什么类型的化学反应QP等于QV？什么类型的化学反应QP大于QV？什么类型的化 学反应QP小于QV？
3.2 在373K时，水的蒸发热为40.58 kJ·mol1。计算在373K ，1.013×105Pa下，1mol
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水气化过程的△U和△S(假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计)。 3.3 反应H2(g)＋I2(g) ===2HI(g)的?rHm?是否等于HI(g)的标准生成焓?fHm??为什么？ 3.4 乙烯加氢反应和丙烯加氢反应的热效应几乎相等，为什么？ 3.5 金刚石和石墨的燃烧热是否相等？为什么？ 3.6 试估计单质碘升华过程焓变和熵变的正负号。 3.7 已知下列数据
(1) 2Zn(s) ＋ O2(g) === 2ZnO(s) ?rHm?(1)＝ －696.0 kJ·mol1
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(2) S(斜方) ＋ O2(g) === SO2(g) ?rHm?(2)＝ －296.9 kJ·mol1
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(3) 2SO2(g) ＋ O2(g) === 2SO3(g) ?rHm?(3)＝ －196.6 kJ·mol1
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(4) ZnSO4(s) === ZnO(s) ＋ SO3(g) ?rHm?(4)＝ 235.4 kJ·mol1
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求ZnSO4(s)的标准生成热。
3.8 已知CS2(1)在101.3kPa和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J·g1。求1molCS2(1)在
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沸点温度时气化过程的?U、?H、?S。
3.9 水煤气是将水蒸气通过红热的碳发生下列反应而制得 C(s) ＋ H2O(g) === CO(g) ＋ H2(g) CO(g) ＋ H2O(g) === CO2(g) ＋ H2(g)
将反应后的混合气体冷至室温即得水煤气，其中含有CO、H2及少量CO2（水汽可 忽略不计）。若C有95%转化为CO，5%转化为CO2，则1dm3此种水煤气燃烧产生 的热量是多少（假设燃烧产物都是气体）？
已知 CO(g) CO2(g) H2O(g) ?fHm?（kJ·mol1）：－110.5 －393.5 －241.8
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3.10 计算下列反应的中和热
HCl(aq) ＋ NH3(aq) === NH4Cl(aq)
3.11 阿波罗登月火箭用联氨N2H4(1)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧产物为N2(g)和
H2O(1)。若反应在300K，101.3kPa下进行，试计算燃烧1.0kg联氨所需N2O4(g)的 体积，反应共放出多少热量?
已知 N2H4(l) N2O4(g) H2O(g) ?fHm?（kJ·mol1）： 50.6 9.16 －285.8
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3.12 已知下列键能数据
键 N＝N N－Cl N－H Cl－Cl Cl－H H－H E(kJ·mol1)： 945 201 389 243 431 436
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(1) 求反应2NH3(g) ＋ 3Cl2(g) === N2(g) ＋ 6HCl(g) 的?rHm?； (2) 由标准生成热判断NCl3(g)和NH3(g)相对稳定性高低。
3.13 假设空气中含有百万分之一的H2S和百万分之一的H2，根据下列反应判断，通常 条件下纯银能否和H2S作用生成Ag2S? 2Ag(s) ＋ H2S(g) === Ag2S(s) ＋ H2(g) 4Ag(s) ＋ O2(g) === 2Ag2O(s)
4Ag(s) ＋ 2H2S(g) ＋ O2(g) === 2Ag2S(s) ＋ 2H2O(g)
3.14 通过计算说明，常温常压下固体Na2O和固体HgO的热稳定性高低。
3.15 反应A(g) ＋ B(s) === C(g)的?rHm?＝－42.98kJ·mol1，设A、C均为理想气体。
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298K，标准状况下，反应经过某一过程做了最大非体积功，并防热2.98kJ·mol1。
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试求体系在此过程中的Q、W、?rUm?、?rHm?、?rSm?、?rGm?。
3.16 炼铁高炉尾气中含有大量的SO3，对环境造成极大污染。人们设想用生石灰CaO 吸收SO3生成CaSO4的方法消除其污染。已知下列数据
CaSO4(s) CaO(s) SO3(g)
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△fHm°/ kJ·mol1 －1433 －635.1 －395.7
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Sm°/ J·mol1·K1 107.0 39.7 256.6
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通过计算说明这一设想能否实现。
3.17 由键焓能否直接求算HF(g)、HCl(g)、H2O(l)和CH4(g)的标准生成焓？如能计算， 请与附录中的数据进行比较。
3.18 高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明还原剂主要是CO
而非焦炭。相关反应为
2Fe2O3(s) ＋ 3C(s) === 4Fe(s) ＋ 3CO2(g) Fe2O3(s) ＋ 3CO(g) === 2Fe(s) ＋ 3CO2(g)
3.19 通过热力学计算说明为什么人们用氟化氢气体刻蚀玻璃，而不选用氯化氢气体。
相关反应如下：
SiO2(石英) ＋ 4HF(g) ===SiF4(g) ＋ 2H2O(l) SiO2(石英) ＋ 4HCl(g) ===SiCl4(g) ＋ 2H2O(l)
3.20 根据热力学计算说明，常温下石墨和金刚石的相对有序程度高低。已知Sm°(石
墨)＝5.740J·mol1·K1，△fHm°(金刚石)＝1.897kJ·mol1，△fGm°(金刚
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石)＝2.900kJ·mol1。
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3.21 NO和CO是汽车尾气的主要污染物，人们设想利用下列反应消除其污染：
2CO(g) ＋ 2NO(g) === 2CO2(g) ＋ N2(g) 试通过热力学计算说明这种设想的可能性。
3.22 白云石的主要成分是CaCO3·MgCO3，欲使MgCO3分解而CaCO3不分解，加热温
度应控制在什么范围？
3.23 如3.18题所示，高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明，
采用同样的方法能否用焦炭将铝土矿还原为金属铝？相关反应为 2Al2O3(s) ＋ 3C(s) === 4Al(s) ＋ 3CO2(g)
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Al2O3(s) ＋ 3CO(g) ===2Al(s) ＋ 3CO2(g)
3.24 臭化肥NH4HCO3在常温下极易分解，从而限制了它的使用。通过热力学计算说明， 在实际应用中能否通过控制温度来阻止NH4HCO3的分解？ 3.25 比较下列各组物质熵值的大小
(1) 1molO2(298K，1×105 Pa) 1molO2(303K，1×105Pa) (2) 1molH2O(s，273K，10×105 Pa) 1molH2O(l，273K，10×105Pa) (3) 1gH2(298K，1×105Pa) 1molH2(298K，1×105Pa)
(4) n molC2H4(298K，1×105 Pa) 2mol －(CH2) n－ (298K，1×105Pa) (5) 1molNa(s，298K，1×105Pa) 1molMg(s，298K，1×105Pa) 3.26 试判断下列过程熵变的正负号
(1) 溶解少量食盐于水中；
(2) 水蒸气和炽热的碳反应生成CO和H2； (3) 冰熔化变为水； (4) 石灰水吸收CO2； (5) 石灰石高温分解。
习题解答
3.1 当反应物中气体的物质的量比生成物中气体的量小时，Qp?QV；反之则Qp?QV；
当反应物与生成物气体的物质的量相等时，或反应物与生成物全是固体或液体时，Qp?QV。
3.2 由公式?H??U??(pV)??U?p?V
液体水的体积不计，水蒸气为理想气体，则p?V?nRT
?U??H?RT?40580?8.314?373?37479(J)
蒸发过程是在373K、1atm下进行的，故该过程为可逆过程，可采用?S?计算
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Qp进行T