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厦门大学无机化学习题01 化学热力学初步

化学热力学初步1、热力学第一定律ΔU=Q -W ,由于U 为状态函数,所以Q 和W 也是状态函数,对吗?为什么?2、解释下列名词 (1)体系与环境(2)热(Q )(3)功(W )(4)焓(H )和焓变(ΔH ) (5)热力学能U(6)恒容反应热(Q v )和恒压反应热(Q p ) 3、什么叫状态函数?它具有何特性? 4、何谓热效应?测量方法有哪两种?5、什么叫热化学方程式?书写热化学方程式要注意哪几点?6、①无机化学中常用的反应热有哪几种:反应热的实质是什么?什么类型的化学反应Q ρ=Q ν?等摩尔的NaOH 与NH 3·H 2O 溶液分别与过量的HCl 溶液中和所放热量是否相等?为什么?②反应2N 2(g )+ O 2(g)=2N 2O (g )在298K 时,Øm rH ∆=164KJ ·mol -1求反应的ΔU ? 7、什么叫标准生成热Øm f H ∆?什么是标准燃烧热Øm cH ∆?8、何谓盖斯定律?9、什么是自发过程?自发过程有何特征? 10、用焓变判断反应的自发性为什么是不全面的?11、什么是熵?什么是绝对熵和标准熵?其符号、单位是什么? 12、影响熵值的因素有哪些?举例说明。

13、化学反应自发性的标准是什么,举例说明。

14、什么叫Gibbs 自由能?怎样用自由能的变化(ΔG )来判断反应的方向? 15、在标准状态下Gibbs 方程如何书写?16、什么叫标准生成自由能Øm f G ∆?17、判断下列说法是否正确?为什么? (1) ΔS 为正值的反应均是自发反应? (2) 物质的量增加的反应ΔS 为正值;(3) 若ΔH 和ΔS 均为正值,则温度上升ΔG 将下降;(4) 某反应的Øm rG ∆>0,表明该反应在任何条件下都是不自发进行的; (5) 放热反应均是自发反应;(6) 纯单质的Øm f H ∆,Øm f G ∆,Øm S 皆为零;(7) ΔH 和ΔS 基本上不随温度而变化,G ∆也是这样; (8) 物质的温度越高,熵值越大。

18、解释下列事实:(1)KNO 2溶于水的过程是吸热的(ΔH >0)但它在水中溶解度却很大,溶解过程可自发进行; (2)空气中的O 2(g )不能自发分离成纯的O 2(g );(3)在一个装有O 2(g )的容器中充入一定量的O 2(g ),两种气体(理想气体)即自动混合均匀,混合过程的ΔH=O ;(4)冰在室温下自动溶化成水。

19、已知下列热化学方程式:Fe 2O 3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO 2(g) Øm rH ∆=-25KJ ·mol -13Fe 2O 3(s) + CO(g) = 2Fe 3O 4(s) + 3CO 2(g) Øm rH ∆=-47KJ ·mol -1 Fe 3O 4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO 2(g) ØmrH ∆=19KJ ·mol -1 不用查表,计算下列反应的热效应Øm rH ∆FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO 2(g)20、有0.105克H 2与Cl 2在一个密闭的量热器中反应,结果使量热器的温度提高0.192℃,量热器的热容是50.09KJ/℃,求1摩尔H 2与Cl 2反应放出的热量。

21、根据提供的数据计算反应2Na 2O 2(s)+2H 2O(l)=4NaOH(s)+O 2(g)的Øm rH ∆。

如有25.0克Na 2O 2按照这个反应式进行反应,将释放出多少热量?[Na 2O 2(s )的Øm f H ∆ =-510.9KJ ·mol -1,NaOH (s )的Øm f H ∆ =-427KJ ·mol -1,H 2O (l )的Øm f H ∆ =-286KJ ·mol -1。

]22、利用水的生成热求1mol 水在298K ,100KPa 时由液态变成气态所吸收的热量,并与水的气化热(Q 气=-40.67KJ ·mol -1)作比较,结果说明了什么?23、在25℃和100KPa 下,铝热法反应为8Al(s) + 3Fe 2O 3(s )= 4Al 2O 3(s) + 9Fe(s) 由生成热数据计算该反应的热效应Øm rH ∆。

