化学热力学习题
化学反应的热力学与热效应练习题
化学反应的热力学与热效应练习题热力学是研究能量转化规律以及能量转化过程中所伴随的其他物理和化学性质变化的学科。
在化学反应中，热力学起着非常重要的作用，它可以帮助我们理解反应的方向、速率以及能量转化的方式。
本文为大家提供几道关于化学反应热力学与热效应的练习题，帮助大家巩固所学知识。
1. 根据下面的反应方程式写出反应的反热。
2. 计算下面反应的焓变值：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)3. 结合下面的数据计算反应的焓变值：反应1: C(graphite) + 2H2(g) → CH4(g) ΔH1 = ?反应2: C(graphite) + 2H2(g) + O2(g) → CH3OH(l) ΔH2 = -726 kJ反应3: CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) ΔH3 = -91 kJ反应4: CO2(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) ΔH4 = -195 kJ反应5: CO2(g) + 4H2(g) → CH4(g) + 2H2O(l) ΔH5 = ?反应6: CH3OH(l) → CH4(g) + 1/2O2(g) ΔH6 = ?4. 结合下面的反应焓变值计算反应的焓变值：反应1: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH1 = -572 kJ反应2: H2(g) → H2(g) + 1/2O2(g) ΔH2 = -286 kJ反应3: 2H2(g) → 2H2(g) + O2(g) ΔH3 = ?5. 如下为反应方程式和各反应物和产物的焓变值，请根据热力学定律判断该反应是放热还是吸热反应。
反应：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH = -484 kJ答案与解析：1. 例如：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) 反热为 -483.6 kJ2. 反应的焓变值为ΔH = -484 kJ解析：根据化学方程式，反应物的摩尔数系数为2，产物的摩尔数系数为2，所以焓变值也是反应方程式右边各物质的摩尔数系数与它们的焓变之和。
高三化学化学热力学练习题及答案
高三化学化学热力学练习题及答案1. 选择题1. 下列原因中，能够说明热力学第一定律成立的是：A. 熵是一个状态函数B. 热力学第二定律成立C. 理想气体的内能与温度有关D. 等温过程中，热容量为0答案：D2. 熵最小原理是热力学第几定律的基础？A. 热力学第一定律B. 热力学第二定律C. 热力学第三定律D. 热力学第四定律答案：C3. 以下哪个过程属于绝热过程？A. 等温过程B. 等通压过程C. 等经热过程D. 等熵过程答案：D2. 填空题1. 在绝热条件下，压强增加时，气体的_________。
答案：温度增加2. 一种气体的摩尔熵为5R/J·K^-1，当气体的摩尔数变为原来的2倍时，熵的变化量为_________。
答案：5R/J·K^-13. 摩尔焓是单位质量物质的_________。
答案：焓3. 计算题1. 一个氧气分子的质量为5.3×10^(-26) kg，它的平均动能为3.01×10^(-19) J，求氧气分子的温度。
答案：298 K解析：根据理想气体的平均动能公式：K_avg = (3/2)kT其中，K_avg为平均动能，k为玻尔兹曼常数，T为温度。
将已知数据代入计算：3.01×10^(-19) J = (3/2) × 1.38×10^(-23) J/K × TT = (3.01×10^(-19) J × 2) / ((3/2) × 1.38×10^(-23) J/K)T = 298 K2. 某物质在压强为1 atm，温度为298 K时，其体积为10 L。
将压强增加到2 atm，温度保持不变的情况下，体积变为多少？答案：5 L解析：根据理想气体状态方程：PV = nRT其中，P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T 为温度。
将已知数据代入计算：1 atm × 10 L = n × 0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 Kn = 10 L × 1 atm / (0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 K) ≈ 0.406 mol根据理想气体状态方程，将n和T保持不变，有：2 atm × V = 0.406 mol × 0.0821 L·atm/(mol·K) × 298 KV = 5 L4. 解答题请结合热力学第一定律回答以下问题：在一个封闭容器中，有一定质量的理想气体，初始温度为300 K。
热力学习题及答案
＜ GA ，则由 A 至 B 的等温等压过程是自发的 , 但不
