第二章化学热力学基础本章总目标:1:掌握四个重要得热力学函数及相关得计算。
2:会用盖斯定律进行计算。
3:理解化学反应等温式得含义,初步学会用吉布斯自由能变化去判断化学反应得方向。
各小节目标:第一节:热力学第一定律了解与化学热力学有关得十个基本概念(敞开体系、封闭体系、孤立体系、环境、状态、状态函数、过程、途径、体积功、热力学能),掌握热力学第一定律得内容(△U=Q-W)与计算。
第二节:热化学1:掌握化学反应热得相关概念:错误!反应热——指恒压或恒容而且体系只做体积功不做其它功得条件下,当一个化学反应发生后,若使产物得温度回到反应物得起始温度,这时体系放出或吸收得热量称为反应热。
()。
错误!标准生成热——某温度下,由处于标准状态得各元素得指定单质生成标准状态得1mol某纯物质得热效应。
符号,单位:或)。
错误!燃烧热——在100kPa得压强下1mol物质完全燃烧时得热效应。
符号:;单位:。
2:掌握恒容反应热△U=Q v-W;恒压反应热Qp=△H恒容反应热与恒压反应热得关系:3:掌握盖斯定律内容及应用错误!内容:一个化学反应若能分解成几步来完成,总反应得热效应等于各步反应得热效应之与。
错误!学会书写热化学方程式并从键能估算反应热。
第三节:化学反应得方向1:了解化学热力学中得四个状态函数——热力学能、焓、熵、吉布斯自由能。
2:重点掌握吉——赫公式得意义及计算。
3;建立混乱度、标准摩尔反应焓、标准摩尔反应自由能与标准熵以及标准摩尔反应熵得概念,并学会对化学反应得方向与限度做初步得讨论会运用吉布斯自由能判断反应得自发性。
Ⅱ习题一选择题1、如果反应得H为正值,要它成为自发过程必须满足得条件就就是( )A、S为正值,高温B、S为正值,低温C、S为负值,高温D、S为负值,低温2、已知某反应为升温时rG0值减小,则下列情况与其相符得就就是( )A、rS0<0B、rS0>0C、rH0>0D、rH0<03、该死定律认为化学反应得热效应与途径无关。
这就就是因为反应处在()(《无机化学例题与习题》吉大版)A、可逆条件下进行B、恒压无非体积功件下进行C、恒容无非体积功件下进行D、以上B,C都正确4、在298K时反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)得Qp与Qv之差(KJ/mol)就就是()A、-3、7B、3.7C、1、2D、-1、25、冰得熔化热为330、5KJ/mol,00C时将1.00g水凝结为同温度得冰,其S为()(《无机化学例题与习题》吉大版)A、-330、5Jmol -1K-1B、-1、21Jmol -1K-1C、0 D、+1、21Jmol-1K-16、下列变化为绝热过程得就就是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A、体系温度不变B、体系不从环境吸收热量C、体系与环境无热量交换D、体系得内能保持不变7、某反应在298K时得Kc1=5,398K时Kc2=11,则反应得rH0值为() A〈0 B、〉0 C、于0D、不一定8、298K时A+BC+D得rG0=-10KJ/mol、已知:298K时A,B,C,D皆为气体,当由等物质得量得A与B开始反应时,则达到平衡时混合物中( )A 、C与D B、A与BC 、A与B、C及D都有,A与B得量大于C与D得量D、A与B、C及D都有,但C与D得量大于A与B得量9、热化学方程式:Zn(S)+1/2O2(g)=ZnO(s) rH10=-348、3KJ/mol2Hg(1)+O2(g)=2HgO(s) rH20=-181、6KJ/mol则反应:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)得rH0( )A、166、7KJ/mol B、-257、5KJ/molC、–439、1KJ/mo lD、-529、9KJ/mol10、若298K时,HCO3-(aq)与CO32-(aq)得fG0-587、06 KJ/mol与-528、10K J/mol,则反应HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq)得rG0常数分别为( )A、1115、16KJ/mol与4、7×10-11B、58、96KJ/mol与4、7×10-11C、-58、96KJ/mol与4、7×10-11D、58、96KJ/mol与-4、7×10-1211、298K时,标准熵减少最多得就就是( )A、H2(g)+Br2(l) == 2HBr(g) B、2N2H4(l) + N2O4(l) == 3N2(g)+4H2O(l)C、N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g)D、2N2+ O2(g) == 2N2O(g)12、AgCl得标准生成自由能为―109、5kJ∙mol―1则反应:2AgCl(s) == 2Ag(s)+ Cl2(g)得为( )A、―219KJ∙mol―1B、―109、5KJ∙mol―1C、109、5 KJ∙mol―1 D、+219KJ∙mol―113、下列叙述中正确得就就是()A、焓就就是状态函数,也就就是强度性质B、焓就就是为了研究问题方便而引入得一个物理量C、焓可以认为就就就是体系所含得热量D、封闭体系不做其它功时,rH=Qp14、下列物质中,标准摩尔熵最大得就就是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A、MgF2B、MgO C、MgSO4D、MgCO315、某反应得rH0=-122 KJ∙mol―1,rS0=-231 J∙K―1∙mol―1。
