第二章 化学反应的方向一、选择题(每题2分,共40分)1.如果系统经过一系列变化,最后又变到初始状态,则系统的 (A ) Q =0,W =0,ΔU =0,ΔH =0 (B ) Q ≠ 0,W ≠0,ΔU =0,ΔH =Q (C )Q =-W ,ΔU =Q+W ,ΔH =0 (D ) Q ≠ W ,ΔU =Q+W ,ΔH =02.体系的性质有广延性质和强度性质,下列哪一组均属广延性质 (A )T ,V ,H ,U ; (B )U ,S ,G ,H ; (C )S ,H ,G ,T (D )S ,T ,V ,G 。
3.在下列反应中,r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 (A ). Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) (B ). 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s)(C ). Ag (s) +12 Br 2 (l) → AgBr (s) (D ) Ag (aq) +12Br 2 (g) → AgBr (s)4.若某体系所吸收的热量,全部用于体系的内能增加,则所需的条件是:①封闭系统 ②不做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温(A )①和②; (B )①和③;(C )①和④;(D )②和④。
5.一般来说,以下哪种情况会导致熵值较小? (A) 分子数较多; (B )气体的量增加; (C) 分子对称性增加; (D )固体物质液化。
6.在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为-395.5kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为 (A ). -789.1 kJ·mol-1 (B ). 0 (C ). +1.9 kJ·mol-1 (D )-1.9 kJ·mol-17.25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1,若在1L 水中加入1 mol NaCl ,则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的(A ). ΔS > 0,ΔG > 0 (B ) ΔS > 0,ΔG < 0 (C ). ΔG > 0,ΔS < 0 (D ). ΔG < 0,ΔS < 0 8.下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是(A ). Li (g) (B ). Li (s) (C ). LiCl·H 2O (s) (D ). Li 2CO 3 (s) 9.下列反应中,r m ΔS 值最大的(A ). C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) (B ). 2SO 2 (g) + O 2 (g) →2SO 3 (g)(C ). CaSO 4 (s) + 2H 2O (l) → CaSO 4·2H 2O (s) (D ). 2NH 3 (g) →3H 2 (g) + N 2 (g) 10.下列热力学函数中数值不为零的是:(A )f m ΔH (Cl 2,g);(B )f m ΔG (Br 2,l);(C )f m ΔG (Hg,l);(D )m S (H 2,g)。
11.已知f m ΔH (N 2O 4,g)=9.2kJ·mol -1,则N 2O 4生成反应的热化学方程式是 (A)N 2(g)+2O 2(g)→N 2O 4(g) ,r m ΔH =9.2kJ·mol -1; (B)N 2(g)+2O 2(g)→N 2O 4(g),r m ΔH =-9.2kJ·mol -1; (C)O 2(g)+12N 2(g)→12N 2O 4(g),r m ΔH =-9.2kJ·mol -1; (D)2N 2(g)+4O 2(g)→2N 2O 4(g),r m ΔH =18.4kJ·mol -1。
12.已知298K 时,反应2N 2O 3(g)→2N 2(g)+3O 2(g)的r m ΔG =-278.8kJ·mol -1,则该温度下的f m ΔG (N 2O 3,g)是(A)278.8kJ·mol -1;(B)-278.8kJ·mol -1;(C)139.4kJ·mol -1;(D)-139.4kJ·mol -1。
13.在298 K ,下列反应中r m ΔH 与r m ΔG 最接近的是 (A). CCl 4 (g) + 2H 2O (g) →CO 2 (g) + 4HCl (g) (B). CaO (s) + CO 2 (g) → CaCO 3 (s) (C). Cu 2+ (aq) + Zn (s) → Cu (s) + Zn 2+ (aq)(D). Na (s) + H + (aq) + H 2O (l) → Na + (aq) +1/2H 2 (g) + OH - (aq)14.将固体NH 4NO 3溶于水中,溶液变冷,则该过程△G ,△H ,△S 的符号为 (A )+,-,-; (B )+,+,-;(C )-,+,-; (D )-,+,+。
