大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課后習(xí)題答案

習(xí)題參考答案

習(xí)題一

一、判斷題(對(duì)的，在括號(hào)內(nèi)填“小，錯(cuò)的填“X”)

1.H2(g)+1o2(g)—H2O(1)和2H2(g)+O2(g)—2H2。(1)的△月2相同。

(x)

2,功和熱是在系統(tǒng)和環(huán)境之間的兩種能量傳遞方式，在系統(tǒng)內(nèi)部不討論功

和熱。(力

3.反應(yīng)的就是反應(yīng)的熱效應(yīng)。(x)

4.Fe(s)和Cl2(l)的都為零。(x)

5.蓋斯定律認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與途徑無(wú)關(guān)，是因?yàn)榉磻?yīng)處在可逆條件下

進(jìn)行的緣故。(x)

6.同一系統(tǒng)不同狀態(tài)可能有相同的熱力學(xué)能。(x)

7.由于”是狀態(tài)函數(shù)，的數(shù)值只與系統(tǒng)的始、終態(tài)有關(guān)，而

與變化的過(guò)程無(wú)關(guān)，故或也是狀態(tài)函數(shù)。(x)

8.由于CaCC)3固體的分解反應(yīng)是吸熱的，故它的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰是負(fù)值。

(X)

9.當(dāng)熱量由系統(tǒng)傳遞給環(huán)境時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能必然減少。(x)

10.因?yàn)閝,w不是系統(tǒng)所具有的性質(zhì)，而與過(guò)程有關(guān)，所以熱力學(xué)過(guò)程中

“+卬)的值也應(yīng)由具體的過(guò)程決定。(x)

二、選擇題(將正確的答案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi))

1.對(duì)于封閉體系，體系與環(huán)境間(B)

A.既有物質(zhì)交換，又有能量交換B.沒(méi)有物質(zhì)交換，只有能量交換

C.既沒(méi)物質(zhì)交換，又沒(méi)能量交換D.沒(méi)有能量交換，只有物質(zhì)交換

2.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式AU=q+w只適用于(C)

A.理想氣體B.孤立體系C.封閉體系D.敞開(kāi)體系

3.環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作10kJ的功，且系統(tǒng)又從環(huán)境獲得5kJ的熱量，問(wèn)系統(tǒng)內(nèi)能

變化是多少？(D)

A.-15kJB.-5kJC.+5kJD.+15kJ

4.已知2PbS(s)+3O2(g)===2PbO(s)+2SO2(g)的843.4kJ-mof,

則該反應(yīng)的％值是多少kJ-moL?(D)

A.840.9B.845.9C.-845.9D.-840.9

5.通常，反應(yīng)熱的精確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過(guò)測(cè)定反應(yīng)或過(guò)程的哪個(gè)物理量而獲

得的。

(D)

A.AHB.pAVC.4pD/v

6.下列對(duì)于功和熱的描述中，正確的是哪個(gè)？

(A)

A.都是途徑函數(shù)，無(wú)確定的變化途徑就無(wú)確定的數(shù)值

B.都是途徑函數(shù)，對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)有一確定值

C.都是狀態(tài)函數(shù)，變化量與途徑無(wú)關(guān)

D.都是狀態(tài)函數(shù)，始終態(tài)確定，其值也確定

7.在溫度T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若已知反應(yīng)A-2B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)烙△,”乙,

與反應(yīng)2A―C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焰2，則反應(yīng)C—4B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焰

△優(yōu)3與△，碎及W的關(guān)系為△與￡=?

(D)

A.24竭+卜虐,2B..遍-成,2

C.%%+D-△，磴2

8.對(duì)于熱力學(xué)可逆過(guò)程，下列敘述不正確的是哪個(gè)？

(C)

A.變化速率無(wú)限小的過(guò)程B.可做最大功的過(guò)程

C.循環(huán)過(guò)程D.能使系統(tǒng)與環(huán)境都完全復(fù)原的過(guò)程

9.下述說(shuō)法中，不正確的是哪個(gè)？

(D)

A.焰只有在某種特定條件下，才與系統(tǒng)吸熱相等

B.給是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學(xué)量

C.焰是狀態(tài)函數(shù)

D.焰是系統(tǒng)能與環(huán)境進(jìn)行熱交換的能量

10.封閉系統(tǒng)經(jīng)過(guò)?循環(huán)過(guò)程后，其下列哪組參數(shù)是正確的？(C)

A.q=0,w=0,\U=0,AH=0

B.qWO,wWO,Ai/=O,bH=q

C.q=-w,At/=q+w,AH=0

D.qWw,AU=q+w,A//=0

11.以下說(shuō)法正確的是哪個(gè)？(B)

A.狀態(tài)函數(shù)都具有加和性

B.系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，至少有一個(gè)狀態(tài)函數(shù)發(fā)生了改變

C,因?yàn)?=△〃，耙=△”,所以恒容或恒壓條件下，q都是狀態(tài)函數(shù)

