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文檔簡介
1、第一章 一些基本概念和定律本章總目標(biāo):1:學(xué)習(xí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)分氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)三種,以及用來表示這三種聚集態(tài)的相關(guān)概念。2;重點(diǎn)掌握理想氣體狀態(tài)方程、道爾頓分壓定律以及拉烏爾定律。各小節(jié)目標(biāo) 第一節(jié):氣體1:了解理想氣體的概念,學(xué)習(xí)理想氣體的狀態(tài)方程推導(dǎo)實(shí)際氣體狀態(tài)方程的方法。2:掌握理想氣體狀態(tài)方程的各個物理量的單位及相關(guān)的計算。理想氣體:忽略氣體分子的自身體積,將分子看成是有質(zhì)量的幾何點(diǎn);假設(shè)分子間沒有相互吸引,分子之間及分子與器璧之間發(fā)生的碰撞時完全彈性的,不造成動能損失。3:掌握Dalton分壓定律的內(nèi)容及計算。第二節(jié):液體和溶液1:掌握溶液濃度的四種表示方法及計算物質(zhì)的量濃度(符號:
2、單位):溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶液的體積。質(zhì)量摩爾濃度(,單位:):溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量。質(zhì)量分?jǐn)?shù)():B的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比。摩爾分?jǐn)?shù)():溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液的總物質(zhì)的量之比。2:了解非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性及其應(yīng)用。第三節(jié):固體1:了解常見的四種晶體類型2:掌握四類晶體的結(jié)構(gòu)特征及對物質(zhì)性質(zhì)的影響,比較其熔沸點(diǎn)差異。 習(xí)題一 選擇題:1.如果某水合鹽的蒸汽壓低于相同溫度下的蒸汽壓,則這種鹽可能發(fā)生的現(xiàn)象是( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.氣泡 B.分化 C.潮解 D.不受大氣組成影響2.嚴(yán)格的講,只有在一定的條件下,氣體狀態(tài)方程式才是正確的,這時的氣
3、體稱為理想氣體。這條件是( )A.氣體為分子見的化學(xué)反應(yīng)忽略不計B.各氣體的分壓和氣體分子本身的體積忽略不計C.各氣體分子的“物質(zhì)的量”和氣體分子間的引力忽略不計D.各氣體分子間的引力,氣體分子的體積忽略不計3.在300K,把電解水得到的并經(jīng)干燥的H2和O2的混合氣體40.0克,通入60.0L的真空容器中,H2和O2的分壓比為( )A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.4:14.在下述條件中,能使實(shí)際氣體接近理想的是( )A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓5.某未知?dú)怏w樣品為5.0克,在溫度為1000C時,壓力為291KPa時體積是0.86L,該氣體的摩爾質(zhì)量是(
4、 )A.42g/mol B.52g/mol C.62g/mol D.72g/mol6.處于室溫一密閉容器內(nèi)有水及與水相平衡的水蒸氣。現(xiàn)充入不溶于水也不與水反應(yīng)的氣體,則水蒸氣的壓力( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.增加 B.減少 C.不變 D.不能確的7.將300K、500KPa的氧氣5L。400K、200KPa的氫氣10L和200K、200KPa的氮?dú)?L,三種氣體壓入10L容器中維持300K,這時氣體的狀態(tài)是( )A.氧氣的壓力降低,氮?dú)?、氫氣壓力增加B.氫氣的壓力降低,氮?dú)?、氧氣的壓力增加C.氮?dú)獾膲毫Σ蛔儯倝毫Ρ然旌锨暗虳.氧氣、氮?dú)狻錃獾膲毫档?,總壓力比混合前?.土壤中N
5、ACL含量高時植物難以生存,這與下列稀溶液的性質(zhì)有關(guān)的是( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. 蒸汽壓下降 B.沸點(diǎn)升高 C. 冰點(diǎn)下降 D. 滲透壓9.一種元素的相對原子質(zhì)量,是該元素的一定質(zhì)量與核素126C的摩爾質(zhì)量的1/12的比值,這一質(zhì)量是( ) A.原子質(zhì)量 B.各核素原子質(zhì)量的平均質(zhì)量 C.平均質(zhì)量 D.1mol原子平均質(zhì)量10.在一次滲流試驗中,一定物質(zhì)的量的未知?dú)怏w通過小孔滲相真空,需要的時間為5S,在相同條件下相同物質(zhì)的量的氧氣滲流需要20S。則未知?dú)怏w的相對分子質(zhì)量為( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) A.2 B.4 C.8 D.16 11.下述理想氣體常數(shù)R所用單位錯
