第一章热化学与能源1.是非题（对的在括号内填“ +号,错的填号）（1）已知下列过程的热化学方程式为： UF 6（l ）二 UF 6（g ）； r Hm 二30.1kj[mo|J则此温度时蒸发1mol UF 6（l ），会放出热30.1kJ 。

（2） 在定温定压条件下，下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应 放出的热量是一相同的值。

（-）（3） 功和热是在系统与环境之「间的两种）能量传递递方式，在系统内部不讨论 功和热。

2（4） 反应的△ H 就是反应的热效应2⑼—2H 2°⑴ (+) (-)2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）（1）在下列反应中，进行1mol 反应时放出热量最大的是 （a ）CH 4（l ） 2O 2（g^CO 2（g ） 2H 2O （g ）仔）（通常2O应:热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理 而获得的。

2 2 2（C ）CH H （g ）2O 2（g ）（b ）C O/g ）2H 2。

他（d ）cH） （下列对功和热的描述O （正确的是2O （l ）q p 量 (d ) (d ) q v (a)都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值 都是途径函数，对应于某一状态有一确定值 都是状态函数，变化量与途径无关 都是状态函数，始终态确定，其他值也确定 （4）在温度T 的标准状态下，若已知反应A > 2B 的标准摩尔反应焓■■■：r H m,1，与反应2A > C 的标准摩尔反应焓 冷H 爲，则反应C > 4B 的标准摩尔反应焓r H（a ） （c ） (a ) (b ) (c ) (d ) (a ) (b )(c )(d )m,2 ， m,3 与 ^H m,1 及 \H m,2 的关系为 ^r H m,3 = 2，屮爲+/屮二2 （ b ）-：r H m,1 — 2\H m,2■■\Hm,1^\H m ，2 （d ） 2\H m,1 — ■\Hm ：2（5）对于热力学可逆过程，下列叙述正确的是 变化速率无限小的过程 可做最大功的过程 循环过程能使系统与环境完全复原的过程(d )(abd )（6）在一定条件下，由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有（ad）（a）三个相（b）四个相（c）三种组分（d）四种组分（e）五种组分*（7）—只充满氢气的气球，飞到一定高度即会爆炸，这取决于一定高度上的（d）（a）外压（b）温度（c）湿度（d）外压和温度（8）下述说法中，不正确的是（d）（a）焓只有在某种特定条件下，才与系统反应热相等（b）焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量（c）焓是状态函数（d）焓是系统能与环境进行交换的能量3、填空题使可燃样品（质量为I.OOOg）在弹式量热计内完全燃烧，以测定其反应热，必须知道：（1）弹式量热计内吸热介质（通常为水）质量和比热容；（2）钢弹组件的总热容C b_（3）反应前后系统的温度。

*4、钢弹的总热容C b可利用已知反应热数值的样品而求得。

设将0.500g苯甲酸（C6H5COOH ）在盛有1209g水的弹式量热计的钢弹内（通入氧气）完全燃烧尽，系统的温度由296.35K上升到298.59K。

已知此条件下苯甲酸完全燃烧的反应热效应为-3226kjLmol」，水的比热容为4.18 JLg」L K」。

试计算该钢弹的总热容。

解：苯甲酸的摩尔质量为122gLmol亠，0.500g苯甲酸完全燃烧的反应热为：q = -3226 kJ_hol 4X 0.500c/ 122g|_mol '=-13.2 kJ又q - -「C（H2O）：T C b L *=-「4.18J [g，_K 亠1209g （298.59 - 296.35）K Cb_（298.59 - 296.35）K 1 得该钢弹的总热容C b =839J K J5、葡萄糖完全燃烧的热化学方程式为当葡萄糖在人体0氧化时°2上述反应热约①30%可用做肌肉的活20能量°试估计一食匙葡萄糖（3.8g）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动的能量。

解：葡萄糖C6H12O6的摩尔质量为180gLmoL，其热效应为q = -2820kJmol '/180g_mol ' = T5.65kjJg'一食匙葡萄糖(3.8g)氧化时可获得的肌肉活动的能量为-15.65kJLg 」3.8g 30% = 18kJ6、已知下列热化学方程式：Fe 2O 3(s) 3C0(g)二 2Fe(s) 3CO 2(g); q 厂-27.6kJLmoL 不用查表，计算下列反应的q p 。

13Fe 2O 3(s )Co F gO^F C O^L F CO 2(g Co q p g 厂58.6kJ Lmol 「〔提北e 根据盖斯定律利用已3F 方程式)4设计一循环q p 使消去8.1kJ Ee mo 3和Fe 3O 4，而得到所需的反应方程式。

若以(1), (2), (3), (4)依次表示所给出的反应方 程式，则可得到 6q p,4 =3q p,! -q p,2 -2q p,3〕解：若以(1)、(2)、(3)、(4)依次表示上面所给出的反应方程式，则(1) 3-(2) - (3) 2得下列方程式：6FeO(s) 6C0(g) =6Fe(s) 682(g)上式除以6,即得反应方程式(4),故对应的反应热效应关系为：q p,4 二三 3q p 」-q p,2 -2q p,3= ?[3>4—27.6)—(—58.6) —2x(38.1)]kJ 「mol 二=-16.7kJ 「mo|—1_ 67、 已知乙醇在101.325kPa 大气压下正常沸点温度(351K )时的蒸发热为39.2kj|_mol 」。

