专题三 化学热力学基础学号 姓名 得分1、25℃，KNO 3在水中的溶解度是6mol ·dm -3，若将1 mol 固体KNO 3置于水中，则KNO 3变成盐溶液过程的ΔG 的符号为_____________，ΔS 的符号为_____________。

2、已知下列反应 ：H 2（g ）= 2H （g ） △H = +Q 1 ；1/2O 2（g ）= O （g ） △H = +Q 22H （g ）+ O （g ）= H 2O （g ） △H = －Q 3 ；H 2O （g ）= H 2O （l ） △H = －Q 4 H 2（g ）+ 1/2O 2（g ）= H 2O （l ） △H = －Q 5试指出Q 1、Q 2、Q 3、Q 4、Q 5的关系 。

3、假设反应H 2 (g)−→− 2 H (g) 的内能变化ΔU 与键能ΔH H-H 相等，已知ΔH H-H 为433.2kJ ·mol -1 ，则键焓ΔH 是 kJ ·mol -1 。

4、298 K 时，生成气态水的Δf G 0m = -228.6 kJ ·mol -1，Δr S 0m = -44.4 J ·mol -1·K -1， 则其Δf H 0m 为_________________________。

5、27℃时，将100g Zn 溶于过量稀硫酸中，反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行，哪种情况放热较多？多出多少？6、已知下列反应的焓变为： H 2 (g) +21I 2 (s) = HI (g)Δr H 0m = 25.9 kJ ·mol -121H 2(g) = H (g) Δr H 0m = 218 kJ ·mol -121I 2(g) = I (g) Δr H 0m = 75.7 kJ ·mol -1I 2 (s) = I 2 (g)Δr H 0m = 62.3 kJ ·mol -1计算反应 H (g) + I (g) = HI (g) 的焓变Δr H 0m 。

7、100 g 铁粉在25℃溶于盐酸生成氯化亚铁（FeCl 2）， (1) 这个反应在烧杯中发生；(2) 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。

8、已知：BaO （s ）+ H 2O （l ）= Ba(OH)2（s ） △H = －103 kJ·mol -1 Ba(OH)2(s) + aq = Ba 2＋（aq ）+ 2OH －（aq ） △H = －52 kJ·mol -1Ba(OH)2·8H 2O （s ）+ aq = Ba 2＋（aq ）+ 2OH －（aq ）+ 8H 2O △H = + 64 kJ·mol -1请回答下列问题，若能，给出答案；若不能，简述原因。

（1）能求得BaO （s ）的溶解热吗？（2）能求得Ba(OH)2（s ）转变成Ba(OH)2·8H 2O （s ）能量变化吗？ （3）能求得“O 2－”（s ）+ H 2O （l ）= 2OH －（s ）的能量变化吗？（4）能求得“O 2－”（s ）+ aq = 2OH －（s ）的能量变化吗？9、如果将10 g 金属锂置于100 g 0℃的冰块上，试确定：100℃时，由溶液中沉淀的氢氧化锂的一水合物的质量。

反应按下式进行：2 Li(s)+ 2 H 2O(l) = 2 LiOH(s)+ H 2(g)；△H = －398.2 kJ·mol -1 由于跟周围的介质交换，溶解时热效应为0，冰的熔化热为330 kJ·kg -1，水的比热为4.200 kJ·kg -1·K -1，水的汽化热为2 300 kJ·kg -1，LiOH 的比热为49.58 J·mol -1·K -1，100℃时，一水合氢氧化锂的溶解度为19.1 g 。

10、反应23H 2(g) + 21N 2(g) = NH 3(g) 在298K 、101 kPa 下能否自发进行？ （已知：△f G )(30298,NH m = －16.5 kJ·mol -1） 11、通常中和热、溶解热等测定是在一种恒压绝热的量热计（又叫杜瓦瓶）中进行。

已知：△f H 0)(,2l O H m = －286 kJ·mol -1，△f H 0)(,aq OH m = －230 kJ·mol -1。

欲测弱酸与强碱反应的中和热，进行下列实验：第一步，量照计热容量的测定。

先在杜瓦瓶中装入350 mL 0.2 mol·L -1 HCl 溶液，在另一带活塞的小储液管中装入35mL 0.2 mol·L -1 NaOH 溶液，并将储液管放入杜瓦瓶酸液中，测定反应前温度为23.20℃，然后快速拔去活塞，使碱液与酸混合并搅拌，测得反应后最高温度为28.33℃。

第二步，以350 mL 0.2 mol·L -1 HAc 标准溶液代替盐酸，重复上述操作，测得反应前后温度分别为23.33℃和27.64℃。

（1）求HAc 与NaOH 的中和热（kJ·mol -1）； （2）求HAc 的电离热（kJ·mol -1）。

12、将金属镁粉在纯氮气中加热，得到Mg 3N 2和剩余Mg 的混合物。

经测定，混合物中含氮为18.73 ％。

在25℃、101.3 kPa 下：①将149.5 g 混合物加到过量的稀盐酸中，放热2129.8 J ，且放出的氢气被水蒸气饱和。

②将1.00 mol Mg 放入与①同量的稀盐酸中（也是过量），放热467.2 kJ ，放出的氢气也被水蒸气饱和；③将1.00 mol 气态氨溶于与①同量的稀盐酸中，放热87.9 kJ 。

