一、单选题 第2章 热化学 1、在下列反应中,Qp=Qv的反应为( )
(A)CaCO3(s) →CaO(s)+CO2(g) (B)N2(g)+3H2(g) →2NH3(g) (C)C(s)+O2(g) →CO2(g) (D)2H2(g)+O2(g) →2H2O(l)
??rHm(298)值中,恰为化合物标准摩尔生成焓的是( ) 2、下列各反应的
1(A)2H(g)+ 2O2(g)→H2O(l) (B)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
13(C)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) (D)2N2(g) +2H2(g)→NH3(g)
??Hfm为( ) 3、由下列数据确定CH4(g)的
1-
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ?rH=-393.5kJ·mol1H2(g)+ 2O2(g)=H2O
?m??--
(l) ?rHm=-285.8kJ·mol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ?rHm=-890.3kJ·mol1
(A)211 kJ·mol-1; (B)-74.8kJ·mol-1;(C)890.3 kJ·mol-1; (D)缺条件,无法算。
1??-1?rH?rHmm(2)= 24、已知:(1)C(s)+O2(g)→CO(g), (1)= -110.5kJ·mol(2)C(s)+O2(g)→CO2(g),
-393.5kJ·mol-1 则在标准状态下25℃时,1000L的CO的发热量是( )
(A)504 kJ·mol-1 (B)383 kJ·mol-1 (C)22500 kJ·mol-1 (D)1.16×104 kJ·mol-1
5、某系统由A态沿途径Ⅰ到B态放热100J,同时得到50J的功;当系统由A态沿途径Ⅱ到B态做功80J时,Q为 ( )
(A) 70J (B) 30J (C)-30J (D)-70J
6、环境对系统作10kJ的功,而系统失去5kJ的热量给环境,则系统的内能变化为 ( ) (A)-15kJ (B) 5kJ (C) -5kJ (D) 15kJ 7、表示CO2生成热的反应是( )
(A)CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-238.0kJ.mol-1 (B)C(金刚石)+ O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-395.4kJ.mol-1 (C)2C(金刚石)+ 2O2(g)=2CO2(g)ΔrHmθ=-787.0kJ.mol-1 (D)C(石墨)+ O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-393.5kJ.mol-1
二、填空题 1、25℃下在恒容量热计中测得:1mol液态C6H6完全燃烧生成液态H2O和气态CO2时,放热3263.9kJ,则△U为-3263.9,若在恒压条件下,1mol液态C6H6完全燃烧时的热效应
?m?rH?m为-3267.6。
1-
2、已知H2O(l)的标准生成焓?fH=-286 kJ·mol1,则反应H2O(l)→H2(g)+ 2O2(g),在标准状态下的反
应热效应= 286、,氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。
-3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓?cHm(C2H5OH,298)=-1366.95 kJ·mol1,则乙醇的标准摩尔生成焓?fHm??(298)= -277.56。
三、判断题:(以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。) 1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。
2、错误。标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值,热力学第三定律指出,只有在温度T=0K时,物质的熵值才等于零,所以,标准熵一定是正值。 2、单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。
1、错误。生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓,所以碳酸钙的生成焓等于反应Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。 四、简答题:(简述以下概念的物理意义)
1、封闭系统和孤立系统。2、功、热和能。 3、热力学能和焓。 4、生成焓、燃烧焓和反应焓。 1、封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统既是无物质交换又无能量交换的热力学系统。
2、热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热而外的所有其它能量传递形式都叫做功,功和热是过程量;能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量。
3、热力学能,即内能,是系统内各种形式能量的总和;焓,符号为H,定义式为H=U+pV。
