T < 983.1K
Θ (2) Ag (s)+ 1/2Cl2(g) = AgCl(s) ∆rH m = −127kJ / mol
42.55
222.96
96.2
Θ Sm ( J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 )
Θ ∆ r S m (298.15 K ) = 96.2 − 222.96 × 1 / 2 − 42.55
5.已知下列反应中前三个反应的热效应分别为-27.6 kJ/mol，-58.58kJ/mol，38.07kJ/mol，求第四个反 应的热效应： （1） Fe2O3 (s)+3CO (g)=2Fe(s)+ 3CO2 (g) （2） 3Fe2O3 (s) +CO (g) = 2Fe3O4(s) + CO2 (g) （3） Fe3O4(s) +CO (g) = 3FeO (s) + CO2 (g) （4） FeO (s) +CO (g) = Fe(s)+ CO2 (g) 解：对已知反应方程式进行运算 （4）＝ [(1)×3–(3)×2 – (2)]÷6 根据盖斯定律： Q(4)＝ [Q(1) × 3–Q(3)×2- Q(2)]÷6= –16.7 kJ/mol
第一章
思考题和习题
1. 将100g温度为298K的水放在烧杯中 加热到300K，然后再冷却至298K，请 问该体系热力学能变化多少？ 0
2.相同质量的石墨和金刚石，在相同 条件下燃烧时放出的热量是否相等？
不相等
△rHm㊀=Σvi△fHm㊀(产物)－Σvi△fHm㊀（反应物）,
石墨标准摩尔生成热△fHm㊀为0,金刚石的为 1.9kJ·mol-1
T < 2 1 9 6 .1 K
(3) HgO (s) = Hg(l)+1/2O2 (g) 70.29 76.06 205.03
Θ ∆rH m = 91kJ / mol
Θ Sm ( J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 )
Θ ∆ r S m (298.15 K ) = 205.03 ×1/ 2 + 76.06 − 70.29
6.分析下列反应的熵值是增加还是减少？ (1) O2(g)+ 2CO (g) = 2CO2 (g) (2) 2NO2(g) =N2O4(g) (3) 2H2O2(l) = 2H2O (l) +O2(g) (4) A2(s) + B2(g)= 2AB(g) 解： (1)反应前气体分子数多于反应后的气体分子数，因此 反应的熵值减少； (2)反应前气体分子数多于反应后的气体分子数，因此 反应的熵值减少； (3)反应前气体分子数少于反应后的气体分子数，因此 反应的熵值增加； (4)反应前气体分子数少于反应后的气体分子数，因此 反应的熵值增加。
12.下列说法正确的是（B）
A.水的生成热就是氢气的燃烧热； B.水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热； C.水的生成热就是氧气的燃烧热； D.水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热；
13.双原子分子按下式分解：A2(g)=2A(g)， 试问分解过程的应该为（D）
A.负值； B.正值； C.零； D.不能确定
14.将H2和Cl2两种气体在绝热的钢瓶中反 应生成HCl气体，
Θ ∆rH m = 91kJ / mol
Θ (4) 2H2O2(l) = 2H2O (l) +O2(g) ∆rH m = −196kJ / mol
(1) 2N2(g)+O2 (g) =2NO2(g) 191.5 205.03 210.65
△rHm=-163.0kJ/mol
㊀
Θ ∆ r S m (298.15K ) = 2 × 210.65 − 205.03 − 2 × 191.5
= 558J ⋅ mol −1 ⋅ K −1
要使反应自发进行，则
Θ Θ Θ ∆r Gm = ∆r Hm (298.15K ) − T ∆r Sm (298.15K ) < 0
= [90.25 + 2 × (−174.10)] − [−285.83 + 3 × 33.18]
= −71.66kJ / mol
4.是非判断 ⑴ 由环境吸收热量，系统的热力学能增加。 （×） ⑵ 反应的热效应就是该反应的焓变。 （×） ⑶ 已知在某温度和标准态下，2KClO3（s）=2KCl + 3O2（g） 进行时，由2.0mol KClO3分解，放89.5kJ的热量，则在此温度 下该反应的△rHm㊀=－89.5kJ/mol。 （√） ⑷ 冰室温下自发地熔化成水，是熵增加起了主要作用。（√） (5)已知298K时，反应N2O4(g)→N2(g)+2O2(g)的 △rGm㊀=-97.8kJ/mol,则△fGm㊀(N2O4,g)=97.8kJ/mol。（√） ⑹ 在一定的温度下，某化学反应的标准平衡常数的数值与反应 方程式有关。 （√） ⑺ 对于无气体参与的可逆反应，压力的改变一般不会使平衡发 （√） 生移动。 ⑻ 反应： N2O4(g)→2NO2(g)，在600℃时K㊀=1.78×104,1000℃ 时K㊀=2.82×104。由此可知△rHm㊀＞0。 （√）