论在实际过程中体系是否对外作非体积功 ,体系自 由能都是降低的。
2. 263K 的过冷水结成 263K 的冰，ΔS＜0，与熵
增加原理相矛盾吗？为什么？
答：并不矛盾，熵增加原理适用条件是孤立体 系或绝热体系，而上述过程并不具备这个特定 条件，体系与环境间有热交换，不是孤立体系
（ D）
(A)水在25℃、可逆蒸发为水蒸气：△ S = △ H/T ；
(D)在等温等压下，可逆电池反应： △ S = △ H/T 12 ．在 -10 ℃、 101.325kPa 下， 1mol 水凝结成冰的过程 中，下列哪个公式可以适用： (A) ∆U = T∆S； （B） ∆S =(∆H - ∆G)/T (C) ； ∆H = T∆S + V∆p； (D) ∆GT,p = 0。 （B）
6. 工作在100℃和25 ℃两个热源之间的卡诺热机的热机效 T1 T2 75 率是 a 20% 373 a. 20% ; b. 25%; T1 c. 75%; d.100% 7. 在-20 ℃和下101kPa下，过冷水结成冰，则系统、环境 及总熵变为 d 过冷水结冰是自发 a. ΔS(系统)<0, ΔS(环境)<0, ΔS(总)<0； 过程则:ΔS(总)>0; b. ΔS(系统)>0, ΔS(环境)>0, ΔS(总)>0；有序性增加则: c. ΔS(系统)<0, ΔS(环境)>0, ΔS(总)<0； ΔS(系统)<0; 则:ΔS(环境)>0; d. ΔS(系统)<0, ΔS(环境)>0, ΔS(总)>0； 8.在等温等压下发生不可逆电池反应，其计算公式为： （G H） / T; S H / T ; 1） 2） S S Q实 / T 4）以上三种都不是 3） （ 2）
化工热力学习题集（附答案）
化⼯热⼒学习题集（附答案）模拟题⼀⼀．单项选择题（每题1分，共20分）1. T 温度下的纯物质，当压⼒低于该温度下的饱和蒸汽压时，则⽓体的状态为（）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第⼆virial 系数B （）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial ⽅程，必须⾄少⽤到（）A. 第三virial 系数B. 第⼆virial 系数C. ⽆穷项D. 只需要理想⽓体⽅程6. 液化⽯油⽓的主要成分是（）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、⼄烷C. 正⼰烷7. ⽴⽅型状态⽅程计算V 时如果出现三个根，则最⼤的根表⽰（）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. ⽆物理意义8. 偏⼼因⼦的定义式（）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（） A. 1x y zZ Z x x y y =- ? ? ? B. 1y x Z Z x y x y Z =- ? ? ? C. 1y x Z Z x y x y Z = ? ? ?????????? D. 1y Z xZ y y x x Z =- ? ? ? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 下⾯的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质⽆偏摩尔量（B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数（C ）偏摩尔性质是强度性质D ）强度性质⽆偏摩尔量。
化学热力学习题
第四章化学热力学初步习题一．选择题下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是( )A. B. C. D. 下列性质中不属于广度性质的是( )A. 内能B. 焓C. 温度D. 熵下列各项与变化途径有关的是( )A. 内能;B. 焓;C. 自由能;D. 功.环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变化是多少( )A. -15kJB. -5kJC. +5kJD. +15kJ按通常规定，标准生成焓为零的物质为( )A. Cl2(l)B. Br2(g)C. N2(g) (g)下列反应中哪个是表示△H=△H(AgBr，s)的反应( )A. Ag(aq) + Br(aq) =AgBr(s)B. 2Ag(s) + Br2(g) =2AgBr(s)C. Ag(s) + Br2(l) =1/2 AgBr(s)D. Ag(s) + 1/2 Br2(g) =AgBr(s)已知反应 2H2(g) + 1O2(g) =2H2O(l) △H=mol则下列结论正确的是( )A. H(反应物)>H(生成物)B. H(反应物)<H(生成物)C. H(反应物)=H(生成物)D. 反应吸热E. 反应放热以下哪种物质的S值最高( )A. 金刚石B. Cl2(l)C. I2(g)D. Cu(s)热力学温度为零时，任何完美的晶体物质的熵为( )A. 