第1章 化学热力学
参考答案：
（一）选择题
１.Ａ 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C （二）填空题
1．40；
2．等温、等容、不做非体积功，等温、等压，不做非体积功； 3．＞，＜，＝，＞ 4．增大、不变 5．不变 6．3.990 kJ·mol－
1
（三）判断题
1. × 2. × 3. × 4. × 5. √ 6. ×7. × 8. × 9. × 10. × （四）计算题
1．解：2N2H4(l)?N2O4(g)3N2(g)?4H2O(l)
? r H ? ? ? B ? fH m ?0?4?(?285.84)?2?50.63?9.66
??1254.28(kJ·mol?1)N2H4(l)摩尔燃烧热为 Q ? 1 2? H ? ? ? 627 .14 (kJ · mol ? 1 r)
p2．解： CO(g ) ? NO(g ) CO 12 (g) ?
2N2(g) ? ???
rHmB?fHm
? ? 393 . 5 ? ( ? 110 .52 ) ? 90 . 25
??373.24(kJ·mol?1) ? r S m ? ? ? B S m
?213.6?12?191.5?197.56?210.65 ??98.9(J·mol?1·K?1) TrHm?373.24 转???rS?m?98.9?10?3?3.77?103K
?rGm???B?fGm ? ? 394 .36 ? (137 . 15 ) ? 86 .57
? ? 343 .78 (kJ · mol ?1)
1
此反应的 ? m ( 是较大的负值，且?H(?),?S(?)型反应，从热力学上看，在 rG298K)T转的温度以内反应都可自发进行。
3．解：外压pe?50kPa，V1?nRTnRT，V2?，pe?p2 p1p2?nRTnRT?系统所做功： We??pe?V??pe?V??pe??p?p??2??1
?p?p1? ? p e n RT ? 2
?pp??12??
50?100 ?50?1?8.314?300?100?50
??1247.1(J)定温变化，?U?0
?U?Q?W?0，所以Q=1 247.1（J） 定温过程pV=常数 ?(pV)=0 所以 ?H??U??(pV)?0 4．解：查表知
CaO(s) + SO3(g) = CaSO4(s)
?fHm(kJ·mol?1)?634.09?395.72?1434.11
?fGm(kJ·mol?1)Sm(J·mol?1·k?1)?604.0339.75?371.06256.76?1321.79106.7求得 ? r H m ? ? f H m ( CaSO 4 ) ? ? f H m ( SO ??fHm(CaO3)3)
??1434.11?(?395.72)?(?634.09)??404.3kJ·mol?1mol?1·K?1同理求得 ? rG m ? ? 346 . 7 kJ · m ol ? 1,?rSm??189.81J·因为 ? r G m ? ? 346 . 7 · mol ?1 ?? ? 42 kJ·kJmol?1所以根据经验推断可知，反应可以自发进行。
, ?0但由于该反应 ? m ＜ 0 rS m ＜ 故存在一个能使反应自发进行的最高温度，该 ，rH?rHm?404.3?103温度为 T ? ? ? 2 130 . 0 K 857 ℃ ? 1?rSm?189.81一般的炉温是1 200℃左右，所以热学上，用CaO来吸收SO3以减少天气污染的可能性是存在的。这种方法在实际中已有应用。
? B ?5．解：（1） ? m ? f H m rH
???2?(?90.37)mol?1) ?180.74(kJ·?rSm??BSm
?2?77.4?204.0?2?72.0 ?215.8(J·mol?1·K?1)
?Gm ? r m ? ? rH m ? T ? rS ?180.74?298.15?215.8?10?3?116.4(kJ·mol?1)
2
? r G m ＞0 ，在298.15 K，标态下不自发。
（2） T??rHm???180.74?837.5(K)rSm215.8?10?3 T＞837.5K反应自发
6．解：（1） ? r H m (298K) ? ? ? B ? f H m ??fHm(Fe3?)??fHm(Ag?)??fHm(Fe2?) ??48.5?105.58?89.1
??64.98(kJ·mol?1) ? rS m ? ? ? B S m
?Sm(Ag)?Sm(Fe3?)?Sm(Ag?)?Sm(Fe2?) ??42.55?316?72.68?138??208.13(J·mol?1·K?1) ? r G m ( 298 K ) ? ? r H m ? T ? rS
m
??64.98?298?(?208.13)?10?3
??2.957(kJ·mol?1)
ln K ? ? ? rGm?RT ? ? 8 2.314 .957 ? ?298 103 ? 1 . 194 K(298K)?3.30（2） T = 308 K
? rG m ? ? r H m ? T ? r S m ??64.98?308?(?208.13)?10?3
??8.76?10?1(kJ·mol?1) ln K ? ? ? rGm8.76?10?1?103 RT ? ? 8 . 314 ? 308 ? 0 .342K?1.41当可逆过程时做电功最大，W ? ? rG m ? ? 8 .76 ? 10 ? 1 (kJ · mol ? 1 ) ?c(Fe3?)??c(Fe2?)??c（3） Q ? ??? c ??(Ag?)?? ? ?? c ?? ?? ?? c ???
??0.01 ???0?1???.1??1????0.1??1???1.0＜ K?1.41反应正向自发进行。
7．解： Ag2O(s)2 Ag (s) +
12O2(g) ? r H m ( 298 K ) ? ? ? B ? f H m
?0?0?(?31.1)?30.05(kJ·mol?1)3