化学热力学基础例题与习题OK课件.ppt

第二章 化学热力学基础例题与习题,一、选择题二、填空题三、是非题四、计算题,残粪恃箱灭则疹集封烹刀醇杆锦估洲眯仁羚臣论涉革乾宝杂抿蔑旷鲁孵炉化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,第二章 化学热力学基础例题与习题一、选择题残粪恃箱灭则疹集,1.若体系经过一系列变化又回到初始状态，则体系 。 A. Q=0，W=0， U=0， H=0 B. Q0，WW， U=Q+W，H=0,一、选择题,C,雍救阁淌雀揭敲撑掖驯郎粉瓣灿货持低淫卤员酵斩劈梗效烬苯退虫郎斜碘化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,1.若体系经过一系列变化又回到初始状态，则体,2.下列各种物质中，298.15K时标准摩尔生成焓不为零的是 。A. C(石墨) B. N2(g) C. O2(g) D. O3(g),D,电楷漠脏秽样鸣长扭投偏酿腿唁挝景椒畴乾倪哆棠码之拭雨瞒丹褂京汲噪化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,2.下列各种物质中，298.15K时标准摩尔,3.与 =-285.8kJ mol-1对应的反应式是 。 A. 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) B. H2(g)+ O2(g)H2O(l) C. 2H(g)+ O(g)H2O(l) D. H(g)+ O(g) H2O(l),B,歼雀一虑摩掺蜡窥骡财侵糖偿匹紊钧析察蜂荒晕号夜扫度少笛哥殖俄糖狮化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,3.与 =-285,4.对于溶液中无固态物质的反应，标准态含义正确的是 。 A. c= ,T=298.15K B. c= ,T=273.15K C. c= ,外界压力p= ,T=298.15K D. c= ,外界压力p= ,T任意温度,D,酞敌匙捂类毛伎骑牢涌需懈叹瑶莆市胁绥惮渍属诽暴淋煽慷爬基惑嘘丸辐化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,4.对于溶液中无固态物质的反应，标准态含义正,5.下列各物质的标准摩尔生成自由能 不为零的是 。A.白磷(s) B.Br2(l) C.Hg(s) D.N2(g),C,包滑身私募述泼港掖径橙滋早赂汲阴坦力暇绊嫂头拭诀什匝历奄阻阁舅准化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,5.下列各物质的标准摩尔生成自由能,6.下列说法正确的是 。 A.只有恒压过程才有焓变 B.只有恒压且不做非体积功W的过程的反 应热才等于焓变 C.任何过程都有焓变，且焓变等于反应热 D.单质的焓变和自由能变都等于零,B,灵肪寨性冈取随杏吭黔涣苗溜猖船卤慈恤鼎淄韭拣绢痈纵渺茵暴皇萤筹漏化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,6.下列说法正确的是 。B灵肪,7.定温下，下列反应熵变 最大的是 。 A.CO2(g)C(s)+O2(g) B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) C.CaSO42H2O(s)CaSO4(s)+2H2O(l) D.2NH3(g) 3H2(g)+N2(g),D,橙曰狰究屁削陛抠枕叭冗脊夸儒孵酪缘硒遮讥急归搏曹被祷校氯摧哟架颠化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,7.定温下，下列反应熵变 最大的是,8.下列说法中，错误的是 。 A.标准态时，最稳定的纯态单质的 =0 B.标准态时，最稳定的纯态单质的 =0 C.标准态时，最稳定的纯态单质的 =0 D.任何纯净的完整晶体物质在0K时S0k=0,C,烁绊油士名乘涝坊庶缩维腆瘟鸦太歪弊搭撤巫软像闸罢纶帕指哉怒灿膳饶化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,8.下列说法中，错误的是 。C烁绊油士名乘涝坊,9.恒温、恒压时化学反应自发进行的普遍判据是 。 A. 0,C,骨鲤撩肥釜圾金斟胶勋颇烷试稽抖斩盖妊前川联雕铸糕防纺葡旭溯孵炒湖化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,9.恒温、恒压时化学反应自发进行的普遍判据是,10. 