普通化学教材参考答案 申少华主编(中国矿业大学出版社).
习题参考答案
习题一
一、判断题(对的，在括号内填“√”，错的填“×”)
1. )g (O 2
1)g (H 22+===O(l)H 2和)g (O )g (2H 22+===O(l)2H 2的Θ
?m r H 相同。
( × )
2. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论热。 (对 )
3. 反
应
的
H
?就是反应的热效应。 (× )
4. Fe(s)
和
)
l (Cl 2的
Θ
?m
r H 都为零
。
( × )
5. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进
行
的
缘
故
。
( × )
6. 同一系统不同状态可能有相同的热力学能。 (× )
7. 由于H ?=p q ，H 是状态函数，H ?的数值只与系统的始、终态有关，而
与变化的过程无关，故p q 也是状态函数。 (×)
8. 由于3CaCO 固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值。 ( × )
9. 当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。 (× )
10. 因为q ，w 不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中
(w q +)的值也应由具体的过程决定。 (× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 对
于
封
闭
体
系
，
体
系
与
环
境
间
( B )
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
2. 热力学第一定律的数学表达式w q U +=?只适用于 (
C
)
A. 理想气体
B. 孤立体系
C. 封闭体系
D. 敞开体系 3. 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
？
( D )
A. 15-kJ
B. 5-kJ
C. +5kJ
D. +15kJ
4.
已知
2PbS(s)
+
3)g (O 2===
2PbO(s)
+
2)g (SO 2的
Θ
?m
r H =4.843-1mol kJ -?，则该反应的V q 值是多少1m o l kJ -?？ ( D )
A. 840.9
B. 845.9
C. 9.845-
D. 9.840-
5. 通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。
( D )
A. H ?
B. V p ?
C. p q
D. V q
6. 下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？ ( A )
A. 都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值
B. 都是途径函数，对应于某一状态有一确定值
C. 都是状态函数，变化量与途径无关
D. 都是状态函数，始终态确定，其值也确定
7. 在温度T 的标准状态下，若已知反应A→2B 的标准摩尔反应焓Θ
?1,m r H ，与反应2A→C 的标准摩尔反应焓Θ
?2,m r H ，则反应C→4B 的标准摩尔反应焓Θ?3
,m r H 与
Θ
?1
,m r H 及
Θ
?2
,m r H 的关系为
Θ
?3
,m r H =？
( D )
A. ΘΘ?+?2,1,2m r m r H H
B. Θ
Θ?-?2,1,2m r m r H H C. ΘΘ?+?2,1,m r m r H H D. ΘΘ?-?2,1,2m r m r H H
8. 对于热力学可逆过程，下列叙述不正确的是哪个？ ( C)
A. 变化速率无限小的过程
B. 可做最大功的过程
C. 循环过程
D. 能使系统与环境都完全复原的过程 9. 下述说法中，不正确的是哪个？
( D )
A. 焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等
B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
C. 焓是状态函数
D. 焓是系统能与环境进行热交换的能量
10. 封闭系统经过一循环过程后，其下列哪组参数是正确的？ ( C )
A. q =0，w =0，U ?=0，H ?=0
B. q ≠0，w ≠0，U ?=0，H ?=q
C. q =w -，U ?=w q +，H ?=0
D. q ≠w ，U ?=w q +，H ?=0 11. 以下说法正确的是哪个？
( B )
A. 状态函数都具有加和性
B. 系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变
C. 因为V q =U ?，p q =H ?，所以恒容或恒压条件下，q 都是状态函数
D. 虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不可逆过程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。
12. 盖斯定律反映了
( B )
A. 功是状态函数
B. H ?取决于反应体系的始终态，而与途径无关。
C. 热是状态函数
D. H ?取决于反应体系的始终态，也与途径有关。 13. 298K 时，下列各物质的Θ
?m f H 等于零的是哪个？
( A)
A. 石墨
B. 金刚石
C. 溴气
D. 甲烷
14. 在下列反应中，进行l mol 反应时放出热量最大的是哪个？ ( C )
A. )g (O 2)l (CH 24+===O(g)H 2)g (CO 22+
B. )g (O 2)g (CH 24+===O(g)H 2)g (CO 22+
C. )g (O 2)g (CH 24+===O(l)H 2)g (CO 22+
D. )g (O 2
3
)g (CH 24+
===O(l)H 2)g (CO 2+ 15. 下列反应中Θ
?m r H 等于产物Θ?m f H 的是（ D ）
A. CO 2(g) + CaO(s) === CaCO 3(s)
B.
