《大学化学》补充习题一
一 填空题
1．物理量Q（热量）、T（热力学温度）、V（系统体积）、W（功），其中属于状态函数的是 T,V ；与过程有关的量是 Q,W 。
2．Qv＝ΔU的应用条件是 封闭系统 ； dv=0 ； 不做非体积功 。 3．在封闭体系中，公式ΔH＝Qp的适用条件是 dp=0，不做非体积功 。
4．已知CO2（g）的ΔfHθ= 一394kJ·mol，CO2（g）＝C（石墨）+O2（g）反应的?rH?m m（298.15 K）（298.15K）为 394 kJ·mol-1。
-15．已知反应 C（石墨）+O2 ＝CO2（g），?rH?m（298．15K）＝一394 kJ·mol C（金刚石）
+O2＝CO（，（298．15K）＝一396 kJ·mol-1，问金刚石的ΔfHθmol-1。 ?rH?2g）mm(298.15K)为 2 kJ·6．在物质完美晶体 0K 时熵值为零。
7．液态苯气化为气态苯的过程ΔrS值 ＞0 ，气体在催化剂上吸附过程ΔrS值 ＜0 。 8．某放热反应的∑υB >0，则在升高温度（p不变）时化学平衡的移动方向为 逆向 ，在增大压力（T不变）时平衡移动方向 逆向 ；加入隋性气体（T，P不变）时平衡移动方向是 正向 。
9．两个体积相同、温度相同的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，ΔS值
=0 。
10．在恒温恒压下，化学反应ΔrHm-TΔrSm>0，则化学反应 不能自发进行 。 11．熵减小的反应在低温下可自动进行，此反应的ΔrHm ＜0 。
?12．在等温等压条件下，某反应的K?=1，则?rGm的值为 0 。
13．在等温下，若化学平衡发生移动，其平衡常数 不变 。 14．温度T时，在抽空的容器中发生下面的分解反应：
NH4HS（s）NH3（g）+H2S（g），测得此平衡体系的总压力为p，则平衡常数K?的表达式为 (p/4p? )2 。
15．在恒温恒压下，化学反应的ΔrHm=TΔrSm，则化学反应则化学反应 处于平衡状态 。 16．已知下列反应的标准平衡常数：
CoO (s) + CO (g) Co (s) + CO2 (g) K CO2 (g) + H2 (g) CO (g) + H2O (g) K H2O (l) H2O (g) K CoO (s) + H2 (g) Co (s) + H2O (l) K 则 K、K、K、K之间的关系是： K×K＝K×K 。
二．选择题
1．内能是体系的状态函数，若某一体系从一始态出发经过一循环过程又回到始态，则体系内能的增量
是（ A ）
（A）ΔU ＝0 （B）ΔU > 0 （C）ΔU < 0
2．焓是体系的状态函数，定义H=U+pV，若体系发生状态变化时，则焓的变化为ΔH=ΔU+Δ(PV)，式中Δ(PV)的意思是（ B ）
（A）?(pV)??p?U （B）?(pV)?p2V2?pV11 （C）?(pV)?p?V?V?p
3．同一温度和压力下，一定量某物质的熵值是（ A ）。
（A）S（气）> S（液）> S（固） -、 （B）S（气）< S（液）< S（固） （C）S（气）= S（灌）＝S（固）
def4．一定条件下，一定量的纯铁与碳钢相比，其熵值是（ B ）。
(A) S(纯铁) ＞ S(碳钢) (B) S(纯铁) ＜ S(碳钢) （C）S(纯铁) ＝ S(碳钢) 5．在温度T和压力p时理想气体反应：
θ （ⅰ）2H2O(g)?2H2(g)?O2(g) K1
（ⅱ）CO2(g)?CO(g)?1O(g) Kθ22 2θθθ则反应：（ⅲ）CO(g)?H2O(g)?CO2(g)?H2(g) 的Kθ。 3应为（ C ）
θθθθθK3=K1/K2 （A）Kθ3=K1/K2 （B）K3=K1?K2 （C）
6．反应CaO(s)?H2O(l)?Ca(OH)2(s)在298K和标准状态下是自发的，其逆反应在高温下变为自
发进行的反应。那么正反应是（ B ）。
θθθ （A）?rHθ （B）?0,?S?0?H?0,?Smrmrmrm?0
θθθ（C）?rHθ （D）?0,?S?0?H?0,?Smrmrmrm?0
7．25℃时，NaCl（s）在水中的溶解度为6mo1／L，在此温度下，如果将1mo1NaCl（s）加入到1 L水中，则过程的（ B ）。
（A）?rGm?0,?rSm?0 （B）?rGm?0,?rSm?0 （C）?rGm?0,?rSm?0 （D）?rGm?0,?rSm?0
?1θ8．已知?fGθ。 m(AgCl)??109.6KJ?mol，则反应2AgCl(s)?2Ag(s)?Cl2(g)的?rGm为（ C ）
（A）?219.2KJ?mol （B）?109.6KJ?mol
（C）219.2KJ?mol （D）109.6KJ?mol
9．判断下列反应CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l)的熵变（ B ）。 （A）?rSm?0 （B）?rSm?0 （C）?rSm?0 （D）无法判断 10．某反应的?rHθ。 m?0，当温度升高时，其平衡常数的数值将（ C ） （A）增大 （B）不变 （C）减小