6、誤的是( )Pam3 mol-1K-1 B. 8.314KJmol-1K-1 C. 8.314KPaL mol-1K-1Jmol-1K-112.下列說法正確的是( ) A.44gCO2和32gO2 所含的分子數(shù)相同,因而體積不同B.12gCO2和12gO2的質(zhì)量相等,因而“物質(zhì)的量”相同C.1molCO2和1molO2的“物質(zhì)的量”相同,因而它們的分子數(shù)相同D. 22.4LCO2和22.4LO2的體積相同,“物質(zhì)的量”一定相等13.將壓力為200KPa的氧氣5.0L和100KPa的氫氣15.0L同時混合在20L的密閉容器中,在溫度不變的條件下,混合氣體的總壓力為( ) A.120KPa B.1
7、25KPa C.180 KPa D.300KPa14.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣體A的密度為2gdm-3,氣體B的密度為0.08gdm-3。則氣體A對B的相對擴(kuò)散速度為( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. 25:1 B. 5:1 C. 1:2 D. 1:515.實(shí)驗測得H2的擴(kuò)散速度是一未知?dú)怏w擴(kuò)散速度的2.9倍。則該未知?dú)怏w的相對分子質(zhì)量約為( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.51 B.34 C.17 D.2816.關(guān)于氣體常數(shù)R,下列( )種說法是錯誤的。 A.數(shù)值與使用單位有關(guān) B.是理想氣體狀態(tài)方程式的常數(shù)C.與實(shí)驗測定的條件無關(guān) D.只在氣體中使用17.常壓下將1dm3 氣體的溫度從0
8、升到273,其體積將變?yōu)椋?) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) dm3 B.1dm3 C.1.5dm3 D.2dm318.在25,101.3 KPa時,下面幾種氣體的混合氣體中分壓最大的是( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)gH22 D.10gCO219.合成氨的原料中氫氣和氮?dú)獾捏w積比為3:1,若原料氣中含有其它雜質(zhì)氣體的體積分?jǐn)?shù)為4%,原料氣總壓為15198.75KPa,則氮?dú)獾姆謮簽椋?)(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) A.3799.688 KPa B.10943.1 KPa C.3647.7 KPa D.11399.06 KPa20.由NH4NO2得氮?dú)夂退T?3、95549.5Pa條件
9、下,用排水集氣法收集到57.5 cm3氮?dú)?。已知水的飽和蒸汽壓?813.1Pa,則干燥后氮?dú)獾捏w積為( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.55.8cm3 B.27.9cm3 C.46.5cm3 D.18.6cm3二 填空題1.實(shí)際氣體與理想氣體發(fā)生偏差的主要原因是 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)2.當(dāng)氣體為1mol時,實(shí)際氣體的狀態(tài)方程式為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)3.一定體積的干燥空氣從易揮發(fā)的三氯甲烷液體中通過后,空氣體積變 ,空氣分壓變 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)4.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,空氣中氧的分壓是 Pa。 (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)5.某理想氣體在273K和101.3KP
10、a時的體積為0.312m3 ,則在298K和98.66KPa時其體積為 m3。 (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)6.將32.0gO2和56.0gN2盛于10.0 dm3的容器中,若溫度為27,則氣體的分壓P(O2)= KPa,P(N2)= KPa。7.在相同的溫度和壓力下,兩個容積相同的燒瓶中分別充滿O3氣體和H2S氣體。已知H2S的質(zhì)量為0.34g,則O3的質(zhì)量為 g。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)8.在57時,用排水集氣法在1.0×105Pa下把空氣收集在一個帶活塞的瓶中,此時濕空氣體積為1.0 dm3。已知57時水的飽和蒸氣壓為1.7×104Pa,10時水的飽和蒸氣壓為1.