HI(g)(g)I 2
1
(g)H 2122===+ C. H 2(g) + Cl 2(g) === 2HCl(g) D. O(g)H (g)O 2
1
(g)H 222===+
三、计算及问答题
1．试计算下列情况的热力学能变化：
(1) 系统吸收热量500J ，对环境作功400J ；
解：J w q U 100)400()500(=-++=+=? (2) 系统吸收热量500J ，环境对系统作功800J 。 解：J w q U 1300)800()500(=+++=+=?
2. 在37
3.15K 和100kPa 下，由1mol 水汽化变成1mol 水蒸气，此气化过程中系统吸热40.63kJ 。求：
(1) 系统膨胀对外作功w =？(液体水体积可忽略不计) (2) 此过程内能改变U ?=？
解：（1）13)(.10.315.37310314.81---=???-=-=∑mol kJ RT w B
g B ν
（
2）
13)(.53.3715.37310314.8163.40--=???-=-==?∑mol kJ RT q q U B
g B p v ν
3．反应N 2(g)+3H 2(g) === 2NH 3(g)在恒容量热器中进行，生成2mol NH 3时
放热82.7kJ ，求反应的)K 15.298(Θ?m r U 和298K 时反应的)K 15.298(Θ
?m r H 。
解：kJ q U v m r 7.82-==?Θ
1
3)(.7.8715.29810314.8)312(7.82--Θ
-=???--+-=+==?∑mol kJ RT q q H B
g B v p m r ν
4. 已知100kPa ，18℃时1mol Zn 溶于稀盐酸时放出151.5kJ 的热，反应析出1mol 2H 气。求反应过程的w ，U ?，H ?。
解：)()()()(2g H aq ZnCl aq HCl s Zn +===+
1.5.151--==?mol kJ q H p
13),(.42.229110314.81---=???-=-=∑mol kJ RT w B
g B ν
1,.92.15342.25.151--=--=-==?∑mol kJ RT q q U B
g B p v ν
5. 在下列反应或过程中，V q 与p q 有区别吗？简单说明。并根据所列的各反应条件，计算发生下列变化时，各自U ?与H ?之间的能量差值。
(1) HS(s)NH 4??→?C
25o
S(g)H )g (NH 23+，2.00mol HS(s)NH 4的分解； (2) (g)Cl (g)H 22+??→?C 25o
)g (2HCl ，生成1.00mol )g (HCl ； (3) (s)CO 2??→?C 25o
)g (CO 2，5.00mol (s)CO 2(干冰)的升华；
(4)
NaCl(aq)(aq)AgNO 3+??→?C
25o
(aq)NaNO )AgCl(s 3+，沉淀出
2.00mol )AgCl(s 。
解
：（1）
13,.96.429810314.8)11(2---=???+?-=-=?-?∑mol kJ RT H U B
g B νξ
(2)无体积变化，H U ?=?
(3) 13,.39.1229810314.815---=????-=-=?-?∑mol kJ RT H U B
g B νξ
(4) 无体积变化，H U ?=?