24、单斜硫和臭氧都是单质,它们的Øm f H ∆是否等于零?并说明理由。

25、已知CaS (s )+ 2O 2(g )+ 2H 2O (l )= CaSO 2·2H 2O (s )的Øm rH ∆=-967.8 KJ ·mol -1试求CaS(s)的生成焓变[CaSO 2·2H 2O (s )的Øm f H ∆=-2023 KJ ·mol -1]。

26、反应2SO 2(g) + O 2(g )= 2SO 3(g)计算说明:1、在标准态及25℃时,反应能自发进行的原因;2、在标准态下反应自发进行的温度范围。

27、AgNO 3的分解反应为AgNO 3(s )= Ag(s) + NO 2(g) +21O 2(g) 计算标准态下AgNO 3(s )的分解温度。

28、计算反应Cu(s) + H 2O = CuO(s) + H 2(g)在500K 时的Øm rG ∆,并判断反应进行的方向。

29、求下列反应的热效应:① AgCl(s) + Br —(aq)→AgBr(s) + Cl —(aq) ② Fe 2O 3(s) + 6H +(aq)→2Fe 3+(aq) + 2H 2O(1) ③ H +(aq)+OH +(q)→H 2O(1)30、将下列每组物质按熵值增加的顺序排列,简述理由。

①LiCl(s) NaCl(s) Li(s) ②H 2(g) Sn(s) H 2O(1) ③I 2(g) Na(g) Cl 2(g) ④K(s)Na(s)Br 2(l)31、预测下列各过程Øm rS ∆的符号,简述理由。

① 盐从过饱和水溶液中结晶出来; ② Ag +(aq)+Cl —(aq)→AgCl(s);③ SnO 2(s)+2H 2(g)→Sn(s)+2H 2O(l); ④ C 6H 6(l)→C 6H 6(g); ⑤ 撒盐在冰上使冰熔化; ⑥ 活性炭表面吸附氧气。

32、利用键焓,原子化能(把单质或化合物分子完全拆开成为气态原子所需要的能量)数据计算C 2H 5OH (1)的标准生成焓,已知C 2H 5OH 的蒸发焓为41.8KJ ·mol -1,将计算的结果与数据表对照,讨论偏差原因。

33、已知石墨的升华焓ΔH 1=717KJ ·mol -1,H 2的离解焓Ø2H ∆=436KJ ·mol -1, CH 4的Øm f H ∆ =-74.8KJ ·mol -1, 求C —H 键平均键焓。

34、根据键焓数据计算出下列反应的焓变CH 4(g )+ Cl 2(g) = CH 3Cl(g) + HCl(g) 。

35、①查Øm rG ∆数据求算下述反应的Øm rG ∆2SO 3(g )= 2SO 2(g) + O 2(g) ; ②问逆反应的Øm rG ∆为多少?③先算出反应的Øm rH ∆,再求算Øm rG ∆,所得的结果与①比较。

36、斜方硫和单斜硫的标准熵各为31.9J ·K -1·mol -1和32.6J ·K -1·mol -1,其标准燃烧焓分别为-296.8J ·K -1·mol -1与-297.14J ·K -1·mol -1求算下列过程的ØG ∆:S (斜方)→S (单斜) 。

37、仅以如下数据:Øm f H ∆(NF 3)=114KJ ·mol -1,E N ≡N = 924KJ ·mol -1,E F -F =158KJ ·mol -1。

计算NF 3中N -F 键的平均键能。

38、在弹式量热计中,氮化铌燃烧的反应式为: NbN (s )+45O 2(g )= 21Nb 2O 5(s )+ 21N 2(g ) , 在198K 下测得内能变化为-712.97KJ ·mol -1,求此反应的焓变。

39、CH 3OH 的标准状态下的燃烧热为-725.6KJ ·mol -1,已知:Ø2mCO f H ∆=-393.5KJ ·mol -1,)(Ø2l H O m H f ∆=-285.9KJ ·mol -1,计算Ø2O H m CH f H ∆。

40、CH 4和C 2H 5OH 燃烧产物都是CO 2(g)和H 2O (l ),分别求两物质的燃烧热。

41、已知1mol 甲醚CH 3OCH 3完全燃烧生成CO 2和H 2O (l )时,Øm rH ∆=-146KJ ·mol -1(298K )。

(1)求甲醚的Øm f H ∆(2)由键焓估算甲醚的Øm f H ∆并与(1)比较。

42、根据热力学数据计算BCl 3在298K 时饱和蒸气压及正常沸点,在298K 和ØP 条件下BCl 3呈液态还是气态?。

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