普通化学习题参考答案.docx
《普通化学习题参考答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《普通化学习题参考答案.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
普通化学习题参考答案
习题参考答案
习题一
一、判断题（对的，在括号内填“/错的填“X）”
1
1.H2（g）刁。
?
©===出0
（1）和2H2（g）6（g）===2出0
（1）的“Him相同。
（x）
2.功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功和热。
（V）
3.反应的H就是反应的热效应。
（X）
4.Fe（s）和吐
（1）的都为零。
（X）
5.盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进行
的缘故。
（X）
6.同一系统不同状态可能有相同的热力学能。
（X）
7.由于「旧=qp,H是状态函数，「旧的数值只与系统的始、终态有关，而与变化的过程无关，故qp也是状态函数。
（X）
8.由于CaCOs固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值
（X）
9.当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。
10.因为q,w不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中（qw）的值也应由具体的过程决定。
（X）
二、选择题（将正确的答案的标号填入空格内）
1.对于封闭体系，体系与环境间（B）
A.既有物质交换，又有能量交换B.没有物质交换，只有能量交换
C.既没物质交换，又没能量交换D.没有能量交换，只有物质交换
2.热力学第一定律的数学表达式U二qw只适用于（C）
A.
理想气体
B.
孤立体系
C.封闭体系
D.
敞开体系
3.
环境对系统作
10kJ的功，且系统又从环境获得
5kJ的热量，问系统内能变化是
多少？
（D）
A.
T5kJ
B.
-5kJ
C.+5kJ
D.
+15kJ
4.已知2PbS（s）+3O2（g）===2PbO（s）+2SO?
©的-^Hm=_843.4kJmol一1，则
该反应的qV值是多少kJmolJ?
A.840.9B.845.9C.-845.9D.-840.9
5.通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。
（D）
A.HB.pVC.qpD.qV
6.下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？
（A）
A.都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值
B.都是途径函数，对应于某一状态有一确定值
C.都是状态函数，变化量与途径无关
D.都是状态函数，始终态确定，其值也确定
7.在温度T的标准状态下,若已知反应A-2B的标准摩尔反应焓sHm,；,与反应
2A-C的标准摩尔反应焓.汕寫,则反应C-4B的标准摩尔反应焓.■■■：
rHm,'3与.—及
C.循环过程D.能使系统与环境都完全复原的过程
9.下述说法中，不正确的是哪个？
（D）
A.焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等
B.焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
C.焓是状态函数
D.焓是系统能与环境进行热交换的能量
10.封闭系统经过一循环过程后，其下列哪组参数是正确的？
（C）
A.q=0，w=0,U=0,：
H=0
B.q却，w丸，二U=0,二H=q
C.q=_w，二U=qw,H=0
D.qmw,U=qw,H=0
11.以下说法正确的是哪个？
A.状态函数都具有加和性
B.系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变
C.因为qv=U,qp=「，H,所以恒容或恒压条件下,q都是状态函数
D.虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不可逆过
程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。
12.盖斯定律反映了（B）
A.功是状态函数B.H取决于反应体系的始终态，而与途径无关。
C.热是状态函数D.H取决于反应体系的始终态，也与途径有关。
13.298K时，下列各物质的."■：
fHm'等于零的是哪个？
（A）
A.石墨B.金刚石C.溴气D.甲烷
14.在下列反应中，进行Imol反应时放出热量最大的是哪个？
（C）
A.CH4（I）2O2（g）===CO2（g）2H2O（g）
B.CH4（g）2O2（g）===CO2（g）2H2O（g）
C.CH4（g）2O2（g）===CO2（g）2H2O（I）
3
D.CH4©?
O2（g）===CO（g）2H2O（I）
15.下列反应中-\Hm'等于产物厶fHm;'的是（D）
11
A.CO2©+CaO（s）===CaCO3（s）B.H2（g）l2（g）===HI（g）
22
1
C.H2（g）+Cl2（g）===2HCl（g）D.H2（g）—。
2创™H?