D.雖然某系統(tǒng)分別經(jīng)過(guò)可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程都可達(dá)到相同的狀態(tài)，但不

可逆過(guò)程的嫡變值不等于可逆過(guò)程的嫡變值。

12.蓋斯定律反映了(B)

A.功是狀態(tài)函數(shù)B.取決于反應(yīng)體系的始終態(tài)，而與途徑無(wú)關(guān)。

C.熱是狀態(tài)函數(shù)D.△“取決于反應(yīng)體系的始終態(tài)，也與途徑有關(guān)。

13.298K時(shí)，下列各物質(zhì)的A/Hf等于零的是哪個(gè)？(A)

A.石墨B.金剛石C.溟氣D.甲烷

14.在下列反應(yīng)中，進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)放出熱量最大的是哪個(gè)？(C)

A.CH4(1)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

3

D.CH4(g)+jO2(g)=CO(g)+2H2O(1)

15.下列反應(yīng)中等于產(chǎn)物A/H：的是(D)

A.CO2(g)+CaO(s)==CaCO3(s)B.lH2(g)+1l2(g)=HI(g)

C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)D.H2(g)+io2(g)=H2O(g)

三、計(jì)算及問(wèn)答題

1.試計(jì)算下列情況的熱力學(xué)能變化：

(1)系統(tǒng)吸收熱量500J,對(duì)環(huán)境作功400J；

解：△〃=q+w=(+500)+(-400)=1007

(2)系統(tǒng)吸收熱量500J,環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作功800J。

解：△(/=q+卬=(+500)+(+800)=1300/

2.在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化變成1mol水蒸氣,此氣化過(guò)程

中系統(tǒng)吸熱40.63kJ。求:

(1)系統(tǒng)膨脹對(duì)外作功w=?(液體水體積可忽略不計(jì))

(2)此過(guò)程內(nèi)能改變△(/=?

解：3

(1)w=-4Y^a\8)=-1x8.314x1O-x373.15=-3.1QkJ.mor'

B

(2)

kU=%=%—工0(8/7=40.63—lx8.314x10~3X373.15=31.53kJ

B

3.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)在恒容量熱器中進(jìn)行，生成2moiNH3時(shí)

放熱82.7kJ,求反應(yīng)的△,Uf(298.15K)和298K時(shí)反應(yīng)的△,"f(298.15K)。

解：△〃[=%=-82.7。

-3

=qp=q,+工吸⑺RT=-82.7+(2-1-3)x8.314xl0X298.15=—87.7〃.mol

B

4.已知lOOkPa,18℃時(shí)ImolZn溶于稀鹽酸時(shí)放出151.5kJ的熱，反應(yīng)析

出1mol%氣。求反應(yīng)過(guò)程的卬，AU,AHo

解：Z〃(s)+HCl(aq)=ZnCl(aq)+H式g)

l

△H=qp=-\5\.5kJ.mol'

w=-Yv,R1x8.314x10-3x291=—2.42女J.機(jī)。廣|

B

-1

△U=qr=qp-f；RT=—151.5—2.42=—153.92V.zno/

B

5.在下列反應(yīng)或過(guò)程中，處與%，有區(qū)別嗎？簡(jiǎn)單說(shuō)明。并根據(jù)所列的各反

應(yīng)條件，計(jì)算發(fā)生下列變化時(shí)，各自AU與兇之間的能量差值。

(1)NH4HS(S)NH3(g)+H2S(g),2.00molNH4Hs(s)的分解；

(2)H2(g)+Cl2(g)—衛(wèi)f2HCl(g),生成LOOmolHCl(g)；

(3)CO2(s)-CO2(g),5.00molCO2⑸(干冰)的升華；

(4)AgNO3(aq)+NaCl(aq)—?AgCl(s)+NaNO,(aq),沉淀出2.00mol

AgCl(s)o

解(1)

\U-A//=-戛心尸=-2x(1+1)x8.314x10-3x298=-4.96。.mor'

B

(2)無(wú)體積變化，△U=AH

(3)AU-=一JZRT=-5x1x8.314x10-3*298=-12.39fcJ.zno/-1

B

(4)無(wú)體積變化，MJ=\H

6.計(jì)算下列反應(yīng)的(1)ArQgg.lSKhQMUlQgg.lSK"(]?)298.15K

進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)的體積功卬體=

CH4(g)+4Cl2(g)==CCl4(l)+4HCl(g)

解：△/"：(298.15K)/kJwo/T:-74.810-135.44-92.307

(1)

A,.//,?(298.15A：)=22=4x(-92.307)+(-135.44)-0-(-74.81)=-429.86V./MO/

B

(2)A,,t/,?(298.15/r)=A,W?(298.15K)-工乙,小丁

B

=-429.86-(4-4-1)x8.314x1O'*298.15=-427.38V.mol''

(3)卬體=一￡/,用=-(4-4-1)X8.314X10-3X298.15=2.479H.機(jī)。尸

B

7.葡萄糖完全燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

-1

C6H12O6(S)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1),△,.〃,二=一2820kJ-mol