零B. 1 J·mol-1·K-1C. 大于零D. 不确定关于熵，下列叙述中正确的是( )A. 0K时，纯物质的标准熵 S=0 ;B. 单质的S=0 ，单质的△H和△G均等于零;C. 在一个反应中，随着生成物的增加，熵增大;D. △S>0 的反应总是自发进行的.室温下，稳定状态的单质的标准熵为( )A. 零B. 1 J·mol-1·K-1C. 大于零D. 不确定已知△r H m(Al2O3)= -1676kJ·mol-1，则标准态时，108g的Al(s)完全燃烧生成Al2O3(s)时的热效应为( )A. 1676 kJB. -1676 kJC. 3352 kJD. -3352 kJ(原子量 Al:27 O:16 )热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △r H m(298)= kJ·mol-1表示( )A. 1molN2(g)和3molH2(g)反应可放出的热量;B. 在标况下，1molN2(g)和3molH2(g)完全作用后，生成2molNH3(g)可放出的热;C. 按上述计量关系进行时生成1molNH3(g)可放热;D. 它表明在任何条件下NH3的合成过程是一放热反应.H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是( )A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H= -242 kJ·mol-1B. 2H2 + O2 =2H2O △H= -242 kJ·mol-1C. H2 + 1/2O2 = H2O △H= -242 kJ·mol-1D. 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) △H= -242 kJ·mol-1下列反应方程式中哪个反应放出的热量最多( )A CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)B. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)D. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W 只适用于( )A. 理想气体B. 孤立体系C. 封闭体系D. 敞开体系已知反应B和A和反应B和C的标准自由能变分别为△G1和△G2，则反应A和C的标准自由能变△G为( )A. △G=△G1+△G2B. △G=△G1-△G2C. △G=△G2-△G1D. △G=2△G1-△G2对于盖斯定律，下列表述不正确的是( )A. 盖斯定律反应了体系从一个状态变化到另一状态的总能量变化;B. 盖斯定律反应了体系状态变化时其焓变只与体系的始态.终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;C. 盖斯定律反应了体系状态变化时其熵变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;D. 盖斯定律反应了体系状态变化时其自由能变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关.已知:下: △H(kJ·mol-1) S(J·mol-1·K-1)石墨金刚石下列哪些叙述是正确的 ( )A. 根据焓和熵的观点，石墨比金刚石稳定;B. 根据焓和熵的观点，金刚石比石墨稳定;C. 根据熵的观点，石墨比金刚石稳定，但根据焓的观点，金刚石比石墨稳定;D. 根据焓的观点石墨比金刚石稳定，但根据熵的观点金刚石比石墨稳定;E. △G(金刚石)>△G(石墨).等温等压过程在高温不自发进行而在低温时可自发进行的条件是( )A. △H<0，△S<0B. △H>0，△S<0C. △H<0，△S>0D. △H>0，△S>0下列情况下，结论正确的是 ( )A. 当△H>0，△S<0时，反应自发;B. 当△H<0，△S>0时，反应自发;C. 当△H<0，△S<0时，低温非自发，高温自发;D. 当△H>0，△S>0时，低温非自发，高温自发;E. 当△H>0，△S>0时，任何温度下均不自发.已知反应 Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) 在300K时，其△G= kJ·mol-1， 400K时，△G=·mol-1，则该反应的△H 和△S近似各为( )A. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1B. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1C. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1D. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1已知 298K时NH3(g)的△H=·mol-1，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△S为-198J·mol-1·K-1，欲使此反应在标准状态时能自发进行，所需温度条件为 ( )A. <193KB. <466KC. >193KD. >466K已知298K时，CO2(g)的△H为·mol-1，H2O(l)的△H为·m ol-1，乙炔的燃烧热为 -1300kJ·mol-1，则乙炔的标准生成热为( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1金属铝是一种强还原剂，它可将其它金属氧化物还原为金属单质，其本身被氧化为Al2O3，则298K时，1molFe2O3和1molCuO被Al还原的△G分别为( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1E. -1192kJ·mol-1(已知: △G(Al2O3，s)=-1582kJ·mol-1△G(Fe2O3，s)=·mol-1△G(CuO，s)=-130kJ·mol-1298K时，反应SO2(g)+2NaOH(aq)Na2SO3(aq)+H2O(l)的△Hr是( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1(已知△H(SO2，g)=·mol-1△H(H2O，l)=-286kJ·mol-1△H(SO3，aq)=·mol-1△H(OH，aq)=-230kJ·mol-1在732K时反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的△G为·mol-1，△H为154kJ·mol-1，则反应的△S为( )J·mol-1·K-1.A. 587B. -587C. 239D. -239已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=·mol-12Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H=·mol-12Mg(s)+2C(s)+3O2(g)=2MgCO3(s)△H=-1113kJ·mol-1则 MgO(s)+CO2(g)=MgCO3(s)的△Hr为( )kJ·mol-1A. B. -58.85 C. D.已知 :4Fe(s) + 3O2 = 2Fe2O3(s); △G=-1480kJ·mol-14Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O (s); △G=-80kJ·mol-1则△G(Fe3O，s)的值是( )kJ·mol-1A. -1013B. -3040C. 3040D. 1013已知:NH3(g) NO(g) H2O(l)△G(KJ·mol-1)则反应 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)的△G在298时为( )kJ·mol-1A. B. -1009.9 C. D.化学反应在任何温度下都不能自发进行时，其 ( )A. 焓变和熵变两者都是负的;B. 焓变和熵变两者都是正的;C. 焓变是正的，熵变是负的;D. 焓变是负的，熵变是正的.某化学反应其△H为-122kJ·mol-1，△S为-231J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下自发进行 ( )A. 在任何温度下自发进行;B. 在任何温度下都不自发进行;C. 仅在高温下自发进行;D. 仅在低温下自发进行.如果体系在状态Ⅰ时吸收500J的热量，对外作功100J达到状态Ⅱ，则体系的内能变化和环境的内能变化分别为( )A. -400J， 400JB. 400J， -400JC. 500J， -100JD. -100J， 500J对于封闭体系，体系与环境间( )A. 既有物质交换，又有能量交换;B. 没有物质交换，只有能量交换;C. 既没物质交换，又没能量交换;D. 没有能量交换，只有物质交换.二．填充题当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于_________，而与___________无关.当体系发生变化时_____________叫做过程;________________叫做途径.对于一个封闭体系，从始态变到终态时内能的变化等于__________和__________________的差额.在热力学中用热和功的正负号表示以热或功的形式传递能量的方向，体系吸收热量q_______________，体系对环境做功w______________.298K时，水的蒸发热为·mol-1，则Q为_________________△U为___________________.已知 NaCl(s)熔化需吸热·mol-1，熵增·mol-1·K-1，则298K时NaCl(s)熔化的△G为_____________，NaCl 的熔点为____________K.三．计算题已知标准态下，H2(g)和N2(g)的离解能分别为·mol-1和·mol-1，NH3(g)的生成热为·mol-1.