第二章 化学热力学基础
习题2-1 什么叫状态函数？什么叫广度性质？什么叫强度性质？
答：体系的性质，如物质的量、温度、体积、压力等，可以用来描述体系的状态。体系的性质是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称为状态函数。具有加和性的性质称为广度性质；不具有加和性的性质称为强度性质。
习题2-2 自发过程的特点是什么？
答：在孤立体系中，变化总是自发地向熵增加的方向进行，即向混乱度增加的方向进行。不做非体积功的封闭体系中，定温定压条件下，变化总是自发的向着自由能降低的方向进行。
习题2-3 什么叫混乱度？什么叫熵？它们有什么关系？
答：混乱度Ω是体系的微观状态数。熵S是量度混乱度的状态函数，S = k lnΩ
习题2-4 什么是自由能判据？它的应用条件是什么？
答：在定温定压不做非体积功条件下，自由能降低的过程可以自发进行；自由能不变的过程是可逆过程。自由能判据适用于封闭体系、定温定压过程。
θθ习题2-5 298K时6.5g液体苯的弹式量热计中完全燃烧，放热272.3kJ。求该反应的?rUm和?rHm。
解：C6H6(l)?15O2?6CO2(g)?3H2O(l) 2??(g)??0?15?6??1.5 2??mM?6.5mol ?178θm?1θ?U?QV????rUm??272.3kJ?rU??3267.6kJ?molθθ?rHm??rUm???(g)RT
??3267.6?103?(?1.5)?8.314?298??3271.3?103J?mol?1??3271.3kJ?mol?1
习题2-6 298K、标准状态下HgO在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ可形成Hg(l)50.10 g，
θ求该反应的?rHm，若在密封的容器中反应，生成同样量的Hg(l)需吸热多少？
解： HgO(s)?Hg(l)?1O2(g)
2??(g)?0.5
0???mM?50.10mol ?1200.6
?1θ?rHm?Qp,m/??22.71/0.250?90.84kJ?molθθ?rUm??rHm???(g)RT?90.84?103?0.5?8.314?298?89601J?mol?1?89.601kJ?mol?1
Qv?Qv,m???89.601?0.250?22.40kJ
习题2-7 已知298K、标准状态下 （1）Cu2O(s）+
1O2(g）?2CuO(s） 2θmol-1 ?rHm(1)= -146.02kJ·
θ（2）CuO（s）+Cu(s）? Cu2O(s） ?rHmmol-1 (2)= -11.30 kJ·
求（3）CuO(s）? Cu(s）+
1θO2(g）的?rHm 22解： ? CuO(s)? Cu(s）+1O2(g） （1）?（2）得（3）θθθ?ΔrHm(3)=ΔrHm(1)-ΔrHm(2)=-(-146.02)-(-11.30)=157.32kJ?mol
习题2-8 已知298K、标准状态下
（1）Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）
θmol-1 ?rHm(1)= -24.77 kJ·
-1
（2）3Fe2O3（s）+CO（g）?2Fe3O4（s）+CO2（g）
θ ?rHmmol-1 (2)= -52.19 kJ·
（3）Fe3O4（s）+CO（g）?3FeO（s）+CO2（g）
θmol-1 ?rHm(3)=39.01 kJ·
θ求 （4）Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）的?rHm。
解：
1??3?(1)?(2)?2?(3)?得（4） 6Fe ?s??CO2?g??FeO?s??CO?g?111θθθθ??rHm(4)???rHm(1)??rHm(2)??rHm(3)263111??(?24.77)?(?52.19)?(?39.01)
263?16.69kJ?mol?1
习题2-9 由?fHm的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热?rHm。 （1）4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(l) （2）8Al(s) + 3Fe3O4(s) ? 4Al2O3(s) + 9Fe(s) （3）CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) + H2(g) 解：
θθ(1)?rHm???(B)ΔfHm(B)θθθ?4??fHm(NO,g)?6??fHm(H2O,l)?(?4)??fHm(NH3)
θθ?4?90.25?6?(?285.84)?4?(?46.11)??1169.6kJ?mol?1θθ(2)?rHm???(B)?Hm(B)θθ?4??fHm(Al2O3,s)?(?3)??fHm(Fe3O4)
?4?(?1676)?3?(?1120.9)??3341.3kJ?mol?1θθ(3).?rHm???(B)ΔfHm(B)θθθ?1??fHm(CO2,g)?（?1）??fHm(CO,g)?（?1）??fHm(H2O,g)?(?393.51)?(?110.53)?(?241.82)??41.16kJ?mol?1θθ
习题2-10 由?cHm的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热?rHm。 （1）C6H5COOH（s）+ H2（g）? C6H6（l）+ HCOOH（l） （2）HCOOH（l）+ CH3CHO（l）? CH3COOH（l）+HCHO（g） 解：
θθ（1）?rHm?-??(B)?cHm(B)θθθθ?-[-1??cHm(C6H5COOH,s)-1??cHm(H2,g)?1??cHm(C6H6,l)?1??cHm(HCOOH,l)]?-3223.87?（-285.84）?3267.54?254.64?9.47kJ?mol-1θθ（2）?rHm?-??(B)?cHm(B)θθθθ?-[-1??cHm(HCOOH,l)-1??cHm(CH3CHO,l)?1??cHm(CH3COOH,l)?1??cHm(HCHO,g)]?-254.64?（-1166.37）?871.54?570.78?21.3kJ?mol-1
习题2-11 由葡萄糖的燃烧热和水及二氧化碳的生成热数据，求298K标准状态下葡萄糖的
θ?fHm。
解： C6H12O6(s) + 6O2(g) ? 6CO2(g) + 6H2O(l)