當(dāng)葡萄糖在人體內(nèi)氧化時(shí)，上述反應(yīng)熱約30%可用做肌肉的活動(dòng)能量。試估計(jì)一

食匙葡萄糖(3.8g)在人體內(nèi)氧化時(shí)，可獲得盼肌肉活動(dòng)的能量。

解：M葡萄糖=180.16g附。尸

_AOQOA

￡="fmXfflx30%=x3.8x30%=18V

“葡萄糖180.16

8.已知下列熱化學(xué)方程式：

-1

Fe2O3(s)+3C0(g)===2Fe(s)+3CO2(g),卜,以：、=-27.6kJ-mol

-1

3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g),A;J/?2=-58.6kJ-mol

1

Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g),=38.1kJmor

不用查表，試計(jì)算下列反應(yīng)的A,4*。

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

解：AH：4=孫明-A*-2△也=76.7kJ.mor'

6

9.利用附錄3數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)的AHfQgg.lSK)。

+2+

(1)Zn(s)+2H(aq)===Zn(aq)+H2(g)

2+

(2)CaO(s)+H2O(1)===Ca(aq)+2OH-(aq)

解：⑴△，成(29815K)=Z腺△/”，；B(298.15K)

B

=0+(-153.89)-0-0=-153.89kJ.mor'

(2)A,d(298.15K)=J>A./<B(298.15K)

B

=2x(-229.994)+(-542.83)-(-635.09)-(-285.83)=-81.90kJ.morl

10.已知在25℃和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1.00g鋁燃燒生成AI2O3G)放熱30.92kJ,求

AI2O3G)的A/"：(298K)。

解：A,H2A/zQ，298K)=—2x27g.〃?。/x30.920.gT=—1669.68。.〃第尸

11.用來(lái)焊接金屬的鋁熱反應(yīng)涉及Fe2。？被金屬A1還原的反應(yīng)：

2Al(s)+Fe2O3(s)——>Al2O3(s)+2Fe(s),試計(jì)算：(1)298K時(shí)該反應(yīng)的△戶(hù)〉

(2)在此反應(yīng)中若用267.0g鋁，問(wèn)能釋放出多少熱量？

解：(1)A,,//?(298.15/r)=^rBA^,^(298.15^)

H

2x0+(-1675.7)-(-824.2)-2x0=-85\.5kJ.morx

(2)q=JxA,.H?(298^)=x(-851.5)=-4210.19kJ.mor'

12.已知N2H4⑴、MO^g)和H2O⑴在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焙分別是

50.63kJ-moP1、9.66kJ-mol-1和-285.80kJ-mol-1,計(jì)算火箭燃料聯(lián)氮和氧化劑

四氧化二氮反應(yīng)：

2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(1)

(1)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焰變

(2)計(jì)算32g液態(tài)聯(lián)氮完全氧化時(shí)所放出的熱量為多少？

解：(1)△，”,7(298.15用=工噓與“豆(298.159

B

=4x(-285.80)+3x0-9.66-2x50.63=-1254.

(2)q=JxA,",?(298K)=1254.12)=--627.06V./no/

2x32

13.試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明下列甲烷燃燒反應(yīng)在298.15K進(jìn)行Imol反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，

在定壓和定容條件燃燒熱之差別，并說(shuō)明差別之原因。

CH4(g)+202(g)===CO2(g)+2H2O(1)

解：-Ni=-泛vBf；RT=-1x(1—2—1)x8.314x10-3*298.15=4.96kJ.moL

B

原因：IXgHO

B

14.辛烷(C8H|8)是汽油的主要成分，試計(jì)算298K時(shí)，100g辛烷完全燃燒時(shí)

放出的熱量。

75

解：C8/718(/)+y<92U)=8G?2(g)+9%。(/)

\rH=JZ6A/H[(298.15K)=-4776.58〃

n

15.通過(guò)吸收氣體中含有的少量乙醇可使K2O2O7酸性溶液變色(從橙紅色

變?yōu)榫G色)，以檢驗(yàn)汽車(chē)駕駛員是否酒后駕車(chē)(違反交通規(guī)則)。其化學(xué)反應(yīng)可表示

為

+3+

2Cr2O^(aq)+16H(aq)+3C2H5OH(1)-4Cr(aq)+11H2O(1)+3cH3coOH⑴

試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰數(shù)據(jù)求該反應(yīng)的AHfqgg.isK)。

解：A,.H?(298.15/if)=^i/BA/H?(298.15/r)

B

3x(-484.5)4-1lx(-285.83)+4x(-1999.1)-2x(-1490.3)-16x0-3x(-277.69)

=一8780.4kJ?mo「

習(xí)題二

一、判斷題(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)填“，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)填“X”)

1.AQ為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。(X)

2.反應(yīng)產(chǎn)物的分子數(shù)比反應(yīng)物多，該反應(yīng)的AS>0。

(X)