求: N(g) + 3H(g) = NH3(g)的反应热.煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO3，用便宜的生石灰消除炉中的SO3减少污染，其反应如下: CaO(s)+SO3(s)=CaSO4(s)时，△r H=，△r G=，此反应在室温下自发进行，问保持此反应自发进行的最高炉温是多少?在下，反应 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)能否自发进行?若分解1克SO3(g)为SO2(g)和O2(g)，其△G是多少?(已知: △G(SO3，g)=-370kJ·mol-1△G(SO2，g)=-300kJ·mol-1△G(O2，g)=0 )已知在298K时Fe3O(s) + H2(g)——3Fe(s) + H2O(g)△H(kJ·mol-1) -1118 0 0 -242S(J·K-1·mol-1) 146 130 27 189则反应在298K时的△G是多少?已知298K时:① 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H=·mol-1② 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=·mol-1求: ③ 2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)的△H.若上述反应产生1.00kg的Fe，能放出多少热量.已知298K时△H(kJ·mol-1) △G(kJ·mol-1)SO2(g)SO3(g)求1000K时反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的平衡常数K水煤气的反应为 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，问各气体都处在×105Pa下，在多高温度时，此体系为平衡体系.已知 △H(H 2O ，g)=·mol -1△H(CO，g)=·mol -1△G(H 2O ，g)=·mol -1 △G(CO，g)=·mol -1反应 3O 2(g)=2O 3(g)在298K 时△rH=·mol -1，其平衡常数为10，计算反应的△r G 和△r S第四章 化学热力学初步习题答案一．选择题 C C D D C C C A A C D B D B C C A A C B A B C C A B C D BB二．填空题体系的始态和终态 变化途径体系变化的经过(或始态到终态的经过) 完成过程的具体步骤 1. 供给体系的能量 2. 体系对环境做功耗去的能量 q 为正，反之为负 w 为正，反之为负 ·mol ·mol kJ·mol三．计算题 解: 根据已知N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) △H=·mol N(g)N 2(g) △H =- 1 2 ×·mol 3H(g)H 2(g) △H=- 3 2×·mol以上3式相加得 N(g)+3H(g)==NH 3(g) △H =△H +△H +△H =·mol解: ∵△G=△H-T△S △S =(△H-△G )T=-298=·mol ·K△H .△S 随T 变化小，忽略，∴若使反应自发，则: △G<0 即 △H=-T△S<0 -T×<0T<2127 (K)反应自发进行的最高炉温是 <2127K.答: 因△G<0，是自发的，而△G>0是非自发的.△G=2△G(SO 2，g)-2△G(SO 3，g) =2×(-300)-2×(-370)=140kJ·mol>0所以在已知条件下反应是非自发的. 分解1克SO 3(g)的△G =1402×(32+48) =解: Fe 3O(s)+4H 2(g)=3Fe(s)+4H 2O(l)△H =4×(-242)-(-1118)=150kJ·mol△S =4×189+3×27-130×4-146=171J·mol ·K △G =△H -T△S =150-298×171×10=99kJ·mol解: ①-②式得:2Al(s)-2Fe(s)=Al 2O 3(s)-Fe 2O 3(s) 即 2Al(s)+Fe 2O 3(s)=2Fe(s)+Al 2O 3(s) △H =△H -△H =+=·mol即产生2molFe 时放热. 则产生1kgFe 时可放热Q=100056 ×错误!=-75678(KJ)解: 298K 时△H =×2-×2= (kJ·mol)△G =×2-×2=-140 (kJ·mol)△S =(+140)×1000)/298= (J·mol/K)1000K 时 △G 1000=△H 298-1000×1000 = (Kj/mol)K =错误!=错误!= K=解: C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g)△H ==(kJ·mol ) △G ==(kJ·mol)∴ △S =△H -△G ×1000298 =(J·mol ·K )忽略△H.△S 随T 变化，∵ △G=△H -T△S 平衡时，△G=0 ∴ T=△H△S =错误!=(K)即T=时体系处平衡状态. 解: ∵ △G=K=××29810=·mol△G=△H-T△S ∴△S =(△H-△G )T=错误! =·mol ·K。
