第一章思考题1.一气柜如下图所示：A假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。

试问：（1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等（2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。

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ΔU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ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU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kJ·mol-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 = 35kJ·mol-12M + 2N ─→ 2D；()2 = -80kJ·mol-1则A + B ─→ D的()3是（）（1）-10kJ·mol-1 （3）-5kJ·mol-1√（2）-45kJ·mol-1 （4）25kJ·mol-111.下列纯态单质中，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298.15K,100KPa下，反应：N2(g) + 2O2(g) ─→ 2NO2(g) = 66.36kJ·mol-1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为：(1)-66.336kJ·mol-1 (3)-33.18kJ·mol-1(2)33.18kJ·mol-1√(4)66.36kJ·mol-1习题本章作业(P24~25)：3.／5.／8.／10.／13.／15.／18.1. 制备硝酸(HNO 3)的反应如下：4NH 3+ 5O 24NO + 6H 2O2NO + O 2 ─→ 2NO 23NO 2 + H 2O ─→ 2HNO 3 + NO试计算每消耗1.00吨氨气可制取多少吨硝酸？（提示：n(NH 3):n(HNO 3)=1:2/3. 答案：2.47吨硝酸）2. 在容器为10.0L 的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298.15K 时，测得瓶内气体压强为1.0×107Pa,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13.2kPa 。

规定瓶内氧气压强降至1.01×103kPa 时就要充氧气以防混入别的气体。

今有实验设备每天需用101.325kPa 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：()11p p V n RT -= 每天需用氧气的物质的量为：222p V n RT =32.910mRT pV nRT MMpV m g RT====⨯以瓶氧气可用的天数为：129.6n d n =4. 一个容积为21.2L 的氧气缸安装有在24.3×105Pa 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？提示：031844.9pV MpV T K C nR mR==== ＃5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N 2)、氧气(O 2)和氩气(Ar)。

在9.7×104Pa 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0.78、0.21、0.01。

求收集试样时各气体得分压。

提示：根据道尔顿分压定律：i i n p p n= 42423()7.610() 2.010() 1.010p N Pap O Pap Ar Pa=⨯=⨯=⨯6. 30℃下，在一个容积为10.0L 的容器中，O 2，N 2和CO 2混和气体的总压力为93.3kPa ，其中P(O 2)为26.7kPa, CO 2的含量为5.00g 。

试求：(1) 容器中CO 2的分压；（答案：2.87×104Pa ）(2) 容器中N 2的分压；（答案：3.79×104Pa ）(3) O 2的物质的质量分数；（答案：0.286）n(CO2)=m(CO2)M(CO2)=0.114molP=nRTV=2.87*104Pa(1)(2)P(N2)=P-P(O2)-P(CO2)=3.79*104Pa(3)n(O2)n P =0.286P(O2)=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98.6kPa、25℃下（已知水的蒸气压为3.1kPa）收集到2.50×10-3m3的气体。

求：(1) 25℃时该气体中H2的分压；（答案：95.43kPa）(2) 收集到的氢气的质量。

（答案：0.194g）＃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（νB）和物质的量的变化(Δn B)计算反应进度并作出结论。

(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g)（答案：ξ＝5.0mol）(2) N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g)（答案：ξ＝2.5mol）提示：1BBnζυ=∆。

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20L ，从环境吸收了800J 热量后，在恒压(97.3kPa)下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化(ΔU )（提示：ΔU ＝Q p －p ΔV =0.771kJ ）＃10. 2.00mol 理想气体在350K 和152kPa 条件下，经恒压冷却至体积为35.0L,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 提示：331122(1):38.31038.3(2):320(3):502(4):758(5):1260p nRT V m L ppV T K nRW p V J U Q W J H Q J-==⨯====-∆=∆=+=-∆==- (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1molNH 3(g)和H 2O(g)并将放热226.2kJ 。

（答案：298.15132253()()()();226.242K r m NH g O g NO g H O g H kJ mol ∅-+−−−−→+∆=-⋅标准态）12.在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应：2KClO 3(s) ─→ 2KCl(s) + 3O 2(g),并放出热89.5kJ(298.15K)。

求: 298.15K 下该反应的Δr H m 和ΔU 。

（提示：89.596.9p H Q kJU H W H p V H nRT kJ∆==-∆=∆+=∆-∆=∆-∆=-）13. 在高炉炼铁，主要反应有：C(s) + O2(g) ─→ CO 2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) ─→ CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) ─→ 2/3Fe(s) + CO 2(g)(1)分别计算298.15K 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(298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。

（提示：(1)各反应的值之和为：11(393.509)86.229(8.3)315.6r m H kJ mol kJ mol ∅--∆=-++-⋅=-⋅(2) ＝-315.5kJ ·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）14. 已知298.15K 时反应：3H2(g) + N2(g) ─→ 2NH 3(g)；()1 = -92.22kJ ·mol-1 2H2(g) + O2(g) ─→ 2H 2O(g)；()2 = -483.636kJ ·mol-1 试计算下列反应的()3：4NH3(g) + 3O2(g) ─→ 2N 2(g) + 6H2O(g)（提示：反应（3）＝反应（2）×3－反应（1）×2＝-1266.47kJ ·mol -1）15. 铝热法反应如下：8Al + 3Fe3O4 ─→ 4Al 2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热；(答案：3347.6p r m Q H kJ ∅=∆=-)(2)在此反应中若用去267.0g 铝，问能放出多少热量？（答案： 1183347.6,3347.68267.0267.0/26.98267.03347.6267.04141826.98p mol Q kJ kJ molg g g mol g kJ g Q kJ mol g mol--=--⋅-=⨯=-⋅因为的铝放出的热量为：则每摩尔铝所放出的热量为：则铝的摩尔数为：所以铝放出的热量为：） 16. 利用数据，试计算下列反应的恒压反应热： (1)Fe3O4 + 4H2(g) ─→ 3Fe(s) + 4H 2O(g)（答案：151.1kJ ·mol -1）(2)4NH3(g) + 5O2(g) ─→ 4NO(g) + 6H 2O(g) （答案：-905.47kJ ·mol -1）(3)3NO2(g) + H2O(l) ─→ 3HNO 3(l) + NO(g) （答案：-71.7kJ ·mol -1）17. 已知Ag2O(s) + 2HCl(g)─→2AgCl(s) + H 2O(l)= -324.9kJ·mol -1及(Ag2O ，s)= -30.57kJ ·mol-1, 试求：AgCl 的标准摩尔生成焓。