普通化学申少华主编(中国矿业大学出版社)

习题参考答案习题一一、判断题(对的，在括号内填“√”，错的填“×”)1.)g(O21)g(H22===O(l)H2和)g(O)g(2H22===O(l)2H2的mrH相同。(×)2.功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功和热。(√)3.反应的H就是反应的热效应。(×)4.Fe(s)和)l(Cl2的mrH都为零。(×)5.盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进行的缘故。(×)6.同一系统不同状态可能有相同的热力学能。(×)7.由于H=pq，H是状态函数，H的数值只与系统的始、终态有关，而与变化的过程无关，故pq也是状态函数。(×)8.由于3CaCO固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值。(×)9.当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。(×)10.因为q，w不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中(wq)的值也应由具体的过程决定。(×)二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)1.对于封闭体系，体系与环境间(B)A.既有物质交换，又有能量交换B.没有物质交换，只有能量交换C.既没物质交换，又没能量交换D.没有能量交换，只有物质交换2.热力学第一定律的数学表达式wqU只适用于(C)A.理想气体B.孤立体系C.封闭体系D.敞开体系3.环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变化是多少？(D)A.15kJB.5kJC.+5kJD.+15kJ4.已知2PbS(s)+3)g(O2===2PbO(s)+2)g(SO2的mrH=4.8431molkJ，则该反应的Vq值是多少1molkJ？(D)A.840.9B.845.9C.9.845D.9.8405.通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。(D)A.HB.VpC.pqD.Vq6.下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？(A)A.都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值B.都是途径函数，对应于某一状态有一确定值C.都是状态函数，变化量与途径无关D.都是状态函数，始终态确定，其值也确定7.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1,mrH，与反应2A→C的标准摩尔反应焓2,mrH，则反应C→4B的标准摩尔反应焓3,mrH与1,mrH及2,mrH的关系为3,mrH=？(D)A.2,1,2mrmrHHB.2,1,2mrmrHHC.2,1,mrmrHHD.2,1,2mrmrHH8.对于热力学可逆过程，下列叙述不正确的是哪个？(C)A.变化速率无限小的过程B.可做最大功的过程C.循环过程D.能使系统与环境都完全复原的过程9.下述说法中，不正确的是哪个？(D)A.焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等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热交换的能量10.封闭系统经过一循环过程后，其下列哪组参数是正确的？(C)A.q=0，w=0，U=0，H=0B.q≠0，w≠0，U=0，H=qC.q=w，U=wq，H=0D.q≠w，U=wq，H=011.以下说法正确的是哪个？(B)A.状态函数都具有加和性B.系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变C.因为Vq=U，pq=H，所以恒容或恒压条件下，q都是状态函数D.虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不可逆过程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。12.盖斯定律反映了(B)A.功是状态函数B.H取决于反应体系的始终态，而与途径无关。C.热是状态函数D.H取决于反应体系的始终态，也与途径有关。13.298K时，下列各物质的mfH等于零的是哪个？(A)A.石墨B.金刚石C.溴气D.甲烷14.在下列反应中，进行lmol反应时放出热量最大的是哪个？(C)A.)g(O2)l(CH24===O(g)H2)g(CO22B.)g(O2)g(CH24===O(g)H2)g(CO22C.)g(O2)g(CH24===O(l)H2)g(CO22D.)g(O23)g(CH24===O(l)H2)g(CO215.下列反应中mrH等于产物mfH的是（D）A.CO2(g)+CaO(s)===CaCO3(s)B.HI(g)(g)I21(g)H2122C.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)D.O(g)H(g)O21(g)H222三、计算及问答题1．试计算下列情况的热力学能变化：(1)系统吸收热量500J，对环境作功400J；解：JwqU100)400()500((2)系统吸收热量500J，环境对系统作功800J。解：JwqU1300)800()500(2.在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气，此气化过程中系统吸热40.63kJ。求：(1)系统膨胀对外作功w=？(液体水体积可忽略不计)(2)此过程内能改变U=？解：（1）13)(.10.315.37310314.81molkJRTwBgB（2）13)(.53.3715.37310314.8163.40molkJRTqqUBgBpv3．