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习 题
一.选择题
( B ) 1. CO2(g)的生成焓等于 (A) 金刚石的燃烧焓 (B) 石墨的燃烧焓 (C) CO(g)的燃烧焓 (D) 碳酸钙分解的焓变 ( A)2. 萘燃烧的化学反应方程式为:
C10H8(s) + 12 O2 (g) = 10 CO2 (g) + 4 H2O(l)
则 298 K时, Qp和 QV的差值(kJ·mol?1)为
(A) -4.95 (B) 4.95 (C) -2.48 (D) 2.48 (B)3.ΔH = Qp此式适用于哪一个过程:
(A) 理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa (B) 在0℃、101325Pa下,冰融化成水 (C) 电解CuSO4的水溶液
(D) 气体从(298.15K、101325Pa)可逆变化到(373.15K、10132.5Pa )
( D)4.气相反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)是放热的,当反应达到平衡时,可采用下列哪 组条件使平衡向右移动?
(A)降低温度和降低压力 (B)升高温度和增大压力 (C)升高温度和降低压力 (D)降低温度和增大压力 ( B )5.下列过程中系统的熵减少的是
(A)在900oC时CaCO3(s) ? CaO(s) +CO2(g) (B)在0oC常压下水结成冰 (C)理想气体的等温膨胀 (D)水在其正常沸点气化
O( C)6.在常温下,下列反应中,焓变等于AgBr(s)的?fHm的反应是
(A) Ag(aq) + Br(aq) = AgBr(s) (B) 2Ag(s) + Br2 (g) = 2AgBr(s) (C) Ag(s) + 12Br2(l) = AgBr(s) (D) Ag(s) +12 Br2 (g) = AgBr(s) (C)7.下列过程中系统的?G ? 0的是
(A)水在0oC常压下结成冰 (B)水在其正常沸点气化 (C)NH4Cl(s) ? NH3(g) + HCl(g)在大气中进行
(D)100?C,大气压下液态水向真空蒸发成同温同压下的气态水
二.填空题
1.300 K时0.125 mol 的正庚烷(液体)在氧弹量热计中完全燃烧,放热602 kJ, 反应C7H10(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的
?rUm= -4816 kJ·mol?1,?rHm=-4826 kJ·mol?1。( RT = 2.5kJ )
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2.写出下列过程的熵变(用<、=、>表示)
O(1)溶解少量食盐于水中,?rSm_>_0; O(2)纯碳和氧气反应生成CO(g),?rSm_>_0; O(3) H2O(g)变成H2O(l),?rSm_<_0;
O(4)CaCO3(s)加热分解 CaO(s)和CO2(g),?rSm>0。
3.一定温度下, 反应 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 达到平衡后, 维持温度和体积不变, 向容器中加入一定量的惰性气体, 反应将不移动。 4. 循环过程的熵变为_0_;循环过程吉布斯函数变为_0_。 三.计算题
1.一容器中装有某气体1.5dm3,在100kPa下,气体从环境吸热800J后,体积膨胀到2.0dm3,计算系统的热力学能改变量。 解:
2.5mol理想气体在300K由0.5dm3等温可逆膨胀至5dm3,求W、Q和?U。 解:
3.10mol理想气体由298.15K、106Pa自由膨胀到298.15K,105Pa,再经等温可逆压缩到始态,求循环过程的Q、W、?U、?H。 解:循环过程,?U?0,?H?0
4. 计算25℃时下列反应的等压反应热与等容反应热之差。
(1) CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l) (2) H2(g)?Cl2(g)?2HCl(g) 解:QP?QV??nRT
(2)QP?QV??nRT?(2-2)RT?0
5.25℃下,密闭恒容的容器中有10 g固体奈C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。过程放热401.73 kJ。求
(1) C10H8(s)+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度
O(2) C10H8(s)的?cHm ;
解:(1)萘在过量的氧气中完全燃烧,萘的物质的量为: (2)
6.已知下列两个反应的焓变,求298K时水的标准摩尔蒸发焓。
(1) 2H2(g)?O2(g)?2H2O(l);(2) 2H2(g)?O2(g)?2H2O(g);O ?rHm(298K)??571.70kJ?mol?1
O?rHm(298K)??483.65kJ?mol?1
OO解:水的气化过程:H2O(l)?H2O(g); ?rHm(298K)??vapHm(298K)
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方程式(2) – 方程式(1),得:2H2O(l)?2H2O(g)
O7.已知反应 A?B?C?D; ?rHm(T)??40.0kJ?mol?1
O(T) 计算反应(1)C+D→A+B;(2)2C+2D→2A+2B;(3)A+B→E 的?rHm解:(1) ?rHm(T)?40.0kJ?mol
(2) ?rHm(T)?2?40.0kJ?mol(3) ?rHm(T)??40.0kJ?molO?1O?1O?1?80.0kJ?mol?1
?60.0kJ?mol?1?20.0kJ?mol?1
O8.利用附录B中标准摩尔生成焓数据计算下列反应在298.15K的?rHm。假定反应中
的各气体都可视作理想气体。
(1)H2S(g)?O2(g)?H2O(l)?SO2(g) (2)CO(g)?2H2(g)?CH3OH(l)
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解:(1)查表得各物质标准摩尔生成焓:
(2)查表得各物质标准摩尔生成焓:
O9.25℃时,石墨、甲烷及氢的?cHm分别为?394kJ?mol?1、?890.3kJ?mol?1
和?285.8kJ?mol?1。求25℃时在等压情况下甲烷的标准摩尔生成焓。 解:C(石墨)?2H2(g)?CH4(g),此反应热即为甲烷的生成热
10.已知反应 WC(s)?52O2(g)?WO3(s)?CO2(g) 在300K及恒容条件下进行时,
OQV??1.192?106J,请计算反应的Qp和?fHm(WC,s,300K)。已知C和W在300K时
的标准摩尔燃烧焓分别为?393.5和?837.5kJ?mol?1。 解:QP?QV??nRT???1.192?106??1??????5???8.3145?300?J?-1196kJ 2??C和W的标准摩尔燃烧焓就是CO2和WO3的标准摩尔生成焓,所以
OOOOO?rHm(300K)??fHm(WO3)??fHm(CO2)-?fHm(WC,300K)-5/2??fHm(O2)OOOOO?fHm(WC,300K)??fHm(WO3)??fHm(CO2)-5/2??fHm(O2)-?rHm(300K) ?[?837.5?(?393.5)?0]kJ?mol?1?(?1196kJ?mol?1)??35kJ?mol?111.已知化学反应CH4(g)?H2O(g)?CO(g)?3H2(g)的热力学数据如下
O?fHm/kJ·mol?1 CH4(g) -74.4 H2O(g) -241.826 CO(g) -110.53 H2(g) 0 O 求该反应在298.15K时的?rHm。
解:(1)在298.15K时的反应焓为
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