。
©
2
三、计算及问答题
1•试计算下列情况的热力学能变化：
（1）系统吸收热量500J，对环境作功400J;
解：
U-qw=（500）（-400）=100J
（2）系统吸收热量500J,环境对系统作功800J。
解：
U二qw=（500）（800）=1300J
2.在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气,此气化过程中系
统吸热40.63kJ。
求：
（1）系统膨胀对外作功w=？
（液体水体积可忽略不计）
⑵此过程内能改变U=？
解：
（1）w-八B（g）RT=-18.31410：
373.15=-3.10kJ.mol」
B
（2）.U二qv=qp、B（g）RT=40.63-18.31410’373.15=37.53kJ.mol'
B
3.反应N2（g）+3H2（g）===2NH3（g）在恒容量热器中进行，生成2molNH3时放热82.7kJ,求反应的：
rUm%298.15K）和298K时反应的：
rH；?
（298.15K）。
解:
：
rU^q^-82.7kJ
'rHm」qP二久一二，B（g）RT=-82.7（2-1-3）8.31410’298.15=-87.7kJ.mol'
B
4.已知100kPa,18C时1molZn溶于稀盐酸时放出151.5kJ的热，反应析出
1molH2气。
求反应过程的w,U,H。
解：
Zn（s）HCl（aq）==ZnCl（aq）H2（g）
=H=qp--151.5kJ.mol，
w=—送v（B,g）RT=—1汉8.314汉10’汉291=-2.42kJ.molJ
B
△U=qv=qp-EvB,gRT=T51.5-2.42=T53.92kJ.mol°
B
5.在下列反应或过程中，qV与qp有区别吗？
简单说明。
并根据所列的各反应条件，计算发生下列变化时，各自厶U与厶H之间的能量差值。
o
（1）NH4HS（s）25C》NH3（g）H2S（g），2.00molNH4HS（s）的分解；
（3）CO2（s）25°C》CO2（g）,5.00molCO2（s）（干冰）的升华；
（4）AgNO3（aq）NaCl（aq）25°C》AgCl（s）NaNOs（aq）,沉淀出
2.00molAgCl（s）。
解：
（1）AU—AH=—匕瓦w,gRT=—2x（1+1）x8.314x10^x298=—4.96kJ.moL
B
⑵无体积变化，厶UF'H
（3）心U—AH=—巴送vB,gRT=—5x1x8.314x10,x298=—12.39kJ.mol-1B
⑷无体积变化，厶U二H
6.计算下列反应的
（1）：
rHm;（298.15K）；
（2）4U；?
（298.15K）和⑶298.15K进行
lmol反应时的体积功w体。
CH4（g）4Cl2（g）===CCl4（l）4HCl（g）
解：
：
屮第（298.15心/灯口01亠-74.810-135.44-92.307
（1）
：
屮¥（298.15«）工為；「b：
屮¥=4（-92.307）（-135.44）-0-（-74.81）=「429.86kJ.mol'
B
（2）应2软298.15勺=4屮倍（298.15勺一迟“gRT
B
=-429.86-（4-4-1）8.31410”298.15--427.38kJ.mol'
（3）w体=—送vB,gRT=—（4—4—1）x8.314x10°乂298.15=2.479kJ.mol~*
B
7.葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为
C6H12O6（s）6O2（g）===6CO2（g）6H2O（l），rh¥=-2820kJmol'
当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。
试估计一食匙
葡萄糖（3.8g）在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能量。
解：
M葡萄糖-180.16g.mol
也H°2820
Em30%3.830%=18kJ
M葡萄糖180-16
8.已知下列热化学方程式：
Fe2O3（s）3CO（g）===2Fe（s）3CO2（g），:
屮需=-27.6kJmolJ
3Fe2O3（s）CO（g）===2Fe3O4（s）CO2（g），.:
rH$2=-58.6kJmolJ
Fe3O4（s）CO（g）===3FeO（s）CO2（g）,:
rH$3=38.1kJmol_1
不用查表，试计算下列反应的；m。
FeO（s）CO（g）===Fe（s）82（g）
卄宀y■■:
-^Hm^^^^Hm；3/
解：
厶蟲叙r匹r吨r呼=-16.7kJ.mol
6
9.利用附录3数据，计算下列反应的：
rHm）（298.15K）。
亠2亠
（1）Zn（s）2H（aq）===Zn（aq）H2（g）
（2）CaO（s）H2O（l）===Ca2（aq）2OH_（aq）
解：
（1）.：
屮幸（298.153八8.：
屮爲（298.150
B
=0+（-153.89）-0-0=-153.89kJ.mol-1
（2）.：
rHm»（298.15K）八5卄鳥（298.153
B
=2（-229.994）（-542.83）-（-635.09）-（-285.83）=-81.90kJ.mol一1
10.已知在25C和标准状态下，1.00g铝燃烧生成Al2O3（s）放热30.92kJ，求
AI2O3G）的：
fHm：
'（298K）。
解：
fH；?