反应N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)在恒容量热器中进行，生成2molNH3时放热82.7kJ，求反应的)K15.298(mrU和298K时反应的)K15.298(mrH。解：kJqUvmr7.8213)(.7.8715.29810314.8)312(7.82molkJRTqqHBgBvpmr4.已知100kPa，18℃时1molZn溶于稀盐酸时放出151.5kJ的热，反应析出1mol2H气。求反应过程的w，U，H。解：)()()()(2gHaqZnClaqHClsZn1.5.151molkJqHp13),(.42.229110314.81molkJRTwBgB1,.92.15342.25.151molkJRTqqUBgBpv5.在下列反应或过程中，Vq与pq有区别吗？简单说明。并根据所列的各反应条件，计算发生下列变化时，各自U与H之间的能量差值。(1)HS(s)NH4C25oS(g)H)g(NH23，2.00molHS(s)NH4的分解；(2)(g)Cl(g)H22C25o)g(2HCl，生成1.00mol)g(HCl；(3)(s)CO2C25o)g(CO2，5.00mol(s)CO2(干冰)的升华；(4)NaCl(aq)(aq)AgNO3C25o(aq)NaNO)AgCl(s3，沉淀出2.00mol)AgCl(s。解：（1）13,.96.429810314.8)11(2molkJRTHUBgB(2)无体积变化，HU(3)13,.39.1229810314.815molkJRTHUBgB(4)无体积变化，HU6.计算下列反应的(1))K15.298(mrH；(2))K15.298(mrU和(3)298.15K进行lmol反应时的体积功体w。)g(Cl4)g(CH24===)g(HCl4)l(CCl4解：:./)15.298(1molkJKHmf-74.810-135.44-92.307(1)1.86.429)81.74(0)44.135()307.92(4)15.298(molkJHKHmBfBmr(2)RTKHKUBgBmrmr,)15.298()15.298(=-429.86-(4-4-1)13.38.42715.29810314.8molkJ（3）13g,.479.215.29810314.8)144(molkJRTwBB体7.葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为)g(O6)s(OHC26126===O(l)H6)g(CO622，mrH=28201molkJ当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8g)在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能量。解：1.16.180molgM葡萄糖kJmMHEmr18%308.316.1802820%30葡萄糖8.已知下列热化学方程式：)g(CO3)s(OFe32===)g(CO3)s(Fe22，1mrH=6.271molkJ)g(CO)s(O3Fe32===)g(CO)s(OFe2243，2mrH=6.581molkJ)g(CO)s(OFe43===)g(CO)s(3FeO2，3mrH=1.381molkJ不用查表，试计算下列反应的4mrH。)g(CO)s(FeO===)g(CO)s(Fe2解：13,2,1,4,.7.16623molkJHHmrmrmrmr9.利用附录3数据，计算下列反应的)K15.298(mrH。(1))aq(H2)s(Zn===)g(H)aq(Zn22(2)O(l)H)s(CaO2===)aq(OH2)aq(Ca2解：(1))15.298()15.298(,KHKHBmfBBmr=0+（-153.89）-0-0=-153.89kJ.mol-1（2）)15.298()15.298(,KHKHBmfBBmr1.90.81)83.285()09.635()83.542()994.229(2molkJ10.已知在25℃和标准状态下，1.00g铝燃烧生成Al2O3(s)放热30.92kJ，求Al2O3(s)的mfH(298K)。解：11132.68.1669.92.30.272)298,(molkJgkJmolgKOAlHmf11.用来焊接金属的铝热反应涉及32OFe被金属Al还原的反应：)s(OFe)s(Al232)s(Fe2)s(OAl32，试计算：(1)298K时该反应的mrH。(2)在此反应中若用267.0g铝，问能释放出多少热量？解：（1）)15.298()15.298(,KHKHBmfBBmr=1.5.85102)2.824()7.1675(02molkJ(2)1.19.4210)5.851(2720.267)298(molkJKHqmr12.已知)l(HN42、42ON(g)和OH2(l)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是50.631molkJ、9.661molkJ和80.2851molkJ，计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧化二氮反应：)g(ON)l(H2N4242===O(l)H4)g(N322(1)反应的标准摩尔反应焓变mrH=？(2)计算32g液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少？解：(1))15.298()15.298(,KHKHBmfBBmr1.12.125463.50266.903)80.285(4molkJ(2)1.06.627)12.1254(32232)298(molkJKHqmr13.试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时，在定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)解：13,.96.415.2981031