则在标准状态下,对此反应下列叙述正确得就就是()A、在任何温度下均自发进行B、在任何温度下均非自发进行C、仅在高温下自发进行D、仅在低温下自发进行16、液体沸腾过程中,下列几种物理量数值增加得就就是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A、蒸汽压B、标准摩尔自由能C、标准摩尔熵D、液体质量17、下列叙述中正确得就就是( )A、rH0<0得反应总就就是自发进行得B、单质得S0=0C、单质得fH0=0、fG0=0D、rH0<0、rS0>0得反应总就就是自发进行得18、下列物质中,f Hm0不等于零得就就是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A、Fe(s)B、C(石墨)C、Ne(g)D、Cl2(l)19、已知在298K时反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)得rUm0为166、5 KJ∙mo l―1,则该反应得rHm0为( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A、164 KJ∙mol―1B、328KJ∙mol―1C、146KJ∙mol―1D、82KJ∙mol―120、将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程得G,H,S得符号依次就就是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A、+,-,-B、+,+,-C、-,+,-D、-,+,+二填空题1、化学反应得等压热效应Qp与等容热效应Qv得关系,可用下式表示:Qp-Qv=nRT。
它得应用条件就就是。
2、(1)对于体系,自发过程熵一定就就是增加。
(2)热力学体系得过程,状态函数得变化一定为零。
3、把1000C,101、3KPa下得1mol水向真空完全蒸发为同温、同压下得水蒸气,已知水得汽化热为41KJ/mol,则Gm0=,Sm0=。
(注:在等温过程中,Sm0=(Q/T)可逆)4、2molHg(l)在沸点温度(630K)蒸发过程中所吸收得热量为109、12KJ。
则汞得标准摩尔蒸发焓vapHm0= ;该过程对环境做功W=,U= ,S= ,G= 。
(《无机化学例题与习题》吉大版)5、1mol液态得苯完全燃烧生成CO2(g)与H2O(l),则该反应得Qp与Qv得差值为KJ/mol(温度为250C)(《无机化学例题与习题》吉大版)6、下列反应(1)C(s)+O2(g)===CO2(g)(2)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)(3)NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)(4)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)则按rSm0减小得顺序为。
(《无机化学例题与习题》吉大版)7、常温常压下,Zn与CuSO4溶液在可逆电池中反应,放热6、0KJ,则此过程得rS为,rG为。
(《无机化学例题与习题》吉大版) 8、已知反应CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)在298K时rGm0=130KJ/m ol,1200K时rGm0=-15、3KJ/mol,则该反应得rHm0为,rSm0为。
(《无机化学例题与习题》吉大版)9、将下列物质按摩尔熵由小到大排列,其顺序为。
LiCl(s);Li(s);Cl2(g); I2(g);Ne(g)。
(《无机化学例题与习题》吉大版)10、若3mol理想气体向真空膨胀,该过程得Q,W,U,H,S,G中不为零得就就是。
(《无机化学例题与习题》吉大版)三问答题1、什么就就是焓?非恒压过程就就是否有焓变?有得话,等于什么?2、单斜硫与臭氧都就就是单质,它们得fH0否等于零?并说明理由?3、在气相反应中rGm0与rGm有何不同?在液体得正常沸点时,能否用rG m0=0表示该体系达到平衡?为什么?4、已知三溴化硼在常温就就是液态,能否用其298K得rG0去说明反应BBr3(g)=B(s)+3/2Br2(g)在常温就就是否可以自发进行?),(1)这个反应在烧杯中发5.100g铁粉在25℃溶于盐酸生成氯化亚铁(FeCl2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。
6、判断下列反应中,哪些就就是熵增加得过程,并说明理由。
(1)I 2(s)→I 2(g ) (2)H2O (s)→H 2O(g)(3)H 2O(l)→H 2(g )+1/2O 2(g) (4)2C O(g)+O 2(g)→2CO 2(g)7、冰在室温下自动熔化成水,就就是熵增加起了主要作用得结果,这一说法就就是否恰当,为什么?8、 rH o=∑fH o(产物)-∑fH o(反应物),为什么反应热得单位与rH o 相同,皆就就是KJ/mol?9、在标准状态下,下列各组内反应得等压热效应就就是否相同?说明理由。
(1)N 2(g)+ 3H 2(g)=2NH 3(g) 1/2N2(g)+ 3/2H2(g)=NH 3(g)(2)H 2(g)+Br2(g)=2H Br (g) H 2(g)+Br 2(l )=2HB r(g )四 计算题1、已知C(s)+O2(g)=CO2(g), rH 0= -393KJ/molH 2(g)+1/2O 2(g )=H 2O(l), rH o =-283KJ/molCH 4(g )+2O 2(g)=CO 2(g)+2H2O(2) rH0= -890KJ/mol求反应:C(s)+2H 2(g )=C H4(g)得rH 0=?2、 已知下列数据 (《无机化学例题与习题》吉大版)△H (Sn,白) = 0△H(S n,灰) = —2、1kJ ·molS(Sn,白) = 51、5J·k ·molS (S n,灰) = 44、3J ·k ·mo l求Sn(白)与 Sn(灰)得相变温度。