化工热力学习题集及答案
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） >()T P s <()T P s =()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s <()T P s =()T P s 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==--1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A.1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 关于偏离函数MR ，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *RMM M =+ B. *2RMM M =-C. *R M M M =-D. *RM M M =+下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学习题
第二章习题一．选择题1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A. 饱和蒸汽B.超临界流体C.过热蒸汽2.T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ A ） A.第三virial 系数B.第二virial 系数C.无穷项D.只需要理想气体方程6. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（B ） A.饱和液摩尔体积B.饱和汽摩尔体积C.无物理意义7. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-8、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω近似等于（ A ）。
a. 0b. 1c. 2d. 39、纯物质临界点时，对比温度 T r （ D ）a. =0b. >1c. <1d. =110、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（ D ）。
（A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。
11、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ C ）A.可以判断新工艺、新方法的可行性；B.优化工艺过程；C.预测反应的速率；D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有用数据；E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。
12、纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ D ）。
化学热力学习题
∆rS (500K) ≈ 15.2 J·mol-1·K-1。
（）
35. 已知：C(石墨)
+
1 2
O2(g)
=
CO(g)
的∆rG
(CO,g,298K) = -137.168 kJ·mol-1，则
∆fG (CO,g,298K) = -137.168 kJ·mol-1。
()
36. 在常温常压下，空气中的 N2和O2可长期存在而不化合生成NO。这表明此时该反应的吉布
46. 对于理想气体反应，等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。
()
47. 某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成物的分压或浓度分别为定
值。
（）
48. 平衡常数KΘ值可以直接由反应的 ∆ r Gm 值求得。 49. 凡是有相界面存在的就是不同的相。
（） （）
50. 溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。
15. 体积恒定的过程，其反应热数值上等于系统热力学能的变化量。
（）
16. 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关。
()
17. 反应的焓变和反应热是同一概念。 18. 化学反应的焓变∆ rGm数值上等于恒压状态下的反应热效应。 19. 已知下列过程的热化学方程式为
