发布时间 : 2024/4/28 2:42:10 星期日 文章02 化学热力学基础更新完毕开始阅读01f7e7f680c758f5f61fb7360b4c2e3f5727256e

2 化学热力学基础 习题

1.已知：2Mg(s)+O2(g)→MgO(s) ΔrHm＝-1204kJ/mol 计算：（1）生成每克MgO反应的ΔrH。

（2）要释放1kJ热量，必须燃烧多少克Mg？ 答案:(1)15.05kJ/g；（2）0.04g 知识点： 难度: 提示： 题解： 2.已知： Cu2O(s)+

1O2(g)→CuO(s) ΔrHm＝-143.7kJ/mol 2CuO(s)+Cu(s)→Cu2O(s)ΔrHm＝-11.5kJ/mol 计算CuO(s)的标准摩尔生成焓。 答案:-155.2kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

3.当2.50g硝化甘油［C3H5(NO3)3］分解生成N2(g)、O2(g)、CO(g)与H2O(l)时，放出19.9kJ的热量。 （1）写出该反应的化学方程式。

（2）计算1mol硝化甘油分解的ΔrH。

（3）在分解过程中生成每1mol O2放出多少热量？

375答案:（1）C3H5(NO3)3→N2(g)+O2(g)+3CO(g)+H2O(l)；（2）1806.9kJ/mol；（3）516.3kJ

222知识点： 难度: 提示：

题解：

4.由热力学数据表中查得下列数据： ΔfHm(NH3,g)=-46.0kJ/mol ΔfHm(NO,g)=90.29kJ/mol ΔfHm(H2O,g)=-241.8kJ/mol

计算氨的氧化反应：4NH3(g)+5O2（g）4NO(g)+6H2O(g)的热效应ΔrHm。 答案:-905.64 kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

5.在一敞口试管内加热氯酸钾晶体，发生下列反应：2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)并放出89.5kJ热量（298.15K）。

试求298.15K下该反应的ΔH和ΔU。 答案:ΔH=-89.5kJ；ΔU=-96.9kJ 知识点： 难度: 提示：

题解：

6.在高炉中炼铁，主要反应有：C(s)+O2(g)CO2(g) 12CO2(g)+12C(s)CO(g)

CO(g)+13Fe2O3(s)23Fe(s)+CO2(g)（1）分别计算298.15K时各反应ΔrHm和各反应ΔrHm值之和； （2）将上列三个反应式合并成一个总反应方程式，应用各物质的ΔfHm（298.15K）数据计算总反应的ΔrHm，并与（1）计算结果比较，作出结论。 答案:（1）-315.08kJ/mol；（2）-315.08kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

7.已知Ag2O(s)+2HCl(g)2AgCl(s)+H2O(l), ΔrHm=-324.9kJ/mol及ΔfHm(Ag2O,s)=-30.57kJ/mol， 试求AgCl的标准摩尔生成焓。 答案:-127.122kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

8.计算298.15K时Fe3O4被氢气还原反应的标准摩尔反应熵ΔrSm。反应方程式为:Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g) 答案:169.08 J/mol.K 知识点： 难度: 提示：

题解：

9.应用公式ΔrGm(T)≈ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K)，计算下列反应的ΔrGm（298.15K）值，并判断反应在298.15K及标准态下能否自发进行？8Al(s)+3Fe3O4(s)4Al2O3(s)+9Fe(s) 答案: ΔrGθm（298.15K）= -3277.5 kJ/mol，可自发进行 知识点： 难度: 提示：

题解：

10.通过查表计算说明下列反应： 2CuO(s)Cu2O(s)+12O2(g) （1）在常温（298.15K）、标准态下能否自发进行？

（2）在700K时、标准态下能否自发进行？ （3）标准态下CuO(s)分解的最低温度。

答案:(1) ΔrGθm（298.15K）=114kJ/mol>0，不能自发进行 （2）ΔrGθm（700K）=68.72kJ/mol>0，不能自发进行 （3）Tr=1322.46K 知识点： 难度: 提示：

