第二章化学热力学基础
一、填空题
1，热力学第一定律的数学表达式为；若不做非体积功，热力学第一定律可表示为。 2，在物理量H，S，G，Q，W，T，p中，属于状态函数的是，与过程有关的量是______；在上述状态函数中，属于强度性质的是。
3，在温度T时，参考单质的标准摩尔生成焓，标准摩尔生成吉布斯函数，标准摩尔熵。 4，反应AB(s)＋B2(g)AB3(s)在298.15 K、标准状态下正向自发进行，由此可判断该
反应的度。 5， 6，
(NaCl, s, 298.15 K)称为，其SI单位为。 (H2O, g, 298.15 K)称为，其SI单位为。
(298.15 K)，(298.15 K)，(298.15 K)，若升高温度，反应正向进行的程
7，(O2, g, 298.15 K)称为，其SI单位为。
二、是非题
1，虽然温度对?rHm和?rSm的影响较小，但温度对?rGm的影响却较大。 2，由于?rHm?Qp,w??0，而H是状态函数，因此Qp,w??0也是状态函数。 3，?rSm＞0的反应在等温、等压下均能自发进行。 4，对于任何物质，焓和热力学能的相对大小为H＞U。
5，298.15 K时，H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于H2O(g)的标准摩尔生成焓。 6，由于Q和W与过程有关，因此Q＋W也与过程有关。
7，对于同一化学反应，?rHm(T)必定大于?rUm(T)。
8，等温等压不做非体积功的条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动进行。
1CO(g)+O2(g)CO2(g)的标准摩尔焓变即为CO2(g)的标准摩尔生成焓。 2 9，反应
10，化学反应的摩尔焓变就是反应热。
三、问答题
1，化学反应的?rGm与有何不同？ 2，如果系统放热，其热力学能是否一定减少？ 3，Hess定律的内容如何？它能解决什么问题？ 4，什么叫标准摩尔生成焓？如何利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变？写出有关的计算公式。
四、计算题 1，反应2CuO(s)－11Cu2O(s)＋O2(g)2在300 K时
＝112.0kJ?mol，在400 K时
－1＝102.0kJ?mol。
（1）计算上述反应在298.15 K时的标准摩尔焓变和标准摩尔熵变； （2）在标准状态下，该反应自发进行的最低温度是多少？
2，一系统由状态A沿途径Ⅰ变化到状态B时，从环境吸收了315.0 J的热，同时对环境
做了115.0 J的功。如果系统由状态A沿途径Ⅱ变化到状态B时，环境对系统做了80.0 J的功，则系统将吸收或放出多少热？ 3，（1）如果一系统从环境接受了160 J的功，热力学能增加了200 J，系统将吸收或放出多少热？
（2）一系统在膨胀过程中，对环境做了1000 J的功，同时吸收了2000 J的热，系统的热力学变为多少？ 4，已知下列反应：
－1CO2(g)；（1）C(金刚石)＋O2(g)(298.15 K)＝－395.4 kJ?mol
－1CO2(g)；（2）C(石墨)＋O2(g)(298.15 K)＝－393.5 kJ?mol
计算反应C(石墨)C(金刚石)在298.15 K时的标准摩尔焓变。
五、单选题
1，298.15 K时，石墨的标准摩尔燃烧焓为－395.9kJ?mol，金刚石的标准摩尔燃烧焓为－395.9kJ?mol，298.15 K时，反应C(石墨)－1－1－1－1C(金刚石)的标准摩尔焓变为
－1－1A．－1.9kJ?molB．1.9 kJ?molC．－789.9kJ?molD．789.9 kJ?mol 2，已知298.15K时反应2HgO(s)－1－12Hg(l)+O2(g)的标准摩尔焓变
(HgO,s,298.15K)为
－1－1(298.15K)=
－1180.92kJ?mol，则HgO(s)的标准摩尔生成焓
A．180.92 kJ?mol B．－180.92 kJ?molC．90.46 kJ?mol D．－90.46 kJ?mol 3，下列物质中，标准摩尔生成焓(298.15K)不等于零的是 A．C(石墨) B．I2(s) C．O3(g) D．Cl2(g) 4，下列的物质中，标准摩尔燃烧焓(298.15 K)不为零的是 A．H2(g) B．O3(g) C．H2O(l) D．CO2(g) 5，已知下列化学方程式：