11．通常反应热效应的精确实验数据是通过测定反应或过程的（ D ）而获得的。 （A）?rHm （B）p?V （C）Qp （D）QV
?1?1?1?1?10，则反应12．某温度时，反应H2(g)?Br2(g)?2HBr(g)的平衡常数K?411HBr(g)?2H2(g)?2Br2(g)的平衡常数Kθ等于（ B ）。
11?24?10 （A） （B） （C） ?2?24?104?10θ?1???13．反应NO(g)?CO(g)???2N2(g)?CO2(g)的?rHm??373.0KJ?mol，若欲提高NO（g）
θ?21和CO（g）的转化率，可采取的方法为（ D ）。
（A）高温高压 （B）低温低压 （C）低压高温 （D）低温高压
三．判断题
1．隔离体系的内能是守恒的。（ √ ） 2．1 mol 100oC，101.325Pa下的水变成同温同压下的水蒸气，该过程的?U?0。（ × ） 3．?fHm（C，金刚石，298K）＝0。（ × ）
4．298K时，稳定态的单质，其标准摩尔熵Sθ（ × ） m(B,298K)?0。
5．等温等压且不涉及非体积功的条件下，一切放热且熵增大的反应均可自动进行。（ √ ） 6．某化学反应的?rGθ（ × ） m?0，此反应是不能发生的。
7．在标准状态下，任何纯净物质的标准生成吉布斯函数变?fGm都等于零。（ × ） 8．对于一个反应，如果?H>ΔG，则该反应必是熵增大的反应。（ √ ）
θθθθ9．H2(g)?2O2(g)?H2O(l),2H2(g)?O2(g)?2H2O(l)，它们所表达的反应产生的热量是一
相同的数值。（ × ） 10．可逆反应系统C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g),?Hθ?121KJ?mol?1。由于化学方程式两边物质的计量系数的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。（ × ） 。
11．对于一个反应，当温度发生改变，通常对?S和?H影响较小，而对?G值影响较大。（ √ ）
12．平衡常数K值可以直接由反应的?G值求得。（ × ）
θ1四．计算题
1．l mo1理想气体，经过恒温膨胀、恒容加热、恒压冷却三步，完成一个循环后回到原态。整个过程吸热100KJ，求此过程的W和?U。
解： 经过循环后回到原态， ∴ ?U?0 W?Q??U ∴ W?100?0?100KJ
2．在下列反应中能放出最多热量的是哪一个? （ C ） （A）CH4(l)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(g) （B）CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(g) （C）CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l)
（D）CH4(g)?3O(g)?CO(g)?2HO(l)
2223．甘油三油酸酯是一种典型的脂肪，当它被人体代谢时发生下列反应：
C57H104O6(s)?80O2(g)?57CO2?52H2O(l)
4?1 ?rHθm??3.35?10KJ?mol
问消耗这种脂肪l kg时，将有多少热量放出? 解： Q?n??rHθm ?1000?(?3.35?104)??3.8?104KJ 884
4．已知下列热化学方程式
（ⅰ）Fe2O3(s)?3CO(g)?2Fe(s)?3CO2(g)
?1 ?rHθ ??24.8KJ?molm （ⅱ）3Fe2O3(s)?CO(g)?2Fe3O4(s)?CO2(g)
?1 ?rHθm??47.2KJ?mol
（ⅲ）Fe3O4(s)?CO(g)?3FeO(s)?CO2(g) ?rHm?19.4KJ?mol
计算反应（ⅳ）FeO(s)?CO(g)?Fe(s)?CO2(g)的?rHθm。
θ?1反应2?2反应?）3 解： 反应4?（3?反应1?
1θθθ61（-24.8）-（-47.2）-2?（-19.6）]=-11KJ?mol?1 ?[3?6?[3??rH（ ∴ ?rH（m4）m1）-?rH（m2）-2??rH（m3）]
θ16
5．已知CH(?)4g2O?()2g2gC?O(2θ，)g2?HrHO()K)??802.3KJ?mol?1和m(298?1θ?1?fHθm(CO2,298K)??393.50KJ?mol，?fHm(H2O,g,298K)??241.82KJ?mol，
求 ?fHθm(CH4,298K)。
θθθ 解： ∵ ?rHθm(298K)?2??fHm(H2O,298K)??fHm(CO2,298K)??fHm(CH4,298K) θθθ ∴ ?fHθm(CH4,298K)??fHm(H2O,298K)??fHm(CO2,298K)??rHm(298K)
（?802.3）??74.84KJ?mol ??393.50?2?241.82?