11、2×103Pa。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)(1)溫度不變,若壓強(qiáng)降為5.0×104Pa時,該氣體體積變?yōu)?dm3;(2)溫度不變,若壓強(qiáng)增為2.0×105Pa時,該氣體體積變?yōu)?dm3;(3)壓強(qiáng)不變,若溫度為100,該氣體體積應(yīng)是 dm3;若溫度為10,該氣體體積為 dm3。9.海水結(jié)冰的溫度比純水結(jié)冰的溫度 ,其溫度改變值可以用 關(guān)系式表示。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)10.在26.6g氯仿(CHCL3)中溶解0.402g萘(C10H8),其沸點(diǎn)比氯仿的沸點(diǎn)高0.455K,則氯氣的沸點(diǎn)升高常熟為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)三 計算題1.將氮?dú)夂蜌錃獍?1
12、:3的體積比裝入一密閉容器中,在4000C和10MPa下達(dá)到平衡時,NH3的體積百分?jǐn)?shù)為39%,求NH3 、N2 、H2的分壓。2. 某氣體在293K與9.97×104Pa時占有體積1.910-1dm3其質(zhì)量為0.132g,試求這種氣體的相對分子質(zhì)量,它可能是何種氣體? (無機(jī)化學(xué)習(xí)題吉大版)3.氧氣在1.0132×105Pa、300K時,體積為2L,氮?dú)庠?.0265×105Pa,300K時體積為1L?,F(xiàn)將這兩種氣體在1L的容器中混合,如溫度仍為300K,問混合氣體的總壓力是否等于3.0397×105Pa,為什么?4. 一敝口燒瓶在280K時所盛的氣體
13、,需加熱到什么溫度時,才能使其三分之一逸出? (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)5.相對濕度定義為某一溫度時,空氣中水蒸氣之分壓與同溫度應(yīng)有的飽和水蒸氣壓之比。試計算:(1)303K與100%相對濕度(2)323K與80%相對濕度時,每升空氣中含水氣之質(zhì)量。(303K、323K時,水的飽和蒸汽壓分別為:4.24×103Pa ,1.23×104Pa)6.在273K和1.013×105Pa下,將1.0 dm3潔凈干燥的空氣緩慢通過H3COCH3液體,在此過程中,液體損失0.0335 g,求此種液體273K時的飽和蒸汽壓。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)7.使氫氣和過量的乙烯混合
14、,在一定條件下,按C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)原來的總壓力為78mmHg,完全反應(yīng)后在相同體積和溫度下混合氣體總壓力變?yōu)?1mmHg,求原來混合氣體中氫的摩爾分?jǐn)?shù)。8.在250C時,一個50.0L的密閉容器中充滿氧氣,壓力為99.2KPa,將6.00克乙烷注入該容器中并加熱。待乙烷完全燃燒后,問:(1) 當(dāng)容器溫度為3000C時,氣體的壓力是多少?(2) 待容器冷卻至900C,壓力是多少?(已知:900C和250C時飽和水蒸氣壓分別為70.0KPa和3.17KPa)9. 在291K和總壓為1.013×105Pa時,2.70 dm3含飽和水蒸汽的空氣,通過Ca
15、Cl2干燥管,完全吸水后,干燥空氣為3.21 g,求291K時水的飽和蒸汽壓。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)10. 在273K時,將同一初壓的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2壓縮到一個容積為2 dm3的真空容器中,混合氣體的總壓為3.26×105 Pa,試求(1)兩種氣體的初壓;(2)混合氣體中各組分氣體的分壓;(3)各氣體的物質(zhì)的量。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)參考答案一 選擇題1.C 2.D 3.B 4.B 5.C 6. C 7.D 8.D 9.D 10.A 11.B 12.C 13.B 14.D 15.C 16.D 17.D 18.D 19.C 20.C二 填空題1.實(shí)際
16、氣體分子具有一定的體積,分子間有一定的作用力。2.(P+a/V2)(V-b)=RT 3.大,小×104 5. 0.3506.249.4,498.8 7. 0.488.(1)2.0; (2)0.45; (3)1.13;0.729.低,T=Kf mkgmol-1三 計算題1.解: 3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)起始3V V 0平衡3(1-x)V (1-x)V 2XV2x/2x+(3-3x)+(1-x)×100%=39% x=0.56V氫=(3-3x)V=1.68V V氮=(1-x)V=0.44V V氨氣=2×V=1.12VV總=1.68V+0.44V+1.1
17、2V=3.24VPi=(Vi/V總)× P總 P氫=5.18MPa P氮=1.36MPa P氨氣=3.46MPa2.解:3.解:據(jù) PiV=nRT 得 n氧氣=PiV/RT=1.0132×105(Pa) ×2(L)/8314(PaLmol-1K-1) ×300=0.0812(mol)n氮?dú)?2.0265×105(Pa) ×1(L)/8314(PaLmol-1K-1) ×300K=0.0812(mol)兩種氣體混合在1L容器中,則P總V總=n總RTn總=n氮?dú)?n氧氣 代入以上數(shù)據(jù)得:P總=4.05×105pa4.解
18、:5.解:(1) 303k時空氣中水氣分壓為PH2O(g)/(4.24×103)×100%=1 PH2O(g)=4.24×103paPH2O(g) V =mH2ORT/18mH2O= PH2O(g)×V×18/RT=4.24×103×1×18/8314×303=0.0303(g)(2)323K時空氣中水氣的分壓為PH2O(g)/1.23×104×100%=80%PH2O(g)=9.84×103(Pa)mH2O=9.84×103×1×18/8314