1MnO(s)+O2(g)MnO2(s)(300 K)=135 kJ?mol－1 2;
MnO2(s)+Mn(s)2MnO(s);
－1(300 K)=－250 kJ?mol－1
－1－1则300 K时MnO的标准生成焓
－1(MnO, s, 300 K)为
A．385 kJ?mol B．－385 kJ?molC．520 kJ?mol D．－520 kJ?mol
6，下列反应中，反应的标准摩尔焓变与产物的标准摩尔生成焓相同的是
1CO(g)+O2(g)CO2(g) B．H2(g)+I2(g)2HI(g) 2A．
1H2(g)+O2(g)H2O(g) D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 2C． 7，反应2A(g)+O2(g)2AO(g),
(T)=－114 kJ?mol－1,
(T)=－114 kJ?mol－1。反
应达平衡时各物质的分压均为100 kPa，则反应的温度是 A．727℃ B．1000℃C．1273℃D．727K 8，在下列反应中，反应的标准摩尔吉布斯函数变与产物的标准摩尔生成吉布斯函数
相等的是
1Ag(s)+Br2(g)AgBr(s) B．2H2(g)+O2(g)2H2O(l) 2A．
11SO2(g)+O2(g)C(石墨)+O2(g)SO3(g) D．CO(g) 22C．
9，下列化学反应在室温下均为自发反应，但在高温下仍不能自发的是
A．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) B．N2O4(g)2NO2(g)
33Fe2O3(s)+C(s)2Fe(s)+CO2(g)C6H12O6(s) 22C． D．6C(s)+6H2O(g)2NH3(g), 当??=1 mol时，下列叙述中正确的是 10，对于反应N2(g)+3H2(g)A．消耗1 mol H2(g) B．生成1 mol NH3(g) C．消耗N2(g), H2(g)共1 mol D．消耗N2(g), H2(g)共4 mol 11，300K时反应2N2(g)+O2(g)2.5kJ?mol，则该反应的
－1－12N2O(g的)=164.0 kJ?mol－1，
RT?vB(g)B=－
为
－1－1－1A．166.5 kJ?mol B．－166.5 kJ?molC．164.0 kJ?mol D．83.25 kJ?mol
12，已知298.15 K时：
C(石墨)+O2(g)CO2(g); CO2(g);
－1=－394 kJ?mol－1
1CO(g)+O2(g)2－1=－252 kJ?mol－1
则298.15 K时CO(g)的标准摩尔生成吉布函数
(CO, g)为
－1－1A．－142 kJ?mol B．142 kJ?molC．－646 kJ?mol D．646 kJ?mol 13，已知298.15 K时CH3COOH(l), CO2(g), H2O(l)的标准摩尔生成焓394,－286 kJ?mol。则298.15 K时CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓
－1－1－1－1分别为－485,－为
－1A．－195 kJ?mol B．195 kJ?molC．－875 kJ?mol D．875 kJ?mol 14，在相同温度、压力下，某纯物质气态、液态、固态的摩尔熵的相对大小为 A．Sm(g)＞Sm(l)＞Sm(s) B．Sm(s)＞Sm(l)＞Sm(g) C．Sm(g)＝Sm(l)＝Sm(s) D．Sm(g)＞Sm(l)＝Sm(s)
15，298.15 K时，CH4(g), CO2(g), H2O(l)的标准摩尔生成吉布斯函数
－394, －237 kJ?mol－1。则298.15 K时，反应CH4(g)+2O2(g)分别为－50，
CO2(g)+2H2O(l)的标准摩尔
－1－1吉布斯函数变为
－1－1A．－581 kJ?mol B．581 kJ?mol C．－818 kJ?molD．818 kJ?mol
3Z(g)的?rHm＜0，则下列判断中正确的是 16，已知化学反应A(g)+2B(s)A．反应只能在室温下自发进行 B．反应只能在高温下自发进行
C．反应在任何温度均能自发进行 D．反应在任何温度下均不能自发进行
17，在等温、等压、不做非体积功的条件下，在任何温度下都不能自发进行的反应，其摩尔焓变和摩尔熵变分别为