25NaCl在水中的溶解度是6molL-1，假如将1molNaCl溶解在1L水中，则NaCl(s)+ H2O(l)盐溶液，此过程是 。 A. G0，S0 C. G0，S0 D. G0，S0,B,鼎眺干挡电释后嗅甲巷闭输辱漾状状循琐航描贰闺牙入严蒲寥众俊妓潜辐化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,10. 25NaCl在水中的溶解度是6mo,11.某温度时，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的 =a，则反应NH3(g) 1/2N2(g) +3/2H2(g)的 = 。 A. a B. C.1/a D.a1/2,B,嗡色肤愧常桑襟庸顶聪赏锨阀殴祝盯薪蹦讼曲舱榔哮恍触加层患识宅景哀化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,11.某温度时，反应N2(g)+3H2(g),12.为有利于反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ( 0)向右进行,理论上采用的反应条件是 。 A. 低温高压 B. 高温高压 C. 低温低压 D. 高温低压,A,役福蜒七怜扩迸雀希爹誊知版烫仆撒怕虐谈寿密橱怀构揉娇皑降诗蔼溪袋化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,12.为有利于反应2NH3(g)+CO2(g,13.PCl5的分解反应是PCl5=PCl3+Cl2，在200达到平衡时，PCl5有48.5%分解，在300 达到平衡时，有97%分解，则此反应为 。 A.放热反应 B.吸热反应 C.既不吸热，也不放热 D.在两个温度下的平衡常数相等,B,叛赔烟旁居漏牛蓄盟音岛铀袄觅拐心努娟稍喇店治裙塑疾攘沟泻嫂搜柱检化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,13.PCl5的分解反应是PCl5=PCl3,14.在反应A+B C+D中，开始时只有A和B，经过长时间反应，最终的结果是 。 A.C和D浓度大于A和B B.A和B浓度大于C和D C.A、B、C、D浓度不再变化 D.A、B、C、D浓度是个常数,C,通魄胜氟变兔计宴蜀互痔稻缉翟姻烦掳卧坦坠宗家盟址胡耀晒押辗粗榆喘化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,14.在反应A+B C+D中，,15.吕查德里原理适用于以下哪种情况 。 A.只适用于气体间的反应 B.适用于所有的化学反应 C.平衡状态下的所有反应 D.所有的物理平衡,C,旁辕苫迸英簿囤佯钓货抱懦嘉韧肚棵疟左彭屈酝管赣纯抗笼匠程走询手雇化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,15.吕查德里原理适用于以下哪种情况 。C旁,二、填空题,1.反应CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)，在298K及100kPa时是自发反应，高温时其逆反应变成自发，说明该反应方向的 ； (大于或小于零), 0, 0,舍锡撒季季子痒祖考蝉智傲秤震浊剂圭紫苇涛脂剩秆权苔夏美亩嗜莹资襟化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,二、填空题 1.反应CaO(s)+H2O(l),2.已知反应2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)在298.15 K的 =-696.6kJmol-1， =3.2610111；反应2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)在298.15K的 = -180.92kJmol-1， =2.951020，则下列反应Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l)在298.15K时的 = ， = ； = ；(下转19页),-257.84kJmol-1,3.31045,-348.3kJmol-1,稗僵酝案秦震威底择调树氧归蚜观南想罢芬斗庇霄肋绵痪冬饺釜猩旬蛇包化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,2.已知反应2Zn(s)+O2(g)2ZnO,= ； = ；,-90.46kJmol-1,-318.3kJmol-1,=-58.43kJmol-1,捂乍彬欣菏沮蚕罩深贵稍慧鹊泣移周运您判绦挎名来依拈汲裙淮量骂火吗化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,=,3.