6．不用查表，试将下列物质按标准熵Sθm值由大到小排序。
(A) K (s) (B) Na (s) (C) Br2 (1) (D) Br2 (g) (E) KCl (s) 解： D＞C＞E＞A＞B
7．已知下列数据，求N2O4的标准生成吉布斯函数变是多少。
（ⅰ）
?111N(g)?2O2(g)?NO(g) 2212O2(g)?NO2(g)
?1?1 ?rGθm?87.6KJ?mol
（ⅱ）NO(g)?θ ?rGm(2)??36.3KJ?mol （ⅲ）2NO2(g)?N2O4(g)
?1 ?rGθm??2.8KJ?mol
?1 解： ?fGθm(NO)?87.6KJ?mol
θθ?1 ?fGθm(NO2)??rGm??fGm(NO)??36.3?87.6?51.3KJ?mol
θθ?1 ?fGθm(N2O4)??rGm?2??fGm(NO2)??2.8?2?51.3?99.8KJ?mol
8．判断反应2NH3(g)?N2(g)?3H2(g)，（ⅰ）在25oC，标准状态下的自发性；（ⅱ）在500K，
标准状态下的自发性。
θ?1 解： （ⅰ）?rGθm(298.15K)??2??fGm(NH3)??2?(?16.5)?33KJ?mol＞0
∴ 此状态下反应不能自发进行。
θθ （ⅱ）?rGθ(500K)??H?T?Smrmrm
??2?(?46.11)?500?(191.6?3?130.68?2?192.4)?10??7.2KJ?mol＜0
∴ 此状态下反应能自发进行。
9．应用下列数据计算（当298K时）。
θ?fHθ?fGθSmmm
J?K-1?mol-1KJ?mol-1KJ?mol-1CO(g) －110.52 －137.15 197.56 CO2(g) －393.50 －394.36 213.64
3?1H2(g) 0.00 0.00 130.6 H2O(g) －241.82 －228.59
θθ（ⅰ）计算反应H2O(g)?CO(g)?H2(g)?CO2(g)在298K下的?rHθm,?rGm,?rSm；
（ⅱ）计算H2O（g）在298K下的Sθm。
θθθ 解：（ⅰ）?rHθm(298K)??fHm(CO2)??fHm(CO)??fHm(H2O)
??41.16KJ?mol
?rGm(298K)??fGm(CO2)??fGm(CO)??fGm(H2O)
θθθθ?1 ??28.58KJ?mol
θθ ∵ ?rGθm??rHm?T?rSm θθ ∴ ?rSθm?(?rHm??rGm)/T
?1 ?(28.58?41.16)?103/298??42.5J?mol?1?K?1
θθθθ （ⅱ） ∵?rSθm?Sm(CO2)?Sm(H2)?Sm(H20)?Sm(CO)
θθθθ ∴Sθm(H20)?Sm(CO2)?Sm(H2)?Sm(CO)??rSm
?213.64?130.6?197.56?(?42.5)?189.18J?mol?1?K?1
θ10．由?fHθm和Sm计算反应 MgCO3(s)?MgO(s)?CO2(g) 能自发进行的最低温度。 解： 查表有
θ?fHθSmm -1-1-1J?K?molKJ?molMgO(s) －601.83 27 CO2(g) －393.50 213.64
MgCO3(s) －1111.88 65.6
θθθ?rHθm??fHm(CO2)??fHm(MgO)??fHm(MgCO3)
??393.50?601.83?(?1111.88)?116.55KJ?mol?1
θθθ ?rSθm?Sm(CO2)?Sm(MgO)?Sm(MgCO3)
?213.64?130.6?27?65.6?175.04J?mol?K ?rGm??rHm?T转?rSm?0 ∴ T转??rHm/?rSm
?116.55?10/175.04?666K
11．写出下列反应的KθT表达式。 （ⅰ）CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l)
（ⅱ）Al2(SO4)3(aq)?6H2O(l)?2Al(OH)3(s)?3H2SO4(aq) （ⅲ）NH3(g)?2N2(g)?2H2(g)
（ⅳ）Fe3O4(s)?4H2(g)?3Fe(s)?4H2O(g)
3?1?1θθθθθ13pCO2 解： （ⅰ） K?θTpCH4((cH?pθcθ?(pθpO2
pθ)2 （ⅱ） KT?θ)6
cAl3?cθ)21( （ⅲ） KT?θpN2p2?(θ)pH2pθ)32pNH3
pθ
大学化学补充习题一与答案