已知：△f H 0)(,3g NH m = －46.1 kJ·mol -1，25℃、101.3 kPa 时水的饱和蒸气压为23.0 mmHg ，水的摩尔蒸发热为43.93 kJ·mol -1。

相对原子质量：N ：14.0，Mg ：24.3。

试回答下列问题：（1）写出有关相应的化学反应方程式； （2）求 △f H 0)(,23s N Mg m （298 K ）的值。

13、合成氨造气工段生产水煤气是将水蒸气通过炽热的炭，其反应为： C （s ）+ H 2O （g ）−−−→−kPa3.101CO （g ）+ H 2（g ）（1）设造气炉温度为1100℃，求此温度下反应的△r U 0m 、△r H 0m 。

（2）把制得的50 kg 水煤气（CO ︰H 2 = 1︰1）送进101.3 kPa 、100℃的气柜储存，求此过程中Q 、W 、△U 、△H 。

已知298 K 时有关物质的热力学数据如下：C （s ）H 2O （g ） CO （g ） H 2（g ）△f H 0m （kJ·mol -1） －241.8 －110.5 C p /（J·mol -1·K -1）8.6433.5829.1428.8414、试判断反应：2NaHCO 3 (s)= Na 2CO 3 (s)+ CO 2 (g)+ H 2O (g) (1)298K 标态下反应的自发方向；(2)反应方向逆转的温度条件。

已知298K 时下列热力学数据：NaHCO 3 (s) Na 2CO 3 (s) CO 2 (g) H 2O (g) △f G 0m /kJ·mol -1 －852 －1048 －394.36 －228.59 △f H 0m /kJ·mol -1 －948 －1130. 8 －393.51 －241.82 S 0m /J·mol -1·K -1 102135214189参考答案1、ΔG < 0 为 － ； ΔS > 0 为 +2、 Q 5 = －Q 1－Q 2＋Q 3＋Q 43、435.74、－241.8 kJ·mol -15、在开口烧杯进行时热效应为Q p ，在密封容器中进行时热效应为Q V ，后者因不做膨胀功，故放热多，多出的部分为ΔnRT ＝3814J6、待求的反应 = 反应(1) －反应(2) － 反应(3) － 21反应(4) 按Hess 定律,有：Δr H 0m =Δr H 0)1(m －Δr H 0)2(m －Δr H 0)3(m －Δr H 0)4(m= 25.9 kJ·mol -1- 218 kJ·mol -1 - 75.7 kJ·mol -1 - 62.3 kJ·mol -1⨯21= -299 kJ·mol -1 7、Q p = Q V +ΔnRT ,第(1)种情况放热量为Q p ，第(2)种情况为Q V ，因为变化过程有气体产生，Δ n 为正值。

所以情况(2)放热多于(1)。

8、（1）－155 kJ·mol -1 （2）－116 kJ·mol -1 （3）不能；该热效应是拆散BaO 晶格吸能、Ba 2＋水合释能、O 2－与水反应生成OH －释能以及水合释能的代数和。

（4）不能 理同（3）9、10g Li 与水反应放热：Q =284.42 kJ ，消耗水：25.71 g ，生成LiOH ：34.28g ，即1.43 mol ，反应所放出的热将用于：①熔冰：33 kJ ；②水由0℃升至100℃：31.20 kJ ；③LiOH 由0℃升至100℃：7.09 kJ ；因此：可蒸发水量：92.7 g 。

而所剩水量仅为：74.29 g ＜92.7g 。

故产物中无氢氧化锂的一水合物。

10、△r G 0298,m =)(0298,生m fG ∑∆－)(0298,反m f G ∑∆ = －16.5－0.0 = －16.5 kJ·mol -1 计算表明，该反应的△r G 0298,m ＜0，可以自发进行。

11、（1）△H = －47.05 kJ·mol -1 （2）△H = 8.95 kJ·mol -112、（1）Mg 3N 2+6HCl = 3MgCl 2+2NH 3 NH 3+HCl = NH 4Cl Mg+2HCl = MgCl 2+H 2↑ （2）－478.4 kJ·mol -113、（1）△r U 0m = 148.24 kJ·mol -1 △r H 0m = 136.82 kJ·mol -1 （2）Q = △H = －9.665×104 kJ W = 2.771×104 kJ △U = 6.894×104 kJ14、（1）△r G 0298,m =)(0298,生m fG ∑∆－)(0298,反m f G ∑∆ = －228.59－394.36－1048+2×852 = 32.95 kJ·mol -1 ＞0 即表明298K 及标态下,该反应逆向自发 。