发布时间 : 星期一 文章无机及分析化学课后习题第二章答案更新完毕开始阅读38c98575760bf78a6529647d27284b73f342362d
一．选择题
1．一化学反应系统在等温定容条件下发生一变化，可通过两条不同的途径完成： （1）放热10 kJ，做电功50 kJ；（2）放热Q, 不做功，则（ ）
A. Q = －60kJ B. Q = －10 kJ C. Q = －40kJ D. 反应的QV =－10kJ 解：选A。
2．在298 K，下列反应中?rHθmθ 与?rGm 最接近的是（ ）
A. CCl4 (g) +2H2O (g) =CO2 (g) + 4HCl (g) B. CaO (s) +CO2 (g) =CaCO3 (s) C. Cu2+ (aq) + Zn (s) =Cu (s) + Zn2+ (aq) D. Na (s) +H2O (l) =Na+(aq)+?H2 (g)+OH－(aq) 解：选C。∵
ΔrGθm?ΔrHθm?TΔrSm 当 ΔrSm = 0 时, ΔrGθθθm?ΔrHθm
θ 值较小。 ∴反应C中反应物和生成物中无气体物质、物态也无变化， ΔrSm3．已知反应 2H2 (g) ?O2 (g)= 2H2O (g) 的 ?rHmΘ? ?483.63 kJ·mol–1，下列叙述正确的是（ ） A. ?fHmθ(H2O,g) ? ?483.63 kJ·mol–1
B. ?rHmθ? ?483.63 kJ·mol–1 表示Δξ = 1 mol时系统的焓变 C. ?rHmθ? ?483.63 kJ·mol–1 表示生成1 mol H2O (g) 时系统的焓变 D. ?rHmθ? ?483.63 kJ·mol–1 表示该反应为吸热反应
解：选B。A 错，根据ΔfHmθ定义,H2O (g)的系数应为1。C 错，该方程为表示生成2 mol H2O (g) 时系统的焓变。D 错，ΔrHmθ ＞ 0时表示该系统能量的增加，该反应为吸热反应，ΔrHmθ ＜0时表示该系统能量的减少，该反应为放热反应。
θ(CO2,g)===4．下列反应可以表示ΔfGm?394.38 kJ?mol-1的是（ ）
A. C（石墨,s）+O2(g) ==== CO2(g) B. C（金刚石,s）+O2(g) ==== CO2(g) C. C（石墨,s）+O2(l) ==== CO2(l) D. C（石墨,s）+O2(g) ==== CO2(l)
解：选A。B 错，C（金刚石，s）非参考状态单质，不符合标准状态下摩尔完全生成反应定
义；C 错，O2(l) 非参考状态单质,不符合标准状态下摩尔完全生成反应定义；CO2(l) 不符ΔrGmθ(CO2,g) 的定义所指定的产物；D 错，CO2(l) 不符ΔrGmθ(CO2,g) 的定义所指定的产物。
1
5．反应MgCO3(s) MgO(s)+CO2(g)在高温下正向反应自发进行, 其逆反应在298K时自
??发, 近似判断逆反应的?rHm与?rSm是（ ）
A. C.
?rH?rH＞0, mθθm?rSm?rSmθθ＞0 B. ＜0 D.
?rH?rH＜0, mθθm?rSm?rSmθθ＞0 ＜0
＞0, ＜0,
?解：选A。该反应有气体物质产生，故?rSm＞0。且高温自发，低温非自发，根据
ΔrGθm?ΔrHθm?TΔrSm θ 判断结果应选A。
二、填空题
1．解：用下列热力学函数判断反应自发性的条件是 （1）?rHm:等温，定压且系统只做体积功（非体积功为体积功（非体积功为0）的化学反应系统且0）的化学反应系统且?rH?rHm??rSm
（2）?rSm:等温，定压且系统只做（3）ΔrGmm??rSm
:等温、定压且系统只作体积功（非体积功为0）的化学反应系统。
θ：标准状态下，等温、定压且系统只作体积功（非体积功为0）的化学反应系统。（4）ΔrGm
2．系统状态函数的特点是：状态函数仅决定于 系统的状态 ；状态函数的变化只与 系统的变化的过程 有关，而与变化的 途径 无关。
3．反应进度ξ的单位是 mol ；反应计量式中反应物B的化学计量数vB的值规定为 负值 。
4．正、逆反应的?rHm，其 绝对值 相等， 符号 相反；反应的?rHm与反应式的 写法 有关。
5．所谓标准状态是在指温度T和标准压力下该物质的状态。其中标准压力P? = 100 kPa ；标准状态虽然没有指定温度，但是为了便于比较，IUPAC推荐选择 298 K 作为参考温度。
6．根据吉布斯—亥姆霍兹方程：ΔrG?m（T）= ΔrH?m（T）―T ΔrS?m（T）。若忽略温度对
θθθΘΔrGm?ΔrHm?TΔrSm ?rHΘm和?rSm的影响，则可得到该式的近似式：
三、简答题
1．区别下列符号的意义。
H：系统的状态函数，焓，定义为H=U+pV,无具体物理意义。
ΔH：系统焓的改变值，物理意义为在定压，只做体积功的情况下，系统与环境交换的热。