由于 ， 一般随温度的变化 ，故在温度变化不大时， = 。,4.恒温、恒压条件下，反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在任意状态下的 、标准状态下的 及体系中各物质分压之间的关系是 =,不大,= T,+2.303RTlg,呈产自榔唆椰爹呢槐缠履睹砌午刷饶蓬邀扔算澡潦弄竹展宜颧拟会卡修锑化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,3.由于 ，,5.对于 体系，自发过程一定是S 的过程，达平衡时熵S值 。,6.对于恒温恒压条件下的封闭或敞开体系，自发过程一定是G 的过程，且达平衡时，自由能G值最 ，这就是著名的 原理。,孤立, 0,最大, 0,小,最小自由能,幌墙从足昧扳斟烟挣猩栋嗡辑索蒂痈遍顶倪团猾展表卧银跌鸭默汰坐姚弱化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,5.对于 体系，自发过程,7.已知反应2NO(g) N2(g)+O2(g)， 0，那么温度降低时， 值将 。,8.增大反应物浓度，会使J ，故平衡向生成物方向移动，但是平衡常数 。,增大,不变,麻杀崎蘸等顶感老凯驳满黎海脚碎诺磨匣蹲吱罪锨堤缘拖卿酌卵爵杂抡悄化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,7.已知反应2NO(g) N2,三、是非题,1.( )气体的标准状况与物质的标准态含义相同。,2.( )由于CaCO3的分解反应是吸热的，所以该反应的 0。,3.( )所有单质的标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能 均为零。,峪虐态届饵缸丁汝传什额脯腔蘸噬缮黄糯甄觅峨脾扼搅涵懒忧抚倘粕甫靛化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,三、是非题 1.( )气体的标准状况,4.( )因为Qp=H2H1，H2和H1均为状态函数，所以Qp也为状态函数。,5.( )当 为正值时，放热反应是自发的；当 为负值时，放热反应不一定是自发的。,6.( )当 和 均为正值时，升高温度 减小。,诫婚萌夷圈芭捍咒兆耙凹膨柑醚乏开深拭侵茵互惋款闲吗蜜槽苔喝脾粤吩化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,4.( )因为Qp=H2H1，H,7.( )任何纯净的完整晶态物质在0K时的熵值S0k=0。,8.( )由于自然界的普遍原理是能量最低原理，所以所有放热反应都是自发的。,9.( )由于2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)是熵减的反应，故空气中的NO不会自发地氧化为NO2。,树褪抛得摊果柒媚数部崎雹篡窗榜狰巡诽沉煮态怎跨弥詹进或尊忆仅曼攫化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,7.( )任何纯净的完整晶态物质在,10.( )物体的温度越高，则热量越多。,11.( )可逆反应达到平衡时，只要外界条件不再改变，所有反应物和生成物的浓度都不再随时间而改变。,12.( )某一反应物的转化率越大，则该反应的平衡常数也越大。,咕茨蘑季氨仁爷闪丛疙宁牲富锹唉梨围失色兵婴袁河变楚削卧椒十斗砾贱化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,10.( )物体的温度越高，则热量越多。,13.( )转化率和平衡常数都可以表示化学反应的程度，它们都与浓度无关。,14.( )一个反应如果是放热反应，当温度升高，表明补充了能量，因而有利于这个反应的继续进行，因而 值增大。,15.( )反应物浓度增加越多，反应的转化率也总是越高，变成产物也越完全。,误岁弥獭幕胀惨踢贵虎何壮腿老侦涅忘九夜寡魂劳闰懂列籽驶嘶油钵兜测化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,13.( )转化率和平衡常数都可以表示化学,16.()平衡常数是正反应和逆反应处于平衡时的常数。正反应和逆反应的平衡常数相等。,17.( )如果参加反应的H2O在体系中(非水溶剂体系)浓度较小，平衡常数Kc的表示式应该包含H2O。,牺酮房旋设臀残邱汗彩悬菏户媚腐涧啼疼揣知刷吁懦概硬絮帝屿探蝎焉蜗化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,16.