（Al2O3,298K）227g.mol‘30.92kJ.g'=-1669.68kJ.mol，
11.用来焊接金属的铝热反应涉及Fe2O3被金属Al还原的反应：
2Al（s）Fe2O3（s）—AQG）2Fe（s），试计算:
（1）298K时该反应的^Hm'。
（2）在
此反应中若用267.0g铝，问能释放出多少热量？
解：
（1）.：
rHm：
（298.15K）八，述298.15K）
B
=20（-1675.7）-（-824.2）-20=-851.5kJ.mol一1
（2）q款：
泊.-rHm：
（298K）=—（-851.5）=「4210.19kJ.molJ
2疋27
12.已知也出⑴、N2O4（g）和H2O（l）在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是
50.63kJmol‘、9.66kJmolJ和-285.80kJmolJ,计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧
化二氮反应：
2N2H4U）2。
49）===32（g）4H2O（l）
（1）反应的标准摩尔反应焓变\Hm=？
（2）计算32g液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少？
解：
（1）：
rHm：
（298.15K）「P：
fHm,B（298.15K）
B
=4（-285.80）30-9.66-250.63=-1254.12kJ.mol」
32
（2）q二■：
rHm；（298K）（-1254.12）=--627.06kJ.mol」
2疋32
13.试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时，在定压
和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。
CH4（g）+2O2（g）===CO2（g）+2H2O（l）
解军：
Au—^H=—巴瓦vB,gRT=—1汉（1一2—1）沢8.314><10'汉298.15=4.96kJ.mol~*
B
原因：
送VB4H0
B
14.辛烷（CsH18）是汽油的主要成分，试计算298K时，100g辛烷完全燃烧时放出的热量。
25
解：
。
8已8
（1）石O2（g）==8CO2（g）9H2O（l）
[H仝為：
冷f【m：
（298.15K）--4776.58kJ
B
15.通过吸收气体中含有的少量乙醇可使K2CJO7酸性溶液变色（从橙红色变为绿
色）,以检验汽车驾驶员是否酒后驾车（违反交通规则）。
其化学反应可表示为
2Cr2O7~（aq）16H（aq）3C2H5OH（l）===4Cr3（aq）11H2O（I）3CH3COOH（I）
试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的■rH话：
（298.15K）0
解：
：
屮$：
（298.15心》泊f莖（298.15K）
B
=3（-484.5）11（-285.83）4（-1999.1）-2（-1490.3）-160-3（-277.69）
=—8780.4kJ?