3.A,.G：<0的反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的。

(X)

4.穩(wěn)定單質(zhì)的和都為0,因此其標(biāo)準(zhǔn)嫡S。也為0。

(X)

5.如果一個(gè)反應(yīng)的△，e？>0,AS,?<0,則此反應(yīng)在任何溫度下都是非自發(fā)

的。

J)

6.升高溫度，反應(yīng)的K?增大，則說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(J)

7.對(duì)于全部是氣體反應(yīng)的系統(tǒng)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，恒容加入惰性氣體后平衡

不發(fā)生移動(dòng)。

(J)

8.在一定溫度和濃度下，無(wú)論使用催化劑與否，只要反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反

應(yīng)物與產(chǎn)物的濃度為一定值。

(V)

9.反應(yīng)的級(jí)數(shù)取決于反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)(絕對(duì)值)。

(X)

10.催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的dG,〉

(V)

II.反應(yīng)速率只取決于溫度，而與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。(X)

12.對(duì)于可逆反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),△此>0,升高溫度

使丫正增大，也減小，故平衡向右移動(dòng)。(義)

13.根據(jù)分子碰撞理論，具有一定能量的分子在一定方位上發(fā)生有效碰撞,

才可能生成產(chǎn)物。

(J)

14.活化能的大小不一定能表示一個(gè)反應(yīng)的快慢，但可以表示一個(gè)反應(yīng)受溫

度的影響是顯著還是不顯著。(J)

15.在一定溫度下，對(duì)于某化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減慢，

反應(yīng)速率常數(shù)逐漸變小。

(X)

二、選擇題(將正確的答案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi))

1.下列體系變化過(guò)程中嫡值減少的是哪個(gè)？(c)

A.食鹽溶于水B.干冰升華

C.活性炭吸附氧氣D.高鎰酸鉀受熱分解

2.等溫等壓下且不做非體積功條件下，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)是哪個(gè)？

(C)

A.AHe<0B.AS°<0C.A,.G<0D.A,.G,?<0

3.下列反應(yīng)中ArG?等于產(chǎn)物kfG：的是哪個(gè)？

(C)

A.Ag+(aq)+CP(aq)——>AgCl(s)B.2Ag(s)+Cl2(g)——?2AgCl(s)

C.Ag(s)+1d2(g)—>AgCl(s)D.Ag(s)+1d2(l)—>AgCl(s)

4.某溫度時(shí)，反應(yīng)H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K°=4xl(r2,

則反應(yīng)HBr(g)===；H?(g)+；Br(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K。等于多少？

(B)

A.—!-^B.C.4X10~2D.74x1O-2

4x10-2"xio-2

5

5.反應(yīng)H,(g)+Br2(g)^=^2HBr(g)在800K時(shí)平衡常數(shù)K"=3.8X10,

WOOK時(shí)平衡常數(shù)Kn=1.8X103,則此反應(yīng)是：

(B)

A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.無(wú)熱效應(yīng)的反應(yīng)D.無(wú)法確

定

6.升高溫度可以增加反應(yīng)速率，最主要是因?yàn)槭裁矗?/p>

(B)

A.增加了分子總數(shù)B.增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)

C.降低了反應(yīng)的活化能D.促使平衡向吸熱方向移動(dòng)

7.在恒溫下僅增加反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快的原因是什么？

(D)

A.化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)增大B.反應(yīng)物的活化分子百分?jǐn)?shù)增加

C.反應(yīng)的活化能下降D.反應(yīng)物的活化分子數(shù)目增加

8.溫度升高而一定增大的量是下列哪個(gè)？

B)

A.ArG?B.吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)K°

C.反應(yīng)的速率vD.反應(yīng)的速率常數(shù)左

9.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是哪個(gè)？

(A)

A.各物質(zhì)的濃度或分壓不隨時(shí)間而變化

B.A,.G：=O

C.正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)相等

D.如果尋找到該反應(yīng)的高效催化劑，可提高其平衡轉(zhuǎn)化率

10.某基元反應(yīng)2A(g)+B(g)=C(g),將2molA(g)和ImolB(g)放在IL

容器中混合，問(wèn)A與B開(kāi)始反應(yīng)的反應(yīng)速率是A,B都消耗一半時(shí)反應(yīng)速率的

多少倍？(C)

A.0.25B.4C.8D.1

11.當(dāng)反應(yīng)Az+B2=2AB的反應(yīng)速率方程式為片如一凡時(shí)，則此反應(yīng)

為什么反應(yīng)？(C)

A.一定是基元反應(yīng)B.一定是非基元反應(yīng)

C.無(wú)法肯定是否是基元反應(yīng)D.對(duì)A來(lái)說(shuō)是個(gè)二級(jí)反應(yīng)

12.升高溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率增加倍數(shù)較多的是下列哪種反應(yīng)？(C)

A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.耳,較大的反應(yīng)D.紇較小的反應(yīng)

13.對(duì)于反應(yīng)速率常數(shù)，以下說(shuō)法正確的是哪個(gè)？

(D)