19、×323=0.066(g)6.解:7.解:此題關(guān)鍵在于找出反應(yīng)前后體系中各物質(zhì)的數(shù)量關(guān)系。由于反應(yīng)前后是同溫和同體積,故反應(yīng)前后物質(zhì)的摩爾數(shù)與壓力相對應(yīng)。C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)反應(yīng)前摩爾數(shù) nC2H4 nH2 0反應(yīng)后摩爾數(shù) nC2H4-n 0 n設(shè)反應(yīng)前總摩爾數(shù)為n總,對應(yīng)的壓力為P總。反應(yīng)后總摩爾數(shù)為n/總,對應(yīng)的壓力為P/總則n總=nC2H4+nH2=78mmHg=1.04×104Pan/總=nC2H4-n+n=51mmHg=6.798×103Pa據(jù)PV=nRT 則 1.04×104×V=(nC2H4+nH2)RT.(
20、1)6.798×103×V=nC2H4RT.(2)由上二式得nC2H4=0.65mol因反應(yīng)前后H2和C2H4摩爾分?jǐn)?shù)之和為1 故:nH2=1-nC2H4=0.35mol8.解:乙烷在氧氣中完全燃燒的反應(yīng)方程式為:2C2H6(g)+7O2(g)=6H2O+4CO2據(jù)PV=nRT得 nO2=PV/RT=99.2×50.0/8.314×298=2.00(mol)參加反應(yīng)的C2H6為6g/30gmol-1=0.20mol需氧氣:7×0.2/2=0.70mol 剩余氧氣:2.00-0.70=1.30mol生成的水:n=0.60mol 生成的二氧化碳:n
21、=0.40mol(1) 3000C時,T=573K,H2O為氣態(tài)P=PCO2+PO2+PH2O=niRT/V(i=1,2,3)=(1.30+0.40+0.60)×8.314×573/50.0=219KPa(2) 900C時,T=363K,如水為氣態(tài),則有:P水=n水RT/V=0.60×8.314×363/50.0=36.2KPa此值比900C時飽和水蒸氣壓70.0Kpa要小,所以水全部氣化P=PCO2+PH2O+PO2=(0.60+0.40+1.30)×8.314×363/50.0=139Kpa9.解10.解: 第二章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)
22、本章總目標(biāo):1:掌握四個重要的熱力學(xué)函數(shù)及相關(guān)的計算。2:會用蓋斯定律進(jìn)行計算。3:理解化學(xué)反應(yīng)等溫式的含義,初步學(xué)會用吉布斯自由能變化去判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。各小節(jié)目標(biāo):第一節(jié):熱力學(xué)第一定律了解與化學(xué)熱力學(xué)有關(guān)的十個基本概念(敞開體系、封閉體系、孤立體系、環(huán)境、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、過程、途徑、體積功、熱力學(xué)能),掌握熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容(U=Q-W)和計算。第二節(jié):熱化學(xué)1:掌握化學(xué)反應(yīng)熱的相關(guān)概念:反應(yīng)熱指恒壓或恒容而且體系只做體積功不做其它功的條件下,當(dāng)一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后,若使產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)物的起始溫度,這時體系放出或吸收的熱量稱為反應(yīng)熱。()。標(biāo)準(zhǔn)生成熱某溫度下,由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各元素
23、的指定單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)。符號,單位:或)。燃燒熱在100kPa的壓強(qiáng)下1mol物質(zhì)完全燃燒時的熱效應(yīng)。符號:;單位:。2:掌握恒容反應(yīng)熱U=Qv-W;恒壓反應(yīng)熱Qp=H恒容反應(yīng)熱和恒壓反應(yīng)熱的關(guān)系:3:掌握蓋斯定律內(nèi)容及應(yīng)用內(nèi)容:一個化學(xué)反應(yīng)若能分解成幾步來完成,總反應(yīng)的熱效應(yīng)等于各步反應(yīng)的熱效應(yīng)之和。學(xué)會書寫熱化學(xué)方程式并從鍵能估算反應(yīng)熱。第三節(jié):化學(xué)反應(yīng)的方向1:了解化學(xué)熱力學(xué)中的四個狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)能、焓、熵、吉布斯自由能。2:重點(diǎn)掌握吉赫公式的意義及計算。3;建立混亂度、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)自由能和標(biāo)準(zhǔn)熵以及標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的概念,并學(xué)會對化學(xué)反應(yīng)的方向和