H2O(l) === H2O (g)，∆ rH = 40.63 kJ·mol-1 则此温度时蒸发lmol H2O (l)会放出热 40.63kJ。 20. 1 mol 100℃,100 kPa 下的水变成同温同压下的水蒸气，该过程的 ∆U =0 。 21. ∆fH (298.15K , C,金刚石)= 0 。 22. 因为金刚石坚硬，所以其在 298.15 K 时的标准摩尔生成焓为 0。 23. １mol 物质在标准状态下的绝对焓称为标准焓。
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第四章化学热力学一、选择题1.环境对体系做功10kJ ，体系从环境吸收热量20kJ ，则体系的内能的变化是（ ）（A ）30 kJ （B ）10 kJ （C ）-30 kJ （D ）-10 kJ2.下列物理量均属于状态函数的是（ ）（A ）T 、P 、U （B ）H 、G 、W（C ）U 、S 、Q （D ）G 、S 、W3.下列物质中，f m H 不等于零的是（ ）（A ）Fe(s) （B ）C （石墨）（C ）Ne(g) （D ）Cl 2(l)4.已知C(石墨)+O 2(g)═CO 2(g)r m H ∆=－393.7kJ·mol －1C(金刚石) +O 2(g)═CO 2(g)r m H ∆=－395.6kJ·mol －1， 则f m H ∆（C ，金刚石）为（ ）（A ）－789.5kJ·mol－1 （B ）1.9kJ·mol －1 （C ）－1.9kJ·mol －1 （D ）789.5kJ·mol －15.已知在298K 时反应2N 2(g)+O 2(g)═2N 2O(g)的r m U ∆ 为166.5 kJ·mol －1，则该反应的r m H ∆为（ ） （A ）164 kJ·mol －1 （B ）328 kJ·mol －1（C ）146 kJ·mol －1 （D ）82 kJ·mol －16.已知MnO 2(s)═MnO(s)+12O 2(g) r m H ∆=134.8 kJ·mol －1MnO 2(s)+Mn(s)═2MnO(s)r m H ∆=－250.1 kJ·mol －1则MnO 2的标准生成热r m H ∆/ kJ·mol －1为（ ） （A ）519.7 （B ）－317.5（C ）－519.7 （D ）317.57.下列反应中，r m H ∆与产物的f m H ∆相同的是（ ）（A）2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l)（B）NO(g)+12O2(g) → NO2(g)（C）C(金刚石) → C（石墨）（D）H2(g)+12O2(g) → H2O (g)8.反应32H2(g)+12N2(g) → NH3(g)当ξ=12mol时，下面叙述正确（）（A）消耗掉12mol N2（B）消耗掉32mol H2（C）生成14mol NH3（D）消耗掉N2，H2共1mol9.将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的△G ，△H ，△S 的符号依次是（ ）（A ）+，－，－ （B ）+，+，－（C ）－，+，－ （D ）－，+，+10.反应2NO(g)+O 2(g)═2NO 2(g)，r m H ∆=－114 kJ ?mol －1，r m S ∆=－146 J·mol －1·K －1 反应达平衡时各物质的分压均为p ，则反应的温度是（ ）（A ）780℃ （B ）508℃（C ）482℃ （D ）1053℃11.下列反应中，r m G ∆等于产物f m G ∆的是（ ）（A ）Ag +(aq)+Br －(aq) → AgBr(s)（B ）2Ag(s)+Br 2(l) → 2AgBr(s) （C ）Ag(s)+12Br 2(l) → AgBr(s) （D ）Ag(s)+12Br 2(g) → AgBr(s) 12.下列叙述中正确的是（ ）（A ）在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的（B ）在标准状态、恒温恒压条件下, 体系自由能减少的过程都是自发进行的.（C ）单质的f m H ∆和f m G ∆都为零.（D ）因为焓是状态函数, 而恒压反应焓变等于恒压反应热, 故热也是状态函数.13.下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是（ ）（A ）Ag 2O(s) → 2Ag(s)+12O 2(g) （B ）Fe 2O 3(s)+32C(s) → 2Fe(s)+32CO 2(g) （C ）N 2O 4(g) → 2NO 2(g)（D ）6C(s)+6H 2O(g) → C 6H 12O 6(s)14.反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)，在高温时正反应自发进行，其逆反应在198K 时为自发的，则逆反应的r m S ∆与r m H ∆ 是（ ）（A ）r m H ∆> 0 和r m S ∆> 0（B ）r m H ∆< 0和r m S ∆> 0（C ）r m H ∆> 0和r m S ∆< 0（D ）r m H ∆< 0和r m S ∆< 015. 液体沸腾过程中，下列几种物理量中数值增加的是（）（A）蒸气压（B）摩尔自由能（C）摩尔熵（D）液体质量二、填空题1. 1mol 液态的苯完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)，则该反应的Q p 与Q v 的差值为-3.716 kJ·mol ?1（温度25℃）。
