化学热力学初步复习过程Word格式.docx

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【2-4】已知

试求反应的。

④=①+2×

②－③

【2-5】利用附录二的数据，计算下列反应在298K时的：

（4）

【2-6】阿波罗登月火箭用N2H4（l）作燃料，用N2O4（g）作氧化剂，燃烧后产生N2（g）和H2O（l）。

写出配平得化学方程式，并计算1N2H4（l）燃烧后得。

其化学方程式为：

50.69.160－285.8

【2-7】已知：

试求得标准生成焓。

由

（1）-

（2）得：

两边同除以4得：

则的标准生成焓：

【2-8】已知

（1）23（g）+32（g）4N2（g）+3H2O（l）＝﹣1010

（2）N2O（g）+3H2（g）N2H4（l）+H20（l）＝﹣317

（3）23（g）+O2（g）N2H4（l）2O（l）＝-143

（4）H2（g）+O2（g）H2O（l）＝﹣286

试计算N2H4（l）的标准生成焓。

3×

②-①得9H2（g）+4N2（g）→3N2H4（l）+23（g） 

③-④得23（g）→N2H4（l）+H2（g） 

两式相加得8H2（g）+4N2（g）→4N2H4（l）

由上，△[（3×

-）+（-）]=50.5·

1

【2-9】利用附录十的键能数据，计算下列反应的：

【2-10】下列各反应中反应物和产物都是同分异构体。

利用键能估算这些气相异构化反应的。

（1）53·

1；

（2）-57·

（3）-53·

【2-11】预言下列过程系统的的符号：

（1）水变成水蒸气；

（2）气体等温膨胀；

（3）苯与甲苯相溶；

（4）盐从过饱和水溶液中结晶出来；

（5）渗透；

（6）固体表面吸附气体。

（1），正。

水由液态变成水蒸气，混乱度增加。

（2），正。

气体等温膨胀，体积增大使气体分子的混乱度增加。

（3），正。

苯与甲苯相溶，两种分子的混乱度都增大。

（4），负。

游离态的离子，从过饱和水溶液中结晶析出，混乱度减小。

（5），正。

渗透溶液由于渗透作用使体积变大，电解质浓度变小，混乱度增加。

（6），负。

气体分子被固定在吸附剂表面，运动受束缚，混乱度减小。

【2-12】不查表，预测下列反应的熵值是增加还是减小？

（5）

（1）熵值减小。

全是气体参与的反应，始态到终态气体的总量减小：

（2）熵值增加。

主要是气体的总量增加：

，O3变成O2熵值减小，但作用次要。

（3）熵值增加。

。

（4）熵值减小。

反应中气体变成化合物固体的成分，气体总量减小：

（5）熵值减小。

反应前后气体体积总量不变，但两个单质变成化合物，属于熵值减小过程。

【2-13】计算下列过程中系统的熵变：

（1）1在其熔点804下熔融。

已知的熔化热为[下标代表“熔化”（）]

（2）2液态O2在其沸点-183下汽化。

已知O2的汽化热为[下标代表“汽化”（）]

熔点的温度就是由非自发向自发方向转化的温度。

【2-14】水在0℃的熔化热是6.02，它在100℃的汽化热是40.6。

1水在熔化和汽化时的熵变各是多少？

为什么＞？

水在0℃的熔化和100℃的汽化，都是其两相状态共存的平衡过程，即。

（1）1水在熔化时的熵变：

（2）1水在汽化时的熵变：

比较上述结果，＞。

因为气态水比液体水混乱度大得多，所以熵变值大；

而液体水比固态水混乱度稍大一些，其熵变值相对来说就小一些。

【2-15】1水在其沸点100℃下汽化，求该过程的,,,和。

水的汽化热为2.26。

水的汽化过程式：

由于是平衡状态，所以：

【2-16】利用附录二的数据，判断下列反应在25℃和标准态下能否自发进行？

[第（4）题为第16题]

从计算结果可知，

（2）式不能自发进行，

（1）（3）均可自发进行。

【2-17】在空气中，3O4（s）还是2O3（s）在热力学上更稳定？

试证明你的选择。

略。

提示：

计算3O4与O2反应生成2O3的Δ⊖

【2-18】在100℃时，水蒸发过程为H2O（l）→H2O（g）。

若当时水蒸气分压为200，下列说法正确的有哪些？

（1）ΔG⊖=0

（2）Δ0（3）ΔG⊖>

（4）ΔG⊖<

0（5）ΔG>

0（6）ΔG<

（1）（5）。

过程略。

【2-19】下列三个反应：

它们的分别为分别为181·

1和-20·

1;