试估算1mol 液态C 2H 5OH 在蒸发过程中的体积功w 体和。

解：乙醇的蒸发过程是等温定压相变过程C 6 H 5C O O(H) >l6C 5H CO0)H m g 二 H9.2 J k J molq p,rn =A H m=39.2kjLmoL Iw = w 体-_p^V - _nRT=〔-1 8314 X 0-3X 351〕kjLJmol ，=-2.92 kJ mol 4U m 二 q p m W (39.2-2.92) kj|_mol ' = 36.3kJ mol'8、 在下列反应或过程中，q v 和q p 有区别吗？简单说明。

25 C(D NH4HS(s)Nf(g)+H2S(g) 25 C(2) Hz(g)+Cl 2(g)2HCl(g) ■78 C(3) CO(s)CQ(g)(4) AgNO(aq)+NaCI(aq) -25C » AgCI(s)+NaNQ(aq)解：根据q p -q v p V(2)对于只有凝聚相(液态和固态)的系统，L V〜0,所以q p =q V(3)对于有气态物质参与的系统，V是由于各气体的物质的量发生变化引起的，则有q p -q v「,；n(Bg LRT 裁‘ ；「Bg _RTB B所以：(1) 、.(Bg)|_RT > 0, q p^q vB(1)、、.(Bg)LRT=0, q^ cvB .(2)',(Bg)|_RT > 0, q^^ q vB(3)V 〜0, q^q v9、根据第8题中所列的各化学方程式和条件，试计算发生下列变化时，各自AU 和H之间的能量差。

2.00mol NH4HS(s)分解生成 1.00mol HCl(g)5.00mol CO2(s)(干冰)的升华沉淀出 2.00mol AgCl (s)解：25 CNHHS(s) N耳(g)+H2S(g)U m - H m 一八(Bg)RTB=-〔2 >8.314 X0-3 >298.15〕kj|_mol'= -4.958 kjLImol」2.00mol NH4HSG)分解过程两者的能量差为2.00 mol (-4.958) kjLImol ' = -9.92 kJ25 Cf(g)+CI 2(g) 2HCl(g)—(Bg)=0B U m - ：Hm=0生成1.00mol HCl(g)过程两者的能量差为0■78 CCQ(s) ----------------- CQ(g)U m 一：H m=「6 ；「(Bg)RT=-〔B1 >8.314 10-3X (273.15-78)〕J = -1.62kjUmoL5.00mol CQ2(s)(干冰)的升华过程两者的能量差为5.00 mol (-1.62) kjLkol' = -8.10kJAgNQ(aq)+NaCI(aq) -25C» AgCI(s)+NaNQ(aq)v 〜0,故U m - H m = 0解2： g 2H 2(g )+丨i 冋)H NH 2?g i5K 稀盐 A LJ tl/onQ 彳 ⑷2N (g) 6H O (I )-285.83-1■^Hm沉淀出2.00mol AgCI (s)过程两者的能量差为010、试查阅附表3的数据计算下列反应的.\r H m (298.15K )(1 4NH 3(g) 3O 2(g) =2N 2(g) 6H 2OU) H 2(g) 2H 4(g)4NH 3( 63O(g)Xmol J -46.11 0- 酸 . "瓦Hm\298.15K)=迟 H m*B (298.15K) Fe(s)+CuSO 4 (aq) B4 =〔6X(-285.83) -4 x(-46.11 )〕JnOJ=-1530.54kJ mol AC 2H/ g)巴(3 C H( g(298.15K ) / kJKiol J226.73 052.26：r H n (298.15K)B f H m,B (298.15K)=(52.26-226.73) kjLJmol 」 =-174.47kJ mol 」NH g (g) H (aq) = NH 4 (aq)(298.15K ) /kjLmol ，-46.11 0 -132.45：r H m(298.15K)八 B ：f H m,B (298.15K)B=〔(-132.45) - (-46.11)〕JmU ‘=-86.32 kJ mol °Fe(s) Cu 2 (aq)二 Fe 2 (aq) Cu(s)(298.15K ) / kJKiol J0 64.77 -89.1 0= rH m (298.15K) B ：f H 爲(298.15K)=(-89.1-64.77) kjLImol ' =-153.9kJ mol 411、计算下列反应的(1)需HK298.15K ); (2)厶「UK298.15K )和(3) 298.15K 进行1mol反应时的体积功w 体CH 4(g) 4Cl 2(g) =CCl 4(l) 4HCl (g)解：(1)C H 4( g) 4C 2l( g)C q C( )l 4 H C l )gfH m (298.15K ) /kjL!oj-74.81-135.44-92.307■\Hm (298.15K ) =〔(-135.44) +4X (-92.307) -0 X - (-74.81)〕JrtL'=-429.86kJ mol 4(2) .：r U m (298.15K) = »H |(298.15K)、(Bg)RT=-429.86kjLm。