4、在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓,简称生成焓;1摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓;反应焓是发生1摩尔反应的焓变。 一、单选题 第4章 化学平衡 熵和Gibbs函数
1、反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的DG = a,则NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g)的DG为:( ) A. a2 B. 1/a C. 1/ a2 D. -a/2
2、在某温度下,反应1/2N2(g) + 3/2H2(g) = NH3(g)的平衡常数K= a,上述反应若写成2NH3(g) = N2(g) + 3H2(g),则在相同温度下反应的平衡常数为:( ) A. a/2 B. 2a C. a2 D. 1/ a2 3、已知反应2A(g)+B(s) =2C(g) DrHΘ>0,要提高A的转化率,可采用( ) A. 增加总压 B.加入催化剂 C. 增大A的浓度 D.升高温度
4、已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)=H2S(g) K1 S(s)+O2(g)=SO2(g) K2 则反应H2(g)+ SO2(g)= O2(g)+ H2S(g)的平衡常数为:( ) A. K1+ K2 B.K1- K2 C. K1K2 D.K1/K2 5、若可逆反应,当温度由T1升高至T2时,标准平衡常数K2Θ>K1Θ,此反应的等压热效应△rHm的数值将( )A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断
6、下列各组参数,属于状态函数的是: A. Qp,G,V B. Qv,V,G C. V,S,W D. G,U,H 7、298K时,某反应的KpΘ= 3.0×105,则该反应的DrGΘ =____KJ/mol(lg3 = 0.477)。 A. 31.2 B. -31.2 C. -71.8 D. 71.8
8、298K时,SΘN2 = 191.50 J?K–1?mol–1,SΘH2 = 130.57 J?K–1?mol–1,SΘNH3 = 192.34 J?K–1?mol–1,反应为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g),则DrSΘ = ________J?K–1?mol–1: A. -135.73 B. 135.73 C. -198.53 D. 198.53
9、298K时,DrHΘMgCO3 = 100.8 KJ?mol–1,DrSΘMgCO3 = 174.8 J?K–1?mol–1,反应为MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g),则598K时的DrGΘ = ________KJ?mol–1: A. -3.73 B. 105.3 C. -1.04×105 D. 3.73 10、下列方法能使平衡2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)向左移动的是: A. 增大压力 B. 增大PNO C. 减小PNO D. 减小压力
11、下列物理量中,属于状态函数的是 ( ) A. G B. Q C. ΔH D. ΔG
12、 下列反应中△rSm 值最大的是( ) A. PCl5(g) → PCl3(g)+Cl2(g) B. 2SO2(g)+O2(g) → 2SO3(g) C. 3H2(g)+N2(g) → 2NH3(g) D. C2H6(g)+3.5O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(l)
13、 反应CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g)在高温下正反应能自发进行,而在298K时是不自发的,则逆反应的ΔrHmΘ和ΔrSmΘ是 ( ) A. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ>0 B. ΔrHmΘ<0和ΔrSmΘ>0 C. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ<0 D. ΔrHmΘ<0和ΔrSmΘ<0
14、下列热力学函数的数值等于零的是( )A.SΘm(O2,g,298K) B.△fGΘm(I2,g,298K) C.△fGΘm(白磷P4,s,298K) D.△fHΘm(金刚石,s,298K)
15、如果某反应的KΘ≥1,则它的 ( ) A.△r G Θm≥0 , B.△r GΘm≤0 , C.△r G m≥0 , D.△r G m≤0 二、判断题(判断下列各项叙述是否正确,对,打“√”;错,打“×”。) 1、某一可逆反应,当J>KΘ时,反应自发地向逆方向进行。 (√)
2、化学反应的△rG越小,反应进行的趋势就越大,反应速率就越快。 (×) 3、对于可逆反应,平衡常数越大,反应速率越快。 (×)
4、等温等压不做非体积功条件下,凡是△rGm>0的化学反应都不能自发进行。 (√) 5、Fe (s)和Cl2 (l)的△fHΘm 都为零。 (×)
6、一个化学反应的△r GΘm 的值越负,其自发进行的倾向越大。 (×) 7、 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。 (√)