mol
习题二
、判断题（对的在括号内填“V”错的在括号内填“％”
1.rS为正值的反应均是自发反应。
（X）
2.反应产物的分子数比反应物多，该反应的S>0o（X）
3.：
rGm；，<0的反应一定是自发进行的。
（X）
4.稳定单质的Hm和fGm；都为0,因此其标准熵S&也为0。
（X）
5.如果一个反应的二Hm：
‘>0,①sm：
<0,则此反应在任何温度下都是非自发的。
（V）
6.升高温度，反应的K$增大，则说明该反应为吸热反应。
（V）
7.对于全部是气体反应的系统，当达到平衡时，恒容加入惰性气体后平衡不发生
移动。
（V）
8.在一定温度和浓度下，无论使用催化剂与否，只要反应达到平衡时，反应物与产物的浓度为一定值。
（V）
9.反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数（绝对值）。
（X）
10.催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的丄G。
11.反应速率只取决于温度，而与反应物或生成物的浓度无关。
（X）
12.对于可逆反应：
C（s）H2O（g）——CO（g）H2（g），厶rHm：
>0,升高温度使v正
增
（
大，v逆
减
小
X
，故平
衡向右移动
。
）
13.
根据分子碰撞理论
，具有
疋匕匕里的分子在
■定方位上发生有效碰撞，
才可
能
生
成
产
物
。
（
v
）
14.
活化能的大小不-
疋冃匕表示
•个反应的快慢
，但可以表示一个反应受温度的
影
响是
显
著
还是
不显著
。
（
v
）
15.
在一定温度下，
对于某化学反应，随着反应的进行，反应速率逐渐减慢
，反
应速率常数逐渐变小。
（X）
、选择题（将正确的答案的标号填入空格内）
1.下列体系变化过程中熵值减少的是哪个？
（C）
A.食盐溶于水B.干冰升华
C.活性炭吸附氧气D.高锰酸钾受热分解
2.等温等压下且不做非体积功条件下，反应自发进行的判据是哪个？
（C）
A.H°<0B.：
S°<0C.rG<0D.rGm：
'v0
3.下列反应中-\Gm；等于产物，fG^'的是哪个？
（C）
A.Ag（aq）Cl"（aq）—AgCI（s）B.2Ag（s）Cl2（g）—2AgCl（s）
11
C.Ag（s）—CJ©—AgCl（s）D.Ag（s）—CJU）>AgCl（s）
22
的标准平衡常数K°等于
11
反应HB@）===-H2（g）^Br（g）
平衡常数Ke=1.8X103,则此反应是:
A.吸热反应B.放热反应C.无热效应的反应D.无法确定
6.升高温度可以增加反应速率，最主要是因为什么？
（B）
A.增加了分子总数B.增加了活化分子的百分数
C.降低了反应的活化能D.促使平衡向吸热方向移动
7.在恒温下仅增加反应物浓度，化学反应速率加快的原因是什么？
（D）
A.化学反应速率常数增大B.反应物的活化分子百分数增加
C.反应的活化能下降D.反应物的活化分子数目增加
8.温度升高而一定增大的量是下列哪个？
（B）
A.\G^B.吸热反应的平衡常数K°
C.反应的速率vD.反应的速率常数k
9.一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是哪个？
（A）
A.各物质的浓度或分压不随时间而变化
B.rGm；=0
C.正、逆反应的速率常数相等
D.如果寻找到该反应的高效催化剂，可提高其平衡转化率
10.某基元反应2A（g）B（g）===C（g），将2molA（g）和1molB（g）放在1L容器中
混合，问A与B开始反应的反应速率是A,B都消耗一半时反应速率的多少倍？
（C）
A.0.25B.4C.8D.1
11.当反应A2B2===2AB的反应速率方程式为v=kCA2Cb2时，则此反应为什么
反应？
（C）
A.一定是基元反应B.一定是非基元反应
C.无法肯定是否是基元反应D.对A来说是个二级反应
12.升高温度时，化学反应速率增加倍数较多的是下列哪种反应？
（C）
A.吸热反应B.放热反应C.Ea较大的反应D.Ea较小的反应
13.对于反应速率常数，以下说法正确的是哪个？
（D）
A.某反应的.\Gm;'越小，表明该反应的反应速率常数越大
B.一个反应的反应速率常数可通过改变温度、浓度、总压力和催化剂来改变
C.一个反应的反应速率常数在任何条件下都是常数
D.以上说法都不对