A．?rHm＞0，?rSm＞0 B．?rHm＞0，?rSm＜0 C．?rHm＜0，?rSm＞0 D．?rHm＜0，?rSm＜0
18，298.15 K，戊烷(C5H12)的标准摩尔燃烧焓是－3520 kJ?mol，CO2(g)和H2O(l)的标
－1准摩尔生成焓分别是－394 kJ?mol和－286 kJ?mol。则298.15 K时戊烷的标准摩尔生成焓是
A．2840 kJ?mol B．－2840 kJ?molC．166 kJ?mol D．－166 kJ?mol
1H2(g)+O2(g)H2O(g)的标准摩尔焓变为(T)，下列说法中不正确2 19，已知反应
的是 A．
(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓
－1－1－1－1－1－1B．C．D．
(T)是H2(g)的标准摩尔燃烧焓 (T)与
(T)的量值不等
(T)为负值
CO2(g) B．CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)
20，在等温下进行的下列反应中，?rHm与?rUm相差最大的是 A．C(s)+O2(g)C．N2(g)+3H2(g)
1CO(g)+O2(g)2NH3(g) D．2CO2(g)
第二章化学热力学基础（标准答案）
一、填空题
1，dU = δQ + δW；dU =δQ + psudV。 2，H，S，G，T，p；Q，W；T，p。 3，= 0；= 0；> 0。
4，< 0；< 0；< 0；减小。
－
5，298.15 K时NaCl(s)的标准摩尔生成焓；J·mol1。
－
6，298.15 K时H2O(g)的标准摩尔生成吉布斯函数；J·mol1。
－－
7，298.15 K时O2(g)的标准摩尔熵；J·mol1·K1。
二、是非题
1，√ 2，× 3，× 4，√ 5，× 6，× 7，× 8，× 9，× 10，×
三、问答题
1，ΔrGm是非标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变，它与反应物、产物的浓度或分压有关。是标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变，它与反应物、产物的浓度或分压无关。
2，系统的热力学能不一定减小。由热力学第一定律ΔU = Q + W，当Q < 0，且Q + W < 0时，系统的热力学能减少；而当Q < 0，但Q + W > 0，系统的热力学能增加。
3，Hess定律的内容是：化学反应不管是一步完成或分成几步完成，反应热总是相等的。Hess定律使热化学方程式像普通代数式一样进行运算，从而可以利用一些准确测定的化学反应的反应热，来计算那些很难或不能通过实验测定的化学反应的反应热。
4，在温度T时，由参考单质生成B(vB??1)时的标准摩尔焓变称为B的标准摩尔生成
vBB焓，用符号(T)表示。对于化学反应0 =B，可以利用反应物和产物的标准摩尔生
?成焓计算反应的摩尔焓变，计算公式为：
(T) =
?vBB(T)
四、计算题
－1
1，(1) (298.15 K)－300 K×(298.15 K) = 112.0 kJ·mol
－1
(298.15 K)－400 K×(298.15 K) = 102.0 kJ·mol
－1
(298.15 K) = 142.0 kJ·mol
－1－1
(298.15 K) = 100.0 J·mol·K
(2)(T) =(298.15 K)－T(298.15 K) < 0
(298.15K)142.0kJ?mol?1T???1420K(298.15K)0.10kJ?mol?1K?1
2，ΔU = Q1 + W1 = 315.0 J－115.0 J = 200.0 J
Q2 = ΔU－W2 = 200.0 J－80.0 J =120.0 J 3，(1) Q1 = ΔU－W1 = 200 J + 160 J = 360 J
(2) ΔU = Q2 + W2 = 2000 J－1000 J = 1000 J 4，(298.15K) =(298.15K)－(298.15K)
－1－1－1
=－393.5 kJ·mol－(－393.5 kJ·mol) = 1.9 kJ·mol
五、单选题
1，B 2，D 3，C 4，A 5，B 6，C 7，A 8，D 9，D 10，D 11，A 12，A 13，C 14，A 15，C 16，C 17，B 18，D 19，B 20，C