24、限度做初步的討論會運(yùn)用吉布斯自由能判斷反應(yīng)的自發(fā)性。 習(xí)題一 選擇題1.如果反應(yīng)的H為正值,要它成為自發(fā)過程必須滿足的條件是( )A.S為正值,高溫 B.S為正值,低溫C.S為負(fù)值,高溫 D.S為負(fù)值,低溫2.已知某反應(yīng)為升溫時rG0值減小,則下列情況與其相符的是( )A.rS0<0 B.rS0>0 C.rH0>0 D.rH0<03.該死定律認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與途徑無關(guān)。這是因為反應(yīng)處在( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.可逆條件下進(jìn)行 B. 恒壓無非體積功件下進(jìn)行 C. 恒容無非體積功件下進(jìn)行 D.以上B,C都正確4.在298K時反應(yīng) H2(g)+1/2O2(g)
25、=H2O(g)的Qp和Qv之差(KJ/mol)是( )A.-3.7 B.3.7 C5.冰的熔化熱為330.5KJ/mol,00C時將1.00g水凝結(jié)為同溫度的冰,其S為( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)mol -1K-1mol -1K-1 C .0 D.+1.21Jmol -1K-16.下列變化為絕熱過程的是( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.體系溫度不變 B.體系不從環(huán)境吸收熱量C.體系與環(huán)境無熱量交換 D.體系的內(nèi)能保持不變7.某反應(yīng)在298K時的Kc1=5,398K時Kc2=11,則反應(yīng)的rH0值為( )A0 B. 0 C.于0 D.不一定8. 298K時 A+BC+D的rG0=-10
26、KJ/mol.已知:298K時A,B,C,D皆為氣體,當(dāng)由等物質(zhì)的量的A和B開始反應(yīng)時,則達(dá)到平衡時混合物中( )A .C和D B. A和BC . A和B、C及D都有,A和B的量大于C和D的量D. A和B、C及D都有,但C和D的量大于A和B的量9.熱化學(xué)方程式:Zn(S)+1/2O2(g)=ZnO(s) rH10=-348.3KJ/mol 2Hg(1)+O2(g)=2HgO(s) rH20=-181.6KJ/mol則反應(yīng):Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的rH0( ) C.439.1KJ/mol D. -529.9KJ/mol10. 若298K時,HCO3-(aq)和CO32
27、-(aq)的fG0-587.06 KJ/mol和-528.10KJ/mol,則反應(yīng)HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq)的rG0常數(shù)分別為( )A. 1115.16KJ/mol和4.7×10-11 B. 58.96KJ/mol和4.7×10-11C. -58.96KJ/mol和4.7×10-11 D. 58.96KJ/mol和-4.7×10-1211.298K時,標(biāo)準(zhǔn)熵減少最多的是( )A.H2(g)+Br2(l) = 2HBr(g) B.2N2H4(l) + N2O4(l) = 3N2(g) +4H2O(l)C.N2(g) +3H2(g)
28、= 2NH3(g) D.2N2 + O2(g) = 2N2O(g)12.AgCl的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能為109.5kJmol1則反應(yīng):2AgCl(s) = 2Ag(s) + Cl2(g)的為( )A.219KJmol1 B.109.5KJmol1 C.109.5 KJmol1 D.+219KJmol113.下列敘述中正確的是( )A.焓是狀態(tài)函數(shù),也是強(qiáng)度性質(zhì)B.焓是為了研究問題方便而引入的一個物理量C.焓可以認(rèn)為就是體系所含的熱量D.封閉體系不做其它功時,rH=Qp14.下列物質(zhì)中,標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵最大的是( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) A. MgF2 B. MgO C. MgSO4 D. MgCO
29、315.某反應(yīng)的rH0=-122 KJmol1,rS0=-231 JK1mol1。則在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,對此反應(yīng)下列敘述正確的是( )A.在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行 B.在任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行16.液體沸騰過程中,下列幾種物理量數(shù)值增加的是( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) A. 蒸汽壓 B. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾自由能 C. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 D.液體質(zhì)量17.下列敘述中正確的是( )A. rH00的反應(yīng)總是自發(fā)進(jìn)行的 B. 單質(zhì)的S0=0C. 單質(zhì)的fH0=0、fG0=0 D. rH00、rS00的反應(yīng)總是自發(fā)進(jìn)行的18.下列物質(zhì)中,fHm0 不等于零的是( )(無機(jī)化