15.已知-122r m 1MnO (s)=MnO(s)+O (g)ΔH =134.8kJ mol 2⋅-12r m MnO (s)+Mn(s)=2MnO(s)ΔH =-250.1kJ mol ⋅则MnO 2的生成热-1f m ΔH (kJ mol )⋅为(A )519.7;(B )-317.5; (C )-519.7;(D )317.5。
16.下列物质中,f m ΔH 不等于零的是:(A )Fe (s ); (B) Cl(l); (C) C(石墨); (D) Ne(g)。
17.反应CaO (s) + H 2O (l) = Ca(OH)2(s) 在298K 和标准状态下是自发的,其逆反应在高温下为自发进行的反应。
那么正反应是(A) r m ΔH >0 , r m ΔS >0; (B) r m ΔH <0 , r m ΔS <0; (C) r m ΔH >0 , r m ΔS <0; (D) r m ΔH <0 , r m ΔS >0。
18.已知f m ΔG (AgCl) = -109.6KJ/mol ,则反应 2AgCl (s) = 2Ag (s) + Cl 2(g)的r m ΔG 为 (A )- 219.2 KJ/mol (B) - 109.6 KJ/mol (C) 219.2 KJ/mol (D) 109.6 KJ/mol 19.下列变化为绝热过程的是(A )体系温度不变; (B )体系不从环境中吸收热量; (C )体系与环境无热量交换; (D )体系内能保持不变。
20.下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发的是(A )221Ag O(s)2Ag(s)+O (g)2→; (B )23233Fe O (s)+C(s)2Fe(s)+CO (g)22→;(C )242N O (g)2NO (g)→; (D )261266C(s)+6H O(g)C H O (s)→。
二.填空题(每空2分,共40分)21 . 2 mol Hg(l)在沸点温度(630K )蒸发过程中所吸收的热量为109.12 kJ 。
则汞的标准摩尔蒸发焓m ΔH vap = ;该过程对环境做功W= ,ΔU = ,ΔS = ,ΔG = 。
22.已知25℃时,-1f m 2ΔH (Br ,g)=30.71 kJ mol ⋅,-1f m 2ΔG (Br ,g)=3.14 kJ mol ⋅,则Br 2(l)的标准摩尔蒸发熵为 J·mol -1·K -1,正常沸点为 ℃ 23. 下列过程的熵变的正负号分别是 a. 溶解少量盐于水中,r m ΔS 是 号; b. 纯碳和氧气反应生成CO(g),r m ΔS 是 号; c. 液态水蒸发变成H 2O(g),r m ΔS 是 号;d. CaCO 3(s)加热分解为CaO(s)和CO 2(g),r m ΔS 是 号;24.孤立体系,可逆循环过程的熵变为 ;不可逆过程的熵变 。
25.有A ,B ,C ,D 四个反应器,在298K 时反应的热力学函数分别如下表所示,则在标准状态下,任何温度都能自发进行的反应是 ,任何温度都不能自发进行的反应是 ;另两个反应中,温度高于 ℃时可自发进行的反应是 ,温度低于 ℃时可自m /kJ m S /J mol ⋅26.将下物质按摩尔熵值由小到大排列,其顺序为 。
LiCl(s); Li(s); Cl 2(g); I 2(g); Ne(g)三.计算题(每题10分,共20分)27.根据下面的热力学数据通过计算说明在298 K ,标准压力下,用C 还原Fe 2O 3生成Fe 和CO 2在热力学上是否可能?若要反应自发进行,温度最低为多少?Fe 2O 3(s) Fe(s) C(s) CO 2(g)1/kJ mol f m H -∆⋅ -822 0 0 -393.5 1/kJ mol f m G -∆⋅ -741 0 0 -394.411/J mol K m S --⋅⋅ 90 27.2 5.7 21428. 已知:(1)O(g)3N (g)2NH O(l)3H (g)4N 2322+→+;1(1)1011.5kJ mol r m H -∆=⋅ (2)O(l)H (l)H N (g)3H O(g)N 24222+→+ ; 1(2)317.3kJ mol r m H -∆=-⋅(3)O(l)H (l)H N (g)O 21(g)2NH 24223+→+; 1(3)143kJ mol r m H -∆=-⋅ (4)(g)O 21(g)H O(l)H 222+→ ; 1(4)285.8kJ mol r m H -∆=⋅又12(N O,g)82.1kJ mol f m H -∆=⋅,试通过两种途径求3(NH ,g)f m H ∆。