A.某反應(yīng)的△夕;越小，表明該反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)越大

B.一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)可通過(guò)改變溫度、濃度、總壓力和催化劑來(lái)改

變

C.一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)在任何條件下都是常數(shù)

D.以上說(shuō)法都不對(duì)

14.對(duì)于催化劑特性的描述，不正確的是下列哪個(gè)？

(B)

A.催化劑只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間而不能改變平衡狀態(tài)

B.催化劑在反應(yīng)前后其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)皆不變

C.催化劑不能改變平衡常數(shù)

D.加入催化劑不能實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)上不可能進(jìn)行的反應(yīng)

15.若有兩個(gè)基元反應(yīng)，均屬A+2B—>C型，且第一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率

常數(shù)匕大于第二個(gè)反應(yīng)速率常數(shù)女2,忽略頻率因子不同的影響，則這兩個(gè)反應(yīng)的

活化能以與%的關(guān)系與下列哪一種相符？

(D)

A.%>/B.EaX<Ea2C-Eai=Ea2D.不能確定

三、計(jì)算及問(wèn)答題

1.不用查表，將下列物質(zhì)按其標(biāo)準(zhǔn)嫡5：(298.15K)值由大到小的順序排列，

并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由。

(l)K(s)；(2)Na(s)；(3)Br2(l)；(4)Br2(g)；(5)KCl(s)0

解：(4)Bq(g)⑶Bq(l)⑸KCl(s)(l)K(s)(2)Na(s)

理由：一般(相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí))氣態(tài)的大于液態(tài)的；液體的大于固體物

質(zhì)的；而當(dāng)溫度和聚集態(tài)相同時(shí)，分子或晶體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的物質(zhì)的嫡大，原子序

數(shù)大的大于小的。

2.分析下列反應(yīng)的埔值是增加還是減少，并說(shuō)明理由。

(l)I2(s)—>I2(g)；(2)H2O(1)一>H2(g)+1o2(g)；

(3)2CO(g)+O2(g)―>2CO2(g)；(4)A2(s)+B2(g)—>2AB(g)。

解：(1)增加：氣態(tài)大于固態(tài)

(2)增加：氣態(tài)大于液態(tài)

(3)減少：氣體分子數(shù)減少

(4)增加：氣體分子數(shù)增多

3.試用書(shū)末附錄3中的標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)的45?(298.15K)和

AfG,?(298.15K)o

+

(1)3Fe(s)+4H2O(l)===Fe3O4(s)+4H2(g)；(2)Zn(s)+2H(aq)===

2+

Zn(aq)+H2(g)；

2+

(3)CaO(s)+H2O(l)=Ca(aq)+20H-(aq)；(4)AgBr(s)===Ag(s)+~Br(l)o

△京(298.15K)=X%VG：8(298.15K)

B

11

(1)A,,5,?(298.15K)=307.7J-moP-K_ArG?(298.15K)=-66.9

kJ-mol-1

11

(2)ArS?(298.15K)=-23.0J-mol_K-A/G?(298.15K)=-147.06

kJ-mol-1

11

(3)A,.S,?(298.15K)=-184.3J-mol'?K_AfG?(298.15K)=-26.91

kJ-mol-1

(4)A,.S?(298.15K)=-51.4Jmor'K'1G,?(298.15K)=96.90

kJ-mol-1

4.試分析下列反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度條件：

1

(l)2N0(g)+2C0(g)——>N2(g)+2CO2(g),=一746.5kJ-moP；

1

⑵HgO(s)—>Hg(l)+1o2(g)，AX^l.OkJmor；

1

(3)2N2(g)+O2(g)——>2N2O(g),=163.0kJmor；

-1

(4)2H2O2(1)——>2H2O(1)+O2(g),=-196kJ-mol。

解：自發(fā)進(jìn)行的溫度條件是：AX-^X<O

AA

二者同號(hào)且AB:〉。時(shí)：T>-^；ASAvO時(shí)：T<^—f

△rS"

(i)=

2x213.74+191.50-2x197.674-2x210.761=-197.89J.moZ-17C-1

AH&746.5x1000

T<rni=3712.3K

e_--197.89

ArSin

(2)ArS,?=1x205.138+76.02-70.29=108.30J.mod

AHe91.0x1000

T>r=840.3K

ArSme108.30

(3)A,.S,?<0,任何溫度下非自發(fā);

(4)A,.S,?>0,任何溫度下均自發(fā)。

5.用錫石(SnC)2)制取金屬錫，有建議可用下列幾種方法:

(1)單獨(dú)加熱礦石，使之分解；

(2)用碳(以石墨計(jì))還原礦石(加熱產(chǎn)生CO?)；

(3)用H2(g)還原礦石(加熱產(chǎn)生水蒸氣)。

今希望加熱溫度盡可能低一些。試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算，說(shuō)明采用

何種方法為宜。

解：(1)SnO,(5)==Sn(s)+O2(g)