30、學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. Fe(s) B. C(石墨) C.Ne(g) D.Cl2(l) 19. 已知在298K時反應(yīng)2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)的rUm0為166.5 KJmol1,則該反應(yīng)的rHm0為( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.164 KJmol1 B.328KJmol1 C.146KJmol1 D.82KJmol120.將固體NH4NO3溶于水中,溶液變冷,則該過程的G,H,S的符號依次是( )(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) A.+,-,- B.+,+,- C.-,+,- D.-,+,+二 填空題1. 化學(xué)反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)Qp與等容熱效應(yīng)Qv的關(guān)系,可用下式表示:Qp
31、-Qv=nRT。它的應(yīng)用條件是 。2.(1)對于 體系,自發(fā)過程熵一定是增加。(2)熱力學(xué)體系的 過程,狀態(tài)函數(shù)的變化一定為零。3.把1000C,101.3KPa下的1mol水向真空完全蒸發(fā)為同溫、同壓下的水蒸氣,已知水的汽化熱為41KJ/mol,則Gm0= ,Sm0= 。(注:在等溫過程中,Sm0=(Q/T)可逆)4.2molHg(l)在沸點(diǎn)溫度(630K)蒸發(fā)過程中所吸收的熱量為109.12KJ。則汞的標(biāo)準(zhǔn)摩爾蒸發(fā)焓vapHm0= ;該過程對環(huán)境做功W= ,U= ,S= ,G= 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)5.1mol液態(tài)的苯完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),則該反應(yīng)的Qp與Qv的
32、差值為 KJ/mol(溫度為250C)(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)6.下列反應(yīng)(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)則按rSm0減小的順序為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)7.常溫常壓下,Zn和CuSO4溶液在可逆電池中反應(yīng),放熱6.0KJ,則此過程的rS 為 ,rG為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)8.已知反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在298K時rGm0=130 KJ/mol,1200K時rGm0=-15.3KJ/mol,則該
33、反應(yīng)的rHm0為 ,rSm0為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)9.將下列物質(zhì)按摩爾熵由小到大排列,其順序為 。LiCl(s); Li(s); Cl2(g); I2(g); Ne(g)。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)10.若3mol理想氣體向真空膨脹,該過程的Q,W,U,H,S,G中不為零的是 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)三 問答題1.什么是焓?非恒壓過程是否有焓變?有的話,等于什么?2.單斜硫和臭氧都是單質(zhì),它們的fH0否等于零?并說明理由?3.在氣相反應(yīng)中rGm0和rGm有何不同?在液體的正常沸點(diǎn)時,能否用rGm0=0表示該體系達(dá)到平衡?為什么? 4.已知三溴化硼在常溫是液態(tài),能否用其298
34、K的rG0去說明反應(yīng)BBr3(g)=B(s)+3/2Br2(g)在常溫是否可以自發(fā)進(jìn)行?5.100g鐵粉在25溶于鹽酸生成氯化亞鐵(FeCl2),(1)這個反應(yīng)在燒杯中發(fā)生;(2)這個反應(yīng)在密閉貯瓶中發(fā)生;兩種情況相比,哪個放熱較多?簡述理由。6.判斷下列反應(yīng)中,哪些是熵增加的過程,并說明理由。(1)I2(s)I2(g) (2)H2O(s)H2O(g) (3)H2O(l)H2(g)+1/2O2(g) (4)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)7.冰在室溫下自動熔化成水,是熵增加起了主要作用的結(jié)果,這一說法是否恰當(dāng),為什么?8. rHo=fHo(產(chǎn)物)-fHo(反應(yīng)物),為什么反應(yīng)熱的單位與r
35、Ho相同,皆是KJ/mol?9.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,下列各組內(nèi)反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)是否相同?說明理由。(1)N2(g)+ 3H2(g)=2NH3(g) 1/2N2(g)+ 3/2H2(g)=NH3(g)(2)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)四 計算題1.已知C(s)+O2(g)=CO2(g), rH0= -393KJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l), rHo=-283KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(2) rH0= -890KJ/mol求反應(yīng):C(s)+2H2(g)=CH4(g)的rH0=?2. 已知下
36、列數(shù)據(jù) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版) H(Sn,白) = 0 H(Sn,灰) = 2.1kJ·molS(Sn,白) = 51.5J·k·molS(Sn,灰) = 44.3J·k·mol 求Sn(白)與 Sn(灰)的相變溫度。3.下表是298K時四種物質(zhì)的fH0、f G0和S0(數(shù)據(jù)不全): fH0(KJ/mol) fG0(KJ/mol) S0(JK-1mol-1)CO(g) -110.5 -137.3 197.9CO2(g) -393.5 -394.4 213.6H2O(g) -241.8 -228.6 H2(g) 130.6(1) 只用此表中