8、 将固体NH4NO3 溶于水中,溶液变冷,则该过程的ΔG,ΔH,ΔS 的符号依次为-、+、+。 (√) 9、 乙醇溶于水的过程中ΔG = 0。 (×) 10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。 (√) 11、 室温下,稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。 (×)
12、 如果一个反应的ΔrHmΘ<0, ΔrSmΘ>0 ,则此反应在任何温度下都是非自发的。 (√)
13、 平衡常数的数值是反应进行程度的标志,故,对可逆反应而言,不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。 (×)
14、某一反应平衡后,再加入些反应物,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同√ 15、 在某温度下,密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡,当保持温度和体积不变充入惰性气体时,总压将增加,平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。 (√)
三、填空题1、冬天公路上撒盐可使冰融化,此时的△G值符号为(- ),△S值的符号为(+)。 2、用吉布斯自由能的变量△rG来判断反应的方向,必须在(定压定温、不做非体积功)条件下;当△rG<0时,反应将(正向自发)进行。
3、ΔrHΘm>0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后:(1)加入H2O(g),则H2(g)的物质的量将(增加 );(2)升高温度, H2(g)的物质的量将(增加);增大总压,H2(g)的物质的量将(减少 );加入催化剂H2(g)的物质的量将(不变 )
4、标准状态时, H2O(l,100℃)→H2O(g,100℃)过程中,DHΘ (大于)零 , DSΘ(大于)零,DGΘ( 等于)零。(填>、=、<=) 5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为。
KΘ=
6、在一定温度下,二硫化碳能被氧氧化,其反应方程式与标准平衡常数如下:(1)CS2(g)+3O2 = CO2(g)+2SO2(g)(2)
CS2(g)+O2(g) =
CO2(g)+
SO2(g)试确立KΘ1,KΘ2之间的数量关系。
KΘ1 = (KΘ2)3
7、不查表,排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序:
(1)O2(1)、O3(g)、O2(g) 的顺序为(O3(g)、O2(g) 、O2(1) )
(2)NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s) 的顺序为(NaNO3(s)、Na2CO3(s)、Na2O(s)、NaCI(s)、Na(s))
(3)H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g) 的顺序为(I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g)) 8、在一定温度下,可逆反应C(s) + CO2(g) == 2CO(g)的KΘ = 2.0;当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa时,则该反应在同样温度时自发进行的方向为 (正向自发)。 9、可逆反应Cl2(g) + 3F2(g) 2ClF3(g) 的△rHΘm(298K)=-326.4 kJ·mol-1 ,为提高F2(g)的转化率,应采用(高)压(低 )温的反应条件。当定温定容,系统组成一定时,加入He(g),α(F2)将( 增大)。 10、已知K
(Ag2S)=6.3′10-50, KΘf(Ag(CN)2-)=2.5′1020, 则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq)
Ag2S(s)+4CN-(aq) 的标准平衡常数KΘ= (2.5×108 )。
四、计算题
1、已知298.15K时,DfHΘm
-1
= -46.11 KJ?mol–1;SΘm =191.50J·K-1·mol-1, SΘm =130.57J·K-1·mol
, SΘm =192.34J·K-1·mol-1。试判断反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否
自发?并估算最高反应温度。
解:因为△rHΘm(T)=∑υB△fHΘm(B,T)即△rHΘm(298K)=2DfHΘm =2×(-46.11 KJ?mol–1)-0-3×0=-92.22 kJ·mol-1 又因为△rSΘm(T) =∑υBSΘm (B,T) 即△rSΘ m(298K) =2 SΘm
- SΘm
-3 SΘm
=2×192.34J·K-1·mol-1-191.50J·K-1·mol-1-
-DfHΘm
-3DfHΘm
3×130.57J·K-1·mol-1=-198.53 J·K-1·mol-1 根据吉布斯-亥姆霍兹公式△rGΘm (T)=△rHΘm
(完整版)无机化学考研试题(含答案,已经整理好的)
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