查表計(jì)算得：△石：=204.41/W。尸田7；△此=580.7kJjnoL

AHe580.7x1000

=2841K

ArSm&204.4

(2)C(s,石墨)+SnO2(s)==Sn(s)+CO2(g)

查表計(jì)算得：AW=207.3J.moLKT；△出：=T87.2kJ.moL

187.2x1000=903QK

AS0207.3

(3)S〃a(s)+H式g)=S〃Q(g)+H2O(g)

查表計(jì)算得：△，/=115.5J.mor'.K-'；ArH,?=97,1kJ.mor'

AH&97.1x1000

T>-^=840.7K

A,5：115.5

由計(jì)算可知：用氫氣還原錫礦石溫度最低。

6.己知下列反應(yīng)：

Ag2s(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g)

在740K時(shí)的心=0.36。若在該溫度下，在密閉容器中將LOmolAg2s還原為銀,

試計(jì)算最少需用H2的物質(zhì)的量。

解：設(shè)最少需要H2的物質(zhì)的量為萬(wàn)〃。/.

Ag2S(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g)

起始時(shí)物質(zhì)的量(mol)：1.0x00

反應(yīng)后的變化量(mol)：-1.0-1.02X1.01.0

平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol)：(0)x-1.0(2.0)1.0

定溫定壓下，分壓之比等于物質(zhì)的量之比，故：

_pe\HS,g)/p&1.0

AQ=---------2--------=------------U.JO

p“(”2，g)/p°X-1.0

解得：x=3.8

7.利用標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)估算反應(yīng)：

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

在873K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。若此時(shí)系統(tǒng)中各組分氣體

的分壓為p(CC)2)=P(H2)=127kPa,p(CO)=p(H2O)=76kPa,計(jì)算此條件下反

應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變，并判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

解：(1)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△,.”：(298.15K)=Z囁△/2(298.15K)=41.17kJ.mor'

B

△￡(298.15K)=Zf?(298.15K)=42.08J.，〃。尸小

B

(873K)=△,.”2(298.15K)—TA(298.15K)

=41.17—873x42.08x10-3=4.43kJ.moL

一△,G[(873K)_443x1000

lnK°(873K)==-0.61

RT-8.314x873

K0(873K)=0.54

(2)ArGffl(r)=ArG：(T)+RTlnQm/PW

B

\G,?(873K)=4.43+8.314x10-3x873xIn也”叫=_kJ.mor'<0

rm(127/100)230

故此條件下反應(yīng)正向進(jìn)行。

8.求化學(xué)反應(yīng)2s。2?+02(g)2SO3(g)在600K時(shí)的平衡常數(shù)K。。

解：2SO2(g)+O2(g).=-2SO3(g)

A,,//?(298.15/f)=^rBA,J7?(298.15A：)=-197.78kJ.mor'

B

A,.5?(298.15/C)=Z/Sf(298.15K)=-188.1J.mor'.K-'

B

△,G,?(600K)y△,”r(298.15K)-TAS：(298.15K)

=-l97.78-600X(-188.1)/1000=-84.92kJ.mol''

inK?(600K)=T"(600K)=+84.92)x1。。。=17

RT8.314x600

K6=2.95X107

9,在308K和總壓強(qiáng)lOOkPa時(shí)，2。4有27.2%分解為NO2。

(1)計(jì)算反應(yīng)N2O4(g)==2NC)2(g)的K%

(2)計(jì)算308K,總壓強(qiáng)增加1倍時(shí)，電。4的離解百分率；

(3)從計(jì)算結(jié)果說(shuō)明壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響。

解：(1)設(shè)有l(wèi)OOmolN2O4發(fā)生分解

N2O4(g)=2NO2(g)

平衡時(shí)的物質(zhì)的量(mol)100x(1-27.2%)2x100x27.2%

=72.8=54.4

p'YMOJ=100x72.8/(72.8+54.4)=572kPa

eq

p(NO2)=lOOx54.4/(72.8+54.4)=42.SkPa

K&=gNO"p?)2=(42.8/100)2=032

一(pRMQ)/”0)-57.2/100-,

(2)當(dāng)總壓強(qiáng)為200kPa時(shí)：設(shè)離解百分率為x%

N2O4(g)-2NO2(g)

平衡時(shí)的物質(zhì)的量(mol)100x(1-%%)2xl00xx%

=100-x=2x

(汽2。4)=200x(100—x)/(100+x)kPa

p"(NOJ=200x2x/(100+x)何

、2

c200x2x

K。=(P"(NQ)/P，2=[(100+x)xl00j=032

(p,Wp。)-j200x(100-x)l-,

[(100+x)xl00/

得：x=19.6即離解百分率為19.6%。

(3)增加壓強(qiáng)，N2O4的離解百分率降低，即向氣體分子數(shù)減少的方向移動(dòng)。

io.在一定溫度和壓強(qiáng)下，某一定量的PCL氣體體積為IL,此時(shí)PCL已經(jīng)