37、數(shù)據(jù)計算反應(yīng)H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)的rH2980、rG2980和rS2980(2) 試求H2O(g)在298K的標(biāo)準(zhǔn)熵。4. 查表求298K時下列反應(yīng)的反應(yīng)熱 (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)(1) 3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(g)(2) CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O(g)5.指定NH4Cl(s)分解產(chǎn)物的分壓皆為105Pa,試求NH4Cl(s)分解的最低溫度。6.計算在101.3KPa下CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的rH0、rS0、rG0,并計算反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。7. 在一知彈式量熱計中燃
38、燒0.20molH2(g)生成H2O(l),使量熱計溫度升高0.88K,當(dāng)0.010mol甲苯在此量熱計中燃燒時,量熱計溫度升高0.615K,甲苯的燃燒反應(yīng)為C7H8(l) + 9 O2(g) 7 CO2(g) + 4H2O(l)求該反應(yīng)的rH。已知H( H2O,l ) = 285.8 kJ·mol(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)8.在水的正常沸點(diǎn)溫度,H0蒸發(fā)為40.58KJ/mol,假定1mol/L液體的體積可忽略,并假定水蒸氣為理想氣體,計算在恒壓101325Pa和373K下,lmol/水汽化的Q、W、U、S和G。9. 已知下列熱化學(xué)反應(yīng) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)Fe2O3(s
39、) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g) rH= 27.61 kJ·mol3Fe2O3(s) + 3CO(g) 2 Fe3O4 (s) + CO2(g) rH= 27.61 kJ·molFe3O4 (s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g) rH= + 38.07 kJ·mol求下列反應(yīng)的反應(yīng)熱rH FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)10.計算MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)的、和850K時的已知:(KJmol1 )(Jmol1K1) MgCO3(s)109665.7MgO(s) 601.
40、7 26.9CO2(g)393 214參考答案一 選擇題1. A 2. B 3. D 4. A 5. B 6. C 7. B 8. D 9. B 10. B11.C分析:對熵影響最大的是固、液態(tài)與氣態(tài)間的轉(zhuǎn)變,所以只要求出反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量的變化值即可判斷:(a)1(熵增加)(b)3(熵增加)(c)2(減小最多)(d)1(減?。?2.D分析:Ag(s) + 1/2Cl2(g) = AgCl(s) =109.5KJmol1所以所求=(109.5×2)KJmol1 13.B 14.C 15.D 16.C 17.D 18.D 19.A 20.D二 填空題1.理想氣體,只做膨脹功 2.(1
41、)孤立 (2)循環(huán)3. 0;1.1×102Jmol-1K-1 4. vapHm0=54.56 KJmol1 W=10.48KJ U=98.64KJ S=173.2 JK-1 G=05.-3.72 6.(3)(4)(1)(2) 7. rS=-20.1 Jmol-1K-1 rG=-200KJ 8.178 KJmol1,161 Jmol-1K-1 9. Li(s); LiCl(s);Ne(g); Cl2(g); I2(g)。10. S,G。 三 問答題1.答:焓用H表示,定義為H=U+PV,是狀態(tài)函數(shù);非恒壓過程中有焓變,H=U+(PV)。(恒壓過程焓變H=U+PV,H=Qp)2.答:它們
42、的fH0不等于零。因為它們不是最穩(wěn)定的單質(zhì)。只有最穩(wěn)定的單質(zhì)如O2(g)和斜方硫的fH0才等于零。3.答:rG0是氣相反應(yīng)體系中各氣態(tài)物質(zhì)的分壓均為標(biāo)準(zhǔn)壓力時的摩爾吉布斯自由能變;rGm則是各氣態(tài)物質(zhì)的壓力為任何數(shù)值時的摩爾吉布斯自由能變。液體在正常沸點(diǎn),即標(biāo)準(zhǔn)壓力,溫度下,氣液達(dá)平衡時可用rGm0=0表示該體系達(dá)到平衡。4.答:不能。因為rG0是狀態(tài)函數(shù),與物質(zhì)所處的狀態(tài)有關(guān),fG0(BBr3,g)不等于fG0(BBr3,l),不能用fG0(BBr3,l)判斷BBr3(g)=B(s)+3/2Br2(g)在常溫下進(jìn)行的可能性。5.答:第一種情況放熱量為Qp,第二種情況放熱量為Qv,由于 Qp=