题解：

11.试计算298.15K时由苯和乙炔按下式直接合成苯乙烯的ΔrGm（298.15K）。C6H6(g)+C2H2(g)C6H5C2H3(g)已知C6H5C2H3(g)的ΔfHm（298.15K）＝147.36kJ/mol，Sm（298.15K）＝345.2J/(mol·K)； C6H6(g)的ΔfHm（298.15K）＝82.93kJ/mol， Sm（298.15K）＝129.73J/(mol·K)。 答案: ΔrGθm（298.15K）= -166.93kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

12.已知25℃时Ag2O的ΔfGm=-10.82kJ/mol，ΔfHm=-30.57kJ/mol，则反应方程式：Ag2O(s)2Ag(s)+12O2(g)的标准摩尔反应熵ΔrSm（298.15K）是多少？ 答案: ΔrSθm（298.15K）=66.3 J/(mol·K) 知识点： 难度: 提示：

题解：

13.阿波罗登月火箭用N2H4(l)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧后产生N2(g)和H2O(l)。写出配平的化学方程式，利用下列ΔfHm数据计算N2H4(l)的摩尔燃烧热。

298K时：N2(g)H2O(l)N2H4(l)N2O4(g)ΔfHm（kJ/mol）0-285.8450.639.16 答案:-626.89 kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

14.求下列反应的ΔrHm、ΔrSm和ΔrGm，并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和CO的可能性。CO(g)+NO(g)CO2(g)+12N2(g)

答案: ΔrHθm=-373.29 kJ/mol；ΔrSθm=-98.7 J/(mol·K)；ΔrGθm=-343.8 kJ/mol。此反应是吉布斯自由能见效的反应，可用于净化汽车尾气中的NO和CO。 知识点： 难度: 提示：

题解：

15.已知298K时的下列物质的热力学数据：

C(s)CO(g)Fe(s)Fe2O3(s)ΔfHm（kJ/mol）0-110.50-825.5Sm（J/（mol/K））5.686197.527.387.4假定上述热力学数据不随温度而变化，试估算Fe2O3能用C还原的温度。 答案:T=910.36K 知识点： 难度: 提示：

题解：

16.甲醚的燃烧热为ΔcHm(甲醚)＝-1461kJ/mol，CO2(g)的标准摩尔生成焓为-393.5kJ/mol，H2O(l)的标准摩尔生成焓为-285.84kJ/mol，计算甲醚的标准摩尔生成焓。 答案:-183.52 kJ/mol 知识点： 难度: 提示：

题解：

17.已知反应2CuO(s)Cu2O(s)＋12O2(g)在300K时的ΔrGm＝112.7kJ/mol，在400K时的ΔrGm＝101.6kJ/mol，试计算： （1）ΔrHm和ΔrSm。

（2）当p(O2)＝101.325kPa时，该反应能自发进行的最低温度是多少？ 答案:（1）ΔrHθm=146 kJ/mol；ΔrSθm=111 J/（mol/K）；（2）T=1315K 知识点： 难度: 提示：

题解：

18.已知298K时的下列过程的热力学数据：

C2H5OH(l)C2H5OH(g)ΔfHm（kJ/mol）-277.6-235.3Sm（J/（mol·K））161282试估算乙醇的正常沸点。 答案:T=-349.59K 知识点： 难度: 提示：

题解：

19.已知下列各反应的热效应：

（1）Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)ΔrHm1＝-27.61kJ/mol （2）3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔrHm2＝-58.58kJ/mol （3）Fe3O4(s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2(g)ΔrHm3＝38.07kJ/mol 求下面反应的反应热ΔrHm： FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) 答案: ΔrHθm= -16.73 kJ/mol 知识点： 难度:

提示：

题解：

20.已知25℃时，NH3（g）的ΔfHm=-46.19kJ/mol及下列反应的ΔrSm=-198J/（mol·K），欲使此反应在标准态时能自发进行，所需什么温度条件？N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 答案:T≤466K 知识点： 难度: 提示： 题解：