14.对于催化剂特性的描述，不正确的是下列哪个？
（B）
A.催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态
B.催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变
C.催化剂不能改变平衡常数
D.加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应
15.若有两个基元反应，均属A，2B—C型，且第一个反应的反应速率常数k1
大于第二个反应速率常数k2，忽略频率因子不同的影响，则这两个反应的活化能Ea1与Ea2的关系与下列哪一种相符？
A.Eai>Ea2B.Eai三、计算及问答题
1.不用查表,将下列物质按其标准熵sm：
（298.15K）值由大到小的顺序排列，并简
单说明理由。
（1）K（s）；⑵Na（s）；⑶Ba（l）；⑷B“（g）；（5）KCl（s）。
解：
⑷Br2（g）（3）Br2（l）（5）KCl（s）
（1）K（s）
（2）Na（s）
理由：
一般（相对分子质量相近时）气态的大于液态的；液体的大于固体物质的；而当温度和聚集态相同时，分子或晶体结构较复杂的物质的熵大，原子序数大的大于小的。
2.分析下列反应的熵值是增加还是减少，并说明理由。
1
（1）I2（s）rl2（g）；
（2）H2O（l）rH2（g）-02（g）；
（3）2CO（g）02（g）>2CO2（g）；⑷A2（s）B2©>2AB（g）。
解：
（1）增加：
气态大于固态
（2）增加：
气态大于液态
（3）减少：
气体分子数减少
（4）增加：
气体分子数增多
3•试用书末附录3中的标准热力学数据，计算下列反应的4S；m（298.15K）和
\Gmt298.15K）。
（1）3Fe（s）4H2O（l）===FesO/s）4出9）；
亠2亠
（2）Zn（s）2H（aq）===Zn（aq）H2©；
2+_1
⑶CaO（s）HqOQ）===Ca（aq）20H（aq）；⑷AgBr（s）===Ag（s）-Br（l）。
解:
.「Sm（298.15K）八、..BSmB（298.15K）
B
：
rGm：
（298.15K）八B：
fGm,B（298.15K）
B
（1）：
rSm（298.15K）=307.7JmolJK」
.fGm（298.15K）=—66.9kJmol
（2）：
rSm（298.15K）=—23.0JmolJKJ
.■:
fGm：
（298.15K）=—147.06kJmol
（3）：
rSm（298.15K）=—184.3JmolJKJ
.fGm（298.15K）=—26.91kJmol
（4）：
rSm（298.15K）=—51.4Jmol」KJ
•fGm：
（298.15K）=96.90kJmol
4.试分析下列反应自发进行的温度条件：
（1）2N0（g）2C0（g）—^（g）2CO2©，•:
^m社-746.5kJmol
⑵HgO（s）「Hg（l）*O2（g）,\H^=91.0kJmolJ;
⑶2N2（g）O2（g）—2N2O（g），:
rHm=163.0kJmol';
⑷2H2O2（l）>2H2O（l）O2（g）,：
応=-196kJmoL。
解：
自发进行的温度条件是：
4Hm°-T4sm»0
••二者同号且亠時・0时：
T;"Sm*0时：
ArS?
ArSm
（1）：
rsm=2213.74191.50-2197.674-2210.761--197.89J.mol‘K
「丄「7465100°=3772K
ArS?
-19789
1
盘205.13876.02-70.29=108.30J.mol'.K2
\H^_91.01000
rSm厂108.30
=8403K
（3）■■\Sm<0,\Hm'>0,任何温度下非自发;
（4）宀审>0,'屮$：
<0,任何温度下均自发。
5.用锡石（SnO2）制取金属锡，有建议可用下列几种方法：
（1）单独加热矿石，使之分解;
（2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生CO?
）;
（3）用H2（g）还原矿石（加热产生水蒸气）。
今希望加热温度尽可能低一些。
试利用标准热力学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。
解：
（1）SnO2（s）二=Sn
升级会员 