43、Qv+PV=Qv+nRT, 因為變化過程有氣體產(chǎn)生,n為正值,所以Qp-Qv=nRT0,所以QpQv。故第一種情況放熱多于第二種情況。6.(1),(2),(3)都是熵增加,因為氣體分子數(shù)增加。(4)熵減少,因為氣體分子數(shù)隨反應(yīng)而減少。7. 冰在室溫下自動熔化成水時,是一個吸熱過程,但由于(H2O,s,298K) (H2O,l,298K)且G0,所以冰在室溫下自動熔化成水是熵增加起了主要作用的結(jié)果。8.反應(yīng)熱和生成熱的單位相同,因為按反應(yīng)式所示的那些粒子的特定組合的基本單元數(shù)都是1mol。9.(1)不相同。因為等壓熱效應(yīng)rH0是容量性質(zhì),與體系中各物質(zhì)的餓量有關(guān)。(2)不相同。因為等壓熱效應(yīng)rH
44、0是狀態(tài)函數(shù)的改變量,與體系中各組分的聚集狀態(tài)有關(guān)。四 計算題1.解:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) rH10(2)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) rH20(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) rH30(4)C(s)+2H2(g)=CH4(g) rH0得:(2)×2+(1)-(3) C(s)+2H2(g)=CH4(g)即得(4)根據(jù)蓋斯定律得:rH0=(rH10+2rH20)- rH30 = -393+2×(-283)-(-890) =-69KJ/mol2.解:3.解:(1) H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)
45、rH2980=(-398.5)+0-(-241.8)-(-110.5) = -41.2KJ/molrG2980=(-394.4)+0-(-137.3)-(-228.6) = -28.5KJ/molrS2980=rH0-rG0/T=(-41.2)-(-28.5)/298=0.0426KJK-1mol-1=-42.6JK-1mol-1 (2)SH2O(g)0=SCO2(g)0+SH2(g)0-SCO(g)0-S2980 =213.6+130.6-197.6-(-42.6) =188.9JK-1mol-14.解: (1) (2)5.解:NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)rG0=(fG0)產(chǎn)物
46、-(fG0)反應(yīng)物=fGNH30+fGHCl0-fGNH4Cl0= -16.5+(-95.4)-(-203)=91.1KJ/mol0故:該反應(yīng)不可自發(fā)進(jìn)行。rH0=fHNH30+fHHCl0-fHNH4Cl0= -46.11+(-92.5)-(-315)=176.4KJ/molrS0=SNH30+SHCl0-SNH4Cl0=284.3JK-1mol- 當(dāng)rG0,即TrH0/rS0時,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 TrH0/rS0=176.4×103/284.3=620.6K,NH4Cl(s)的分解溫度為620.6K6. 解:對反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 查表得:fHm0(KJ/
47、mol)-1207 -635.1 -394 Sm0(JK-1mol-1) 92.7 39.7 214fGm0(KJ/mol)-1128.8 -604.2 -394 rH0=(-635.1-394)-(-1207)=177.9KJ/molrS0=(214+39.7)-92.7=161JK-1mol-1rG0=(-604.2-394)-(-1128.8)=130.6KJ/mol 反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,必有G0,而G=H-TS TrH0/rS0=178.9/160.8×10-3=1112.6K=839.60C7.解:rV= rHRT= 285.8+1.5×RT= 282.1kJ/mol8
48、.解:Q=H蒸發(fā)0=40.58KJ/mol W=n(g)RT=1×8.314×373×10-3=3.101KJU=40.58-3.101=37.48KJ/molG0=0S0=H0/T=40.58/373=0.1088KJmol-1K-1=108.8JK-1mol-19. 解:10.解:(1)(601.7)(393)(1096)101.3KJmol1 (2) = =175.2 Jmol1 K1 (3)H°TS°101.3850×175.2/1000 -47.45KJmol1第三章 化學(xué)反應(yīng)速率總章目標(biāo):1:了解化學(xué)反應(yīng)速度的概念及反應(yīng)速度的實(shí)驗測定2:了解基元反應(yīng)、復(fù)雜反應(yīng)、反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)分子數(shù)的概念3:掌握濃度、溫度及催化劑對反應(yīng)溫度的影響4:了解速率方程的實(shí)驗測定和阿累尼烏斯公式的有關(guān)計算5:初步了解活化能的概念及其于反應(yīng)速度的關(guān)系。各小節(jié)目標(biāo):第一節(jié):反應(yīng)速率的定義1:掌握表示化學(xué)反應(yīng)速率的兩個概念。2:學(xué)會用平均速率和瞬時速率來表示化學(xué)反應(yīng)速率。平均速率:瞬時速率:某一時刻的化學(xué)反應(yīng)速率。第二節(jié):反應(yīng)速率與反應(yīng)濃度的關(guān)系掌握反應(yīng)級數(shù)的概念,學(xué)會建立簡單的速率方程。掌握速率常數(shù)k的概念及意義,可以由速率常數(shù)的單位來確定反應(yīng)級數(shù)。第三節(jié):反應(yīng)機(jī)理了解什么是基元反應(yīng)。學(xué)會從微觀角度角度建立速率方程
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