1、5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。6. 判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。(3)物体的温度越高,则所含热量越多。(4)热是一种传递中的能量。(5)同一体系: (a)同一状态可能有多个热力学能值。 (b)不同状态可能有相同的热力学能值。7. 判断下列各过程中,那个U最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。根据U=Q+W, (
2、1) U=-60+(-40)=-100KJ (2) U=+60+40=+100KJ ,(3) U=+40+(-60)=-20KJ (4) U=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的U最大.8.下列各说法是否正确:(1)体系的焓等于恒压反应热。(2)体系的焓等于体系的热量。(3)体系的焓变等于恒压反应热。(4)最稳定的单质焓等于零。(5)最稳定的单质的生成焓值等于零。(6)最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。(7)由于CaCO3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值。(8)由于反应焓变的单位为kJmol-1,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。9.判断下列各组内的反
3、应在标准态下的恒压反应热是否相同,请说明理由。(1)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)不同,因为两个反应的反应计量数不同.(2)H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H2(g )+ Br2(l) 2HBr(g) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同.10. 已知:A + B M + N;()1 = 35kJmol-12M + 2N 2D;()2 = -80kJmol-1则 A + B D的()3是( )(1)-10kJmol-1 (3)-5kJmol-1(2)-45kJmol-1 (4)25kJmol-111. 下列
4、纯态单质中,哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零: (1)金刚石 (3)O3(臭氧)(5)Br(l)(2)Fe(s) (4)Hg(g) (6)石墨12. 在一标准态下CO2(g)的为下列那个反应的值?(1) C(金刚石) + O2(g) CO2(g)(2) CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)(3) C(石墨) + O2(g) CO2(g) 13. 反应:H2(g) + S(g) H2S(g)的值是否等于H2S(g)的?不等,因为S(g)不是稳定单质.14. 已知,100KPa下,反应:N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g)= mol-1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为:(1)
5、mol-1 (3)mol-1(2)mol-1 (4)mol-1习 题本章作业(P2425):3.5.8.10.13.15.18.1. 制备硝酸(HNO3)的反应如下:4NH3+ 5O2 4NO + 6H2O2NO + O2 2NO23NO2 + H2O 2HNO3 + NO试计算每消耗吨氨气可制取多少吨硝酸?(提示:n(NH3):n(HNO3)=1:2/3. 答案:吨硝酸)2. 在容器为的真空钢瓶内充入氯气,当温度为时,测得瓶内气体压强为107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。提示:3. 一氧气瓶的容积是32L,其中氧气的压强为。规定瓶内氧气压强降至103kPa时就要充氧气以防混入别的气体。今有实验
6、设备每天需用氧气400L,问一瓶氧气能用几天?解:允许使用的氧气物质的量为:每天需用氧气的物质的量为:以瓶氧气可用的天数为:4. 一个容积为的氧气缸安装有在105Pa下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入624克氧气。夏季某天阀门突然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度?5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)。在104Pa及-22下手记得一份空气试样,竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为、。求收集试样时各气体得分压。根据道尔顿分压定律:6. 30下,在一个容积为的容器中,O2,N2和CO2混和气体的总压力为,其中P(O2)为, CO2的含量为。试求:(1) 容器
7、中CO2的分压;(答案:104Pa)(2) 容器中N2的分压;104Pa)(3) O2的物质的质量分数;)7. 用锌与盐酸反应制备氢气:Zn(s) + 2H+ Zn2+ + H2(g)若用排水集气法在、25下(已知水的蒸气压为)收集到10-3m3的气体。求:(1) 25时该气体中H2的分压;)(2) 收集到的氢气的质量。8. 设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合,反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量(B)和物质的量的变化(nB)计算反应进度并作出结论。(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)(答案:)(2)
8、 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (答案:)。结论:反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。9. 某气缸中有气体,从环境吸收了800J热量后,在恒压下体积膨胀到,试计算系统热力学能变化(U)(提示:UQppV=)10. 理想气体在350K和152kPa条件下,经恒压冷却至体积为,此过程放出了1260J热。试计算(1)起始体积(3)体系做功(2)终态温度(4)热力学能变化 (5)焓变(问题主要出现在正负号上)11. 用热化学方程式表示下列内容:在25及标准态下,每氧化1molNH3(g)和H2O(g)并将放热。12.在一敞口试管内加热氯酸钾
9、晶体时发生下列反应:2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g),并放出热。求: 下该反应的rHm和U。13. 在高炉炼铁,主要反应有:C(s) + O2(g) CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) 2/3Fe(s) + CO2(g)(1)分别计算时各反应的和各反应值之和;(2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式,应用各物质的值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。(1)各反应的值之和为:(2) mol-1,计算结果基本相等。可以得出结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。多数同学出现了问题
10、)14. 已知时反应:3H2(g) + N2(g) 2NH3(g);()1 = mol-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g);()2 = mol-1试计算下列反应的()3:4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)反应(3)反应(2)3反应(1)2mol-1)15. 铝热法反应如下: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热;)(2)在此反应中若用去铝,问能放出多少热量? )16. 利用数据,试计算下列反应的恒压反应热:(1)Fe3O4 + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)(答案:mol-1)(2)4NH3(
11、g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) (答案:mol-1)(3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g) (答案:17. 已知Ag2O(s) + 2HCl(g)2AgCl(s) + H2O(l)= mol-1及(Ag2O,s)= mol-1,试求:AgCl的标准摩尔生成焓。 (答案:18. 某天然气中CH4占%,C2H6占%, 其余为不可燃部分。若已知C2H6(g)+7/2O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) = mol-1试计算完全燃烧这种天然气的恒压反应热。(主要是摩尔体积的计算问题)第二章思 考 题 1. 下列说法是否正确? (1)质量定
12、律适用于任何化学反应。(2)反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。(3)反应活化能越大,反应速率也越大。(4)要加热才能进行的反应一定是吸热反应。2. 以下说法是否恰当,为什么? (1)放热反应均是自发反应。不一定(2)rSm为负值的反应均不能自发进行。不一定(3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。是3由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。根据热力学原理,应选用何种方法?(氢气一起加热)4. 已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g); 则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。 (1) - (2) (3) / (4)/5. 区别下列概念:(1) 与 (2) 与 (3) J 与 Jc、Jp (4) K 与 Kc 、Kp 6. 评论下列陈述是否正确?(1)因为 (T)=-RTlnK ,所以温度升高,平衡常数减小。不一定(2)(T)i(生成物) + i(反应物)(3)CaCO3在常温下不分解,是因为其分解反应是吸热反应;在高温(T1173K)下分解,是因为此时分解放热。
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