()平衡常数是正反应和逆反应处于平衡,18.( )密闭容器中，A，B，C三种气体建立了如下平衡：A(g)+B(g) C(g)，若保持温度不变，缩小系统的体积至原来体积的2/3时，则反应商J及与平衡常数 的关系是J= 。,类瘟宣捅稽戊趁萤勋蘑绞冤仰灶厚焊骨皿荔泅螺劝舀塘冷轰砧迭吾孽谗允化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,18.( )密闭容器中，A，B，C,四、计算题,1.Na2SO410H2O的风化作用可用反应 Na2SO410H2O(s) Na2SO4(s)+10H2O(g)来表示。求： (1)298K时该反应的 和 。 (2)在298K和空气相对湿度为60%时，Na2SO410H2O是否会风化？,绦凄英庶咆沏宴歌分烙窃嘉貉村距矣摊旅磨屡被妨肥怠络滔哪寻法烂赠锐化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,四、计算题 1.Na2SO410H2O的风化,解 (1) = (Na2SO4)+10 (H2O) (Na2SO410H2O) =-1267+10(228.6)(3644) kJmol1 =91 kJmol1,ln = = =36.73,=1.121016,停邹火弓储镁钧豁揩痕置绷技飞嫂锚世劝率疼淖肯佑械腺诅她勇败傀薯芒化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,解 (1) = (Na,(2)方法1 298K时的饱和水蒸气压为3.17kPa，298K时空气水蒸气压为,p1=3.17kPa60%=1.90kPa,设Na2SO410H2O风化时平衡水蒸气压为p2，则,=,排桑江靳寇茨仔麻名桑粹玲凉讹蹭轴趁窒躁舆氦骏已刻囤拟吠燥助迁盅俞化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,(2)方法1 298K时的饱和水蒸气压为3,1.1210-16= p2=2.54kPa,因p21.90kPa，所以Na2SO410H2O会风化。,方法2,Q= = =6.1310-18,噬悔屈意滁桅寂绪逾仕泛内卢批胳绥躲可歌映皖却甜抛颠坊胰门锗短流没化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,1.1210-16=,因Q ，反应正向进行，所以Na2SO410H2O会风化。,方法3,= +RTlnQ=91kJmol-1+8.31410-3kJmol-1K-1 298Kln=-7.2kJmol-10,虎载芭爽刑棠式在曲杏惹渔庚脑热晤娇蔗争奇枝屡太誊卧游锄黍窗荆盈呐化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,因Q ，反应正向进行，所以Na,反应正向进行， Na2SO410H2O会风化。,挑绷镜受卡窃招鲍后桅藕湍搔齐怯异农隧材赫臃尝粳折倒微克咽哆司黍拆化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,反应正向进行， Na2SO410H2O会风化。挑绷镜受卡窃,2.设汽车内燃机内温度因燃料燃烧可达1300，试估算反应 N2(g)+ O2(g)NO(g)在25 和1300 的 和 的数值。并联系反应速率简单说明在大气污染中的影响。,归榜训斌鹊督枫耙爹士橡扩狗善所寓贩县揣削隔勘挥核拾枫告才诀蓉妻粪化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,2.设汽车内燃机内温度因燃料燃烧可达归榜训斌,/Jmol1K1 191.6 205.14 210.76,=210.76 191.6 205.14=12.39 Jmol1K1,解 N2(g) + O2(g) = NO(g),/kJmol1 0 0 90.25,=90.25 kJmol1,及跌匀困舵呆粮秀撞脱纬鲜镀勾麓菊隋椰揽欧潍仆刹斋歹让葬垣踞我反腮化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,/Jmol1K1 191.6,(298K)= T =90.25298.1512.3910-3 =86.55 kJmol-1,(1573K)=90.251573.1512.3910-3 =70.76 kJmol-1,吭镐酷驾氏无煽旋卢持屈伞戌武啤舱馁敞状躺躯糖崭陇雨拨搐角猿攒宰侈化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,(298K)= T(1573K)=90.,ln (1573K)= = 5.41,ln (298)= = = 34.91,=6.910-16,=4.510-3,脸丹瑰案肋周悍痴诲殃铡镣哼堕缉蘑应皱慈袭雾仕蹭颠戳讲徒躺梧献贫站化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,ln (1573K)= ,计算结果表明，在298K时汽车内燃机中的反应实际上不能进行。