分别为251·

1,-166J·

1·

1和43J·

1。

问在标准状态下哪些反应在任何温度下都能自发进行？

哪些只在高温或只在低温下进行？

（1），要使＜0，则必须

，即，在高温下反应自发进行。

（2），要使＜0，则必须

，即，在低温下反应自发进行。

（3），

无论在任何温度下上式都成立，即反应在任何温度下都能自发进行。

【2-20】和是汽车尾气的主要污染源。

有人设想以加热分解的方法来消除：

也有人设想到利用下列反应来净化：

试从热力学角度判断该法能否实现。

－110.500

197.65.73205.3

由于＞0，＜0，所以在如何温度下＞0，反应不能自发进行，上述设想不现实。

因此，1/2O2任何温度下均不自发

同理，222T＜7363K可实现

2+12N2T＜3785K可实现

【2-21】蔗糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可写成如下式，假定有25%的反应热转化为有用功，试计算体重为65的人登上3000m高的山，需消耗多少蔗糖？

已知（C12H22O11）=－2222·

（1）1蔗糖在人体内消化后放出的能量：

（2）体重65的人登上3000m高山需要的能量：

（3）的相对分子质量，需要的蔗糖质量为：

【2-22】如果想在标准压力pθ下将3分解为和2，试估计进行这个反应的最低温度。

92.939.7213.6

要使反应自发进行，则必须使：

＜0，

即：

【2-23】利用附录二的数据，判断下列反应：

（1）在25℃下能否自发进行？

（2）在360℃下能否自发进行？

（3）求该反应能自发进行的最低温度。

查表，将各物质的热化学数据列于热化学方程式的下方：

（1）在298K下，可用两种方法计算，反应非自发进行。

定义式法：

（仅限298K时）

标准熵法：

（2）在下，计算，所以反应自发进行。

＜0

（3）要使反应自发进行，必须使：

，得

【2-24】由锡石

（2）炼制金属锡，有人拟定以下3种工艺，试用热力学原理评论这些工艺实现的可能性。

反应

（1）要求T＞2785K，难以实现；

反应

（2）、（3）工艺上都能实现，考虑到还原剂价格和安全生产，反应

（2）应该更好些。

【2-25】已知冰的融化热为333J·

1，试计算过程

（1）

（2）（3）（4）（5）

（1）6.0·

（2）Δ0；

（3）Δ22J·

（4）Δ253⊖=0.43·

（5）Δ293⊖0.45·

计算过程略。

【2-26】利用附录二的数据，估算乙醇的沸点。

这是两个物质聚集状态发生变化的过程，采用标准熵法进行估算。

；

≥

【2-27】遇热首先失去5个结晶水，如果继续升高温度，还会分解为和。

试用热力学原理估算这两步的分解温度。

（1）遇热失去结晶水的最低温度：

则：

（2）求遇高温分解的最低温度：

【2-28】某系统在700K时，p（N2）=3.3×

103，p（H2）=9.9×

103和p（3）=2.0×

102。

试预测在此温度下下列反应的方向：

Δ70045.7·

1＜0正向进行。

【2-29】含结晶水的盐暴露在大气中逐渐失去结晶水的过程称为风化。

的风化过程可用如下反应式来表示：

试判断：

（1）在298K和标准态下是否会风化？

（2）在298K和空气相对湿度为60%时，是否会风化？

已知：

的；

的。

标准态下直接计算，非标准状态下采用范托夫等温方程计算，然后进行判断。

（1）在标准状态下：

由于＞0，反应不能正向进行，所以不会风化。

（2）查教材表1-1（第1章的第4页）知298K时水蒸气的饱和蒸汽压为：

3.17，水蒸气相对湿度60%时的蒸气压为：

在非标准状态下：

由于＜0，反应正向进行，所以会风化。

【2-30】下列说法是否正确？

若不正确应如何改正？

（1）放热反应都能自发进行。

（2）熵值变大的反应都能自发进行。

（3）＜0的反应都能自发进行。

（4）指定单质规定它的，，。

（5）生成物的分子数比反应物多，该反应的必是正值。

（1）错，放热反应不一定都自发进行，只有才自发进行。

（2）错，熵值变大的反应不一定都自发进行，只有才自发进行。

（3）错，在标准状态下成立，但在非标准状态下，只有＜0时反应才会自发进行。

（4）错，指定单质的，规定只有在0K时，纯物质的完整晶体的熵值才等于0。

（5）错，对于有气体参与的反应，气体生成物的分子数比反应物多，则必是正值。