㊀ △rHm = ㊀ △rHm ㊀ △rUm
＋ △nRT
= –82.7J/mol+[2 – (3+1)] ×8.314 J·mol-1 ·K-1 ×298K = – 4955.14J/mol 所代表的物理 意义及它们之间的关系。)
㊀ ㊀ (注：明确Qv、 △rUm 与 △rHm
3. 查表求298K及标准状态下，下列反应的反应热。 (1)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(l)+NO(g) (2)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g) 解：查表得298K时各物质的△fHm (1) △fHm/kJ/mol
5.影响化学平衡的主要因素有哪些？
答：影响平衡移动的主要因素：反应 的温度、压力和物质的浓度等
6.什么是化学反应的反应商？如何应用 化学反应商和平衡常数的关系来判断 化学反应进行的方向及化学平衡移动 的方向？
答：对于反应：
aA(aq ) + bB(aq) = cC (aq ) + dD(aq)
在任一状态时： Q 称为反应商。如果参与反 应的为气体，则
试问，下列函数改变值为零的是（B） A.△H； B. △U； C. △S； D. △G
习 题
1.试计算下列情况的热力学能变化。 (1)体系吸收热量500J，对环境做功400J. (2)体系吸收热量500J ，环境对体系做功 800J。 解：由热力学第一定律 △U = Q － W代入已 知数据得： (1) △U = 500J - 400J =100J (2) △U = 500J - (-800J) =1300J
= 108.2 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1
要使反应自发进行，则
Θ Θ Θ ∆ r Gm = ∆ r H m (298.15K ) − T ∆ r Sm (298.15 K ) < 0
91.0kJ / mol − T × (108.2 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 ) ×10−3 < 0
8.将100g铁粉在25℃溶于盐酸生成氯化亚 铁（FeCl2）, ⑴这个反应在烧杯中发生； ⑵这个反应在密闭贮瓶中发生； 两种情况相比，哪个放热较多？简述理由。
（2）多
9. 25℃，KNO3在水中的溶解度是6mol·dm-3 ，若将 1mol固体KNO3置于水中，则KNO3变成盐溶液过程的 △G的符号为－，△S的符号为＋。 10. 下列物质，△fHmΘ不等于零的是(D) A. Fe（s） B. C（石墨） C. Ne（g） D. Cl2（l） (A、B、C均为最稳定单质， Cl2最稳定的状态为气态) 11.在敞口容器中的液体沸腾过程中，下列物理量数 值增加的是（C） A.蒸气压； B.摩尔自能； C.摩尔熵(摩尔绝对熵值)；D.液体质量
7.什么叫体系、环境?在敞口容器里进行的化学反应 是什么体系？ 答：体系：被划出来作为研究对象的这部分物体 或空间称为体系。 环境：体系以外的部分。环境通常是指与系统 有相互影响的有限部分。 在敞口容器里进行的化学反应是敞开体系。因为 敞开体系。 敞开体系 反应体系与环境既有物质交换，又有能量交换。
[ D ] ' [C ]' Θ Θ C C Q= ' a ' b [ A] [ B ] Θ Θ C C
d c
以相对分压P/P表示。 Q = K 系统处于平衡状态， Q < K 反应向正方向自发进行， Q > K 反应向逆方向自发进行
==−467.9kJ / mol
Θ Sm ( J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 )
0 –393.5 27.28 213.64
Θ ∆ r H m (298.15K ) = 3 × (−393.5) + 0 − 0 − 2 × (−824.2)
Θ ∆ r S m (298.15 K ) = 3 × (213.64) + 4 × 27.28 − 3 × 5.74 − 2 × 87.4
7. 试分析下列反应自发进行的温度条件： (1) 2N2(g)+O2 (g) =2NO2(g) (3) HgO(s) = Hg(l)+1/2O2 (g) 解：查表得298K时各物质的Sm
Θ Sm ( J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 )
㊀
Θ ∆rH m = −163.0kJ / mol
Θ (2) Ag(s)+ 1/2Cl2(g) = AgCl(s)∆rH m = −127kJ / mol
= −165.8 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1
要使反应自发进行，则
Θ Θ Θ ∆ r Gm = ∆ r H m (298.15 K ) − T ∆ r S m (298.15K ) < 0