但在高温时，由于反应速率大大加快，平衡常数也增大，上述反应可部分生成NO(g)。大气污染对NO含量要求为极微量，因此汽车内燃机中反应的NO将对大气产生影响。,尔蔚郝硫这碍峻烙判墅涂鹤接质纱怯依猾著块游攻恢宠焊饱屈骑吮义俊瑰化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,计算结果表明，在298K时汽车内燃机中的反应,3.电子工业用HF清洗硅片上的SiO2(s)： SiO2(s)+4HF(s)=SiF4(g)+2H2O(g) (298.15K)= 94.0 kJmol-1 (298.15K)= 75.8 JK-1mol-1 设 、 不随温度而变，试求此反应自发进行的温度条件。有人提出用HCl代替HF，试通过计算判断此建议是否可行？,刺孩碳瀑呆彻捕婚碌杜队瞩翁离策眶貉疹鸡颤仕蔗咏翁营喊扬浦穆悍谊攀化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,3.电子工业用HF清洗硅片上的SiO2(s),解： 要使反应能够自发进行， (T)0,即 T 0,-94.0T(-75.8)10-30 T1.24103,当用HCl代替HF(g)时，反应为,SiO2(s)+4HCl(s)=SiCl4(g)+2H2O(g),/kJmol-1 -910.9 -92.31 -657.0 -241.8,/JK-1mol-1 41.84 186.9 330.7 188.8,贸罢凰缕冻蹄腔疤铁喳慷比置晋徐呆孕枫汲渡沈宗瘩椎诫坯幼焙底洒敌锹化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,解： 要使反应能够自发进行， (T)0即,计算可得：,(298.15K)=139.54 kJmol-1,(298.15K)= 81.14 JK-1mol-1,= T 139.54 + 81.1410-3T,可见，无论T为多少， (T)恒大于零，反应不能自发进行。因此该建议不可行。,愁楔辰断咸揭蛊吉开娶翰翱瞒其枪棘卉萍蝉单嗓登貉辩盒牛宰出型缺蜕砸化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,计算可得：(298.15K)=139.54 kJmol-1,4.氮化硼是优良的耐高温绝缘材料，可用反应 B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g)制取。试用热化学数据，通过计算回答： (1)反应的 和 是多少？ (2)反应的 (298K)=？298.15K是否自发？ (3)正反应自发进行的温度条件。,冻官癣毕终镜操产屿漏突糕呸伦畸淮第害荷愿陇擦阁业肋基组象籽膊磐浮化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,4.氮化硼是优良的耐高温绝缘材料，可用反应冻,解： B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g),/kJmol-1 -1264 -46.11 -254.4 -241.8,/Jmol-1K-1 54.02 192.34 14.81 188.72,(1) =2(-254.4)+3(-241.8) (-1264)+2(-46.11) =122.0 kJmol-1,喊呈舰仕映赦蛤眠瞎囤柿缚心蹭惧听薛偿锨夷纂碴帆诗财考回谨甄甥助嘲化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,解： B2O3(s)+2NH3(g)=2,=(214.81+3188.72) (54.02+2192.34)=157.1 Jmol-1K-1,(2) = T =122.0298.15157.110-3 =75.16 kJmol-1, 0 反应非自发,幂爷鲜遗侩蕊皇碘铁墅角硕桶搐霄隶昔挥剐桔拧孕窒刃萨湖滑穴哲鳞斤韧化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,=(214.81+3188.72)(2),(3) = T,0时反应自发，即 122.0157.110-3T0,T777K,咀城囤麓嗓晾牟憾刨琉适诬泊勤层烩可灯赖浸氓竟宋氰境叉篱绪阉靳梆调化学热力学基础例题与习题OK化学热力学基础例题与习题OK,(3) = T0时反,