2
?rHθm：标准条件下，当产物与反应物温度相同时，化学反应过程中系统只做体积功，且反应
在定压条件下按照所给定的方程式完全反应，此时的反应热。
?fHθm：在温度T时，由参考状态的单质完全生成1mol物质B时的标准摩尔焓变。
S：系统的状态函数，熵，代表系统的混乱度。
?Smθ：标准状态下，物质B的摩尔熵。
θ?rSm：反应的标准摩尔熵，标准状态下，化学反应按照给定方程式完全反应系统的熵变。
G：系统的状态函数，吉布斯自由能，定义为G=H-TS,无具体物理意义。
?rGm：化学反应的吉布斯自由能变，即该反应能对外所的最大非体积功。 ：标准状态下，化学反应的吉布斯自由能变。 ：标准摩尔生成反应的吉布斯自由能变。
12?rGm?fGmθθ2．若将合成氨反应的化学计量方程式分别写成 N2(g ) +3H2(g)==2NH3(g) 和
32N2(g )
+H2(g)==NH3(g) ，二者的ΔrHmθ和ΔrGmθ是否相同？ 两者间有何关系？ 答：不相同，这些符号都与热力学方程式的写法有关。 四、计算题
θθ1．由附录查出298 K时有关的ΔfHm 数值，计算下列反应的ΔrHm（已知：
ΔfHθm(N2H4,1)?50.63 kJ?mol-1）。
（1）N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) （2）H2O(l)+（3）H212O2(g)===H2O2(g)
O2(g)===H2O2(l)
θθ不查表，根据上述3个反应的ΔrHm，计算下列反应的ΔrHm。
解：（1）－（3）×2得（4） （4）－（2）×2即得所求式。
查表计算得
?rHθm,(1)??622.33kJ?mol?1
2．甘氨酸二肽氧化反应为
计算：（1）298 K时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓。
（2）298 K及标准状态下，1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？
3
θ解：（1）已知?fHm(C4H8N2O3,s)=-745.25kJ?mol-1
?fH?fHθmθm(H2NCONH2,s)=--333.17kJ?mol-1 (CO2,g)=-393.51kJ?mol-1
θm?fH(H2O,l)=-285.85kJ?mol-1
所以 3O2(g)+ C4H8N2O3(s)= H2NCONH2(s)+3 CO2(g) +2 H2O(l)
?fHθmθθθ=[?fHm(H2NCONH2,s)+3×?fHm(CO2,g)+2×?fHm(H2O,l)]-
?fHθm(C4H8N2O3,s)
=-1340.15 kJ?mol-1
（2）因为 M(C4H8N2O3)＝132g?mol-1，所以1g C4H8N2O3氧化时放热： (1340.15÷13)kJ＝10.15 kJ
3．关于生命起源的各种理论中，总要涉及动植物体内的一些复杂的化合物能否自发地由
θ简单化合物转化得来。例如，298 K及标准状态下，计算下列反应的ΔrGm，判断尿素能否
由二氧化碳和氨自发反应得来。反应：
CO2(g)+2NH3(g)===(NH2)2CO(s)+H2O(l)，（ 已知
ΔfGm((NH2)2CO,s)??197.15 kJ?molθ-1）
解：
C6H6(l)+4．定压下苯和氧反应：
152O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l)。在25℃和标准状态下，0.25 mo
液态苯与氧反应放热816.91 kJ，求1 mol液态苯和氧反应时焓变和热力学能变。 解：
?rHθm??816.96kJ?1mol0.25mol??3267.64kJ?mol-1
=－3263.92kJ
5．已知下列反应的标准摩尔焓
（1）C（石墨,s）+O2(g) ==== CO2(g) （2）H2(g)+12O2(g)===H2O(l)72ΔrHm,1??393.51 kJ?molθ-1θ-1
ΔrHm,2??285.85 kJ?mol
-1（3）CH3COOCH3(l)+O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)
ΔrHm,3??1788.2 kJ?molθ
计算乙酸甲酯(CH3COOCH3,l)的标准摩尔生成焓。 解：乙酸甲酯的标准摩尔生成反应为
3C（石墨，s）+O2（g）+3H2（g）=CH3COOCH3（l）
根据盖斯定律，题中所给的反应式(1)×3＋(2)×3－(3)即为CH3COOCH3的生成反应，所以 =3×（－393.51kJ·mol－1）+3×（－285.85kJ·mol－1）－（－1788.2kJ·mol－1）
4