有50%離解為PJ和試判斷在下列情況下，PCI,的離解度是增加還是減

少？

(1)減少壓強(qiáng)，使PC%的體積變?yōu)?L；

(2)保持壓強(qiáng)不變，加入氮?dú)?使體積增加至2L；

(3)保持體積不變，加入氮?dú)?使壓強(qiáng)增加1倍；

(4)保持壓強(qiáng)不變，加入氯氣,使體積變?yōu)?L；

(5)保持體積不變，加入氯氣,使壓強(qiáng)增加1倍。

解：(1)增加(2)增加(3)不變(4)減小(5)減小

11.研究指出下列反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)為基元反應(yīng)：

2NO(g)+Cl2(g)—>2NOCl(g)

(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的速率方程；

(2)該反應(yīng)的總級(jí)數(shù)是多少？

(3)其他條件不變，如果將容器的體積增加到原來(lái)的2倍，反應(yīng)速率如何變

化？

(4)如果容器體積不變而將NO的濃度增加到原來(lái)的3倍，反應(yīng)速率又將怎

樣變化？

2

解:(1)v=kc(NO)c(Cl2)(2)(2+1)=3

(3)反應(yīng)的初速率為原來(lái)的1/8倍(4)反應(yīng)的初速率為原來(lái)的9倍

12.對(duì)于制取水煤氣的下列平衡系統(tǒng)：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H,(g),

A,.H,?>Oo問(wèn)：

(1)欲使平衡向右移動(dòng)，可采取哪些措施？

(2)欲使正反應(yīng)進(jìn)行得較快且較完全(平衡向右移動(dòng))的適宜條件如何？這些

措施對(duì)及攵(正)、-逆)的影響各如何？

解：(1)增加H2(3(g)的分壓(或濃度)；減少CO(g)、為值)的分壓(或濃

度)；減少系統(tǒng)總壓力；升高溫度。

(2)使正反應(yīng)進(jìn)行得較快且較完全的條件有：增加溫度，這使得K?及

"正)、火(逆)均增大；增加HzCXg)的分壓(或濃度)，這使得K?及M正)、人(逆)

均不變。

13.如果一反應(yīng)的活化能為117.15kJmor1,問(wèn)在什么溫度時(shí)反應(yīng)的速率常

數(shù)6的值是400K速率常數(shù)女的值的2倍？

癡,k?\Eax(r'-400)117.15x(T'—400)x1000

解：In—=ln2=-------------；~-=---------------；----

k400HT400x8.314x7

T'=408K

14.將含有O.lmoldm-NajAsO,和0.1mol?dm^Na2s2O3的溶液與過(guò)量的

稀硫酸溶液混合均勻，產(chǎn)生下列反應(yīng)：

2H3AsO3(aq)+9H2S2O3(aq)——>As2S3(s)+3SO2(g)+9H2O(1)+3H2S4O6(aq)

今由實(shí)驗(yàn)測(cè)得在17C時(shí)，從混合開(kāi)始至溶液剛出現(xiàn)黃色的As2s3沉淀共需時(shí)

1515s；若將上述溶液溫度升高10℃,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得需時(shí)500s,試求該反

應(yīng)的活化能心值。

解:吟=啜=咳，琮￡<2X10x1000

-8.314x290x300

Ea=S0.2kJ

15.反應(yīng)2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)是一個(gè)基元反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能

紇（正）為114kJ-mor1,為113kJmoL。

（1）寫(xiě)出正反應(yīng)的反應(yīng)速率方程式。

（2）在398K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，然后將系統(tǒng)溫度升至598K,分別計(jì)算正、逆

反應(yīng)速率增加的倍數(shù)，說(shuō)明平衡移動(dòng)的方向。

解：（1）1/=陽(yáng)Nep

（2）Ea（逆）=Ea（正）-A,.H?=114-113=\kJ.morx

^E）￡^cmiAT114x200x1000砥正）

ln==11.52n=1.01xl05

-8.314x398x598

匕（正）RTtT2仁（正）

,心（逆）Ea（逆）AT1x200x1000A1A心（逆）,

In2、J=-----------------------------=---------------=0.10=>2一=1.01

仁（逆）RTF28.314x398x598勺（逆）

由計(jì)算結(jié)果可知：升高溫度，正反應(yīng)速率增加的倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆反應(yīng)速率增

加的倍數(shù)，平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng)。這與升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移

動(dòng)時(shí)一致的。

習(xí)題三

一、判斷題（對(duì)的在括號(hào)內(nèi)填“J”，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)填“X”）

1.質(zhì)量相等的苯和甲苯均勻混合，溶液中苯和甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)都是0.5o