2．在100℃，恒压条件下水的气化热为2.26kJ ?g ?1。
1mol 水在100℃及101.325kPa 时气化时，则该过程的 Q = 40.68kJ ?mol -1 ，r m H ∆= 40.68kJ ?mol -1 ， r m S ∆= 109 J ?mol -1?K -1 ，r m G ∆= 0 kJ ?mol -1。
3．有A ，B ，C ，D 四个反应，在298K 时反应的热力学函数分别为 反应A B C D r m H ∆/kJ·mol ?1 10.5 1.80 ?126 ?11.7r m S ∆/J·mol －1·K ?1 30.0 ?113 84.0 ?105则在标准状态下，任何温度都能自发进行的反应是C ，任何温度都不能自发进行的反应是 B ；在温度高于 77 ℃时可自发进行的反应是 A ，在温度低于 -162℃时可自发进行的反应是D 。
4．下列反应 （1）C(s)+O 2(g)═CO 2(g)（2）2CO(g)+O 2(g)═2CO 2(g)（3）NH 4Cl(s)═NH 3(g)+HCl(g)（4）CaCO 3(s)═CaO(s)+CO 2(g)则按r m S 减小的顺序为 (3)＞(4)＞(1)＞(2) 。
5．已知25℃时, f m H ∆(Br 2,g)=30.71kJ·mol ?1, f m G ∆ (Br 2,g)=3.14 kJ·mol －1，则Br 2（l ）的摩尔蒸发熵为 92.52 ·mol ?1·K ?1，正常沸点为58.9 ℃。
6．已知反应CaCO 3(s)═CaO(s)+CO 2(g)在298K 时，r m G ∆=130 kJ·mol －1，1200K 时r m G ∆=－15.3 kJ·mol －1，则该反应的r m H ∆为 178 kJ·mol －1， r m S ∆为 161 J·mol －1·K －1。
7．在25℃时，NaCl 在水中的溶解度为6 mol·L ?1，在此温度下，若将100 g NaCl 置于500 g 水中，则NaCl 溶解过程的△r G m ＜ 0，△r S m ＞ 08. 恒压下低温自发而高温非自发的条件是△r H m＜0，△r S m＜0三、计算题1．已知下列反应的热效应（1）Fe 2O 3(s)+3CO(g) → 2Fe(s)+3CO 2(g) r m H ∆ (1)=－27.61 kJ·mol －1（2）3Fe 2O 3(s)+CO(g) → 2Fe 3O 4(s)+CO 2(g)r m H ∆ (2)=－58.58 kJ·mol －1（3）Fe 3O 4(s)+CO(g) → 3FeO(s)+CO 2(g)r m H ∆ (3)=38.07 kJ·mol －1求反应FeO(s)+CO(g) → Fe(s)+CO 2(g)的反应热r m H ∆解：[3×（1）+ ?1×（2）+ ?2×（3）]1 6⨯3Fe2O3(s)+9CO(g) → 6Fe(s)+9CO2(g) ?27.61×32Fe3O4(s)+CO2(g)→3Fe2O3(s)+CO(g) ?58.58×(?1)6FeO(s)+2CO2(g)→2Fe3O4(s)+2CO(g) 38.07×（?2）6FeO(s)+6CO(g) → 6Fe(s)+6CO2(g) ?100.39FeO(s)+CO(g) → Fe(s)+CO2(g) ?16.73 kJ·mol－12．已知下列数据：f m H ∆（Sn ，白）=0，f m H ∆（Sn ，灰）=?2.1 kJ·mol －1m S (Sn ，白)=51.5 J·mol －1·K －1， m S (Sn ，灰)=44.3 J·mol －1·K －1求Sn （白） Sn （灰）的相变温度。
解：∵ 相平衡时，∴ r mH T r m S 3 2.1102977.2K3．银器与含有H 2S 的空气接触时，表面因生成Ag 2S而发暗。
试用热力学原理说明在常温和标准态下，银与H 2S 能否反应生成H 2？已知： 项目Ag(s) Ag 2S(s) H 2S(g) H 2(g) r m H /( kJ·mol －1) 0 －32.6 －20.6 0m S S θ/( J·mol －1·K －1) 42.6 144.0 205.7 130.6解：2Ag (s) + H S (g) = Ag S (s) + H()g2224. 已知下列数据： SbCl 5(g) SbCl 3(g)f m H ∆/kJ·mol -1-394.3 -313.8f m G ∆/kJ·mol -1 -334.3 -301.2 求反应 SbCl 5 (g) = SbCl 3 (g) + Cl 2(g)(1) 在常温下能否自发进行？(2) 在500℃时能否自发进行？解：（1） r m G ∆＞0，常温下不能进行。
（2）r m G ＜0，500?C 能进行。