（X）

2.根據(jù)稀釋定律，弱酸的濃度越小，其解離度就越大，因此酸性也越強(qiáng)。（X）

3.兩種酸HX和HY的水溶液具有相同的pH值，則這兩種酸的濃度必然相

等。（*）

4.中和等體積pH相同的HC1和HAc溶液，所需的NaOH的量相同。

（X）

5.弱酸或弱堿的解離平衡常數(shù)K?不僅與溶液溫度有關(guān)，而且與其濃度有關(guān)。

（X）

6.弱電解質(zhì)的解離度大小表示了該電解質(zhì)在溶液中的解離程度的大小。

（V）

7.同離子效應(yīng)使溶液中的離子濃度減小。（X）

8.將氨水的濃度稀釋一倍，溶液中OFT濃度也減少到原來(lái)的1/2o

（X）

9.O.lOmol-L-'NaCN溶液的pH比相同濃度的NaF溶液的pH要大，這表明

CN-的Kb值比F-的長(zhǎng)卜值要大。

10.緩沖溶液的pH值范圍僅與緩沖對(duì)加(酸)/加(鹽)(或儂堿)/〃2(鹽))的比值

有關(guān)。

(X)

11.Pbk和CaCCh的溶度積均近似為10口，從而可知它們的飽和溶液中，前

者的Pb2+濃度與后者的Ca2+濃度近似相等。

(X)

12.所謂沉淀完全，是指溶液中這種離子的濃度為零。(X)

13.對(duì)于含有多種可被沉淀離子的溶液來(lái)說(shuō)，當(dāng)逐滴慢慢滴加沉淀劑時(shí)，一

定是濃度大的離子首先被沉淀。

(X)

14.為了使某種離子沉淀更完全，所加沉淀劑越多越好。

(X)

15.因?yàn)锽as。,在水中溶解達(dá)到平衡時(shí)，受到溶度積常數(shù)K端的制約，因此

BaSO4應(yīng)為弱電解質(zhì)。

(X)

二、選擇題(將正確的答案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi))

1.在質(zhì)量摩爾濃度為2.00mol-kgT的水溶液中，溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為多少？

(D)

A.0.005B.2.00C.0.333D.0.0347

2.在稀溶液的依數(shù)性中，起主導(dǎo)因素的是下列那一個(gè)？

(A)

A.溶液的蒸汽壓下降B.溶液的沸點(diǎn)上升

C.溶液的凝固點(diǎn)下降D.溶液的滲透壓

3.稀溶液的沸點(diǎn)上升常數(shù)與下列哪一種因素有關(guān)？

(C)

A.溶液的濃度B.溶質(zhì)的性質(zhì)

C.溶劑的性質(zhì)D.溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)

4.相同質(zhì)量摩爾分?jǐn)?shù)的下列物質(zhì)的水溶液，凝固點(diǎn)最低的是哪一種？

(D)

A.葡萄糖B.HAcC.NaClD.CaCl2

5.下列各種物質(zhì)的溶液濃度均為0.01mol[T,按它們的滲透壓遞減的順序

排列正確的是哪一組？（C）

A.HAc-NaCl-C6HI2O6-CaCl2

B.C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2

C.CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6

D.CaCl2-HAc-C6HI2O6-NaCl

6.根據(jù)酸堿電子理論，下列物質(zhì)中不能作為路易斯堿的是哪一種？（C）

-+

A.NH3B.OHC.HD.CN-

7.在某弱酸平衡系統(tǒng)中，下列哪種參數(shù)不受濃度的影響？

（C）

A./n（H+）B.aC.K?D./n（OH'）

8.往1L0.10molHAc溶液中加入一些NaAc晶體并使之溶解，會(huì)發(fā)生

的情況是怎樣的？（CB）

A.HAc的夕值增大B.HAc的a值減小

C.溶液的pH增大D.溶液的pH減小

9.設(shè)氨水的濃度為c,若將其稀釋1倍，則溶液中c（OH-）為多少？

（C）

1

A.-cB.,C.jKb-c/2D.2c

22k、

10.對(duì)于弱電解質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是哪個(gè)？

（D）

A.弱電解質(zhì)的解離常數(shù)不僅與溫度有關(guān)，而且與濃度有關(guān)

B.溶液的濃度越大，達(dá)到平衡時(shí)解離出的離子濃度越高，它的解離度越大

C.兩弱酸，解離常數(shù)越小的，達(dá)到平衡時(shí)，其pH值越大，酸性越弱

D.解離度不僅與溫度有關(guān)，而且與濃度有關(guān)

11.對(duì)于相同的弱酸和它的鹽所組成的緩沖對(duì).，下列哪一種的沖擊最好？

（無(wú)答案）

A.加（鹽）七"?（酸）B.加（鹽）＞加（酸）

C.（鹽）＜〃?（酸）D.需要具體計(jì)算

12.在0.06mol-kgT的HAc溶液中，加入NaAc晶體，使其濃度達(dá)0.2

moLkgi后，若K：(HAC)=1.8X105,則溶液的pH值應(yīng)為多少？(濃度單位可規(guī)

范些)(C)

A.5.27B.44C.5.94D.7.30

13.在下列哪種溶液中，SrCO3的溶解度最大？

(A)

A.0.1mol-kg_1的H