6. 计算下列反应的(1) )K 15.298(Θ?m r H ；(2) )K 15.298(Θ
?m r U 和(3) 298.15 K
进行l mol 反应时的体积功体w 。
)g (Cl 4)g (CH 24+===)g (HCl 4)l (CCl 4+
解：:./)15.298(1-Θ
?mol kJ K H m f -74.81 0 -135.44 -92.307
(1)
1
.86.429)81.74(0)44.135()307.92(4)15.298(-ΘΘ-=----+-?=?=?∑mol kJ H K H m B
f B m r ν
(2)RT K H K U B
g B m r m r ∑-?=?ΘΘ,)15.298()15.298(ν
=-429.86-(4-4-1)13.38.42715.29810314.8---=???mol kJ （3）13g ,.479.215.29810314.8)144(--=???---=-=∑mol kJ RT w B
B ν体
7. 葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为
)g (O 6)s (O H C 26126+===O(l)H 6)g (CO 622+，Θ
?m
r H =2820-1mol kJ -? 当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8 g)在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能量。 解：1.16.180-=mol g M 葡萄糖
kJ m M H E m r 18%308.316
.1802820
%30=??=???-=Θ
葡萄糖
8. 已知下列热化学方程式：
)g (CO 3)s (O Fe 32+===)g (CO 3)s (Fe 22+，Θ
?1m r H =6.27-1mol kJ -? )g (CO )s (O 3Fe 32+===)g (CO )s (O Fe 2243+，Θ
?2m r H =6.58-1mol kJ -? )g (CO )s (O Fe 43+===)g (CO )s (3FeO 2+，Θ
?3m r H =1.381mol kJ -?
不用查表，试计算下列反应的Θ
?4m r H 。
)g (CO )s (FeO +===)g (CO )s (Fe 2+
解：13,2,1,4
,.7.166
23-Θ
ΘΘΘ
-=?-?-H ?=H
?mol kJ H H m r m r m r m r
9. 利用附录3数据，计算下列反应的)K 15.298(Θ
?m r H 。
(1) )aq (H 2)s (Zn ++===)g (H )aq (Zn 22++ (2) O(l)H )s (CaO 2+===)aq (OH 2)aq (Ca 2-++
解：(1))15.298
()15.298(,K H K H B m f B
B m r ΘΘ?=?∑ν =0+（-153.89）-0-0=-153.89kJ.mol -1
（2）)15.298
()15.298(,K H K H B m f B
B m r Θ
Θ?=?∑ν 1.90.81)83.285()09.635()83.542()994.229(2--=-----+-?=mol kJ 10. 已知在25℃和标准状态下，1.00g 铝燃烧生成Al 2O 3(s)放热30.92kJ ，求
Al 2O 3(s)的Θ
?m f H (298K)。
解：11132.68.1669.92.30.272)298,(---Θ
-=??-=?mol kJ g kJ mol g K O Al H m f
11. 用来焊接金属的铝热反应涉及32O Fe 被金属Al 还原的反应：
)s (O Fe )s (Al 232+?→?
)s (Fe 2)s (O Al 32+，试计算：(1) 298K 时该反应的Θ
?m r H 。(2) 在此反应中若用267.0g 铝，问能释放出多少热量？
解：（1）)15.298
()15.298(,K H K H B m f B
B m r Θ
Θ?=?∑ν
=1.5.85102)2.824()7.1675(02--=?----+?mol kJ
(2)1.19.4210)5.851(27
20
.267)298(-Θ
-=-??=??=mol kJ K H q m
r ξ 12. 已知)l (H N 42、42O N (g)和O H 2(l)在298.15K 时的标准摩尔生成焓分别是50.631mol kJ -?、9.661mol kJ -?和80.285-1mol kJ -?，计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧化二氮反应：
)g (O N )l (H 2N 4242+===O(l)H 4)g (N 322+
(1) 反应的标准摩尔反应焓变Θ?m r H =？
(2) 计算32 g 液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少？
解：(1) )15.298
()15.298(,K H K H B m f B
B m r ΘΘ?=?∑ν 1.12.125463.50266.903)80.285(4--=?--?+-?=mol kJ
(2) 1.06.627)12.1254(32
232
)298(-Θ
--=-??=??=mol kJ K H q m
r ξ 13. 试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K 进行1mol 反应进度时，
在定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。
CH 4(g) + 2O 2(g) === CO 2 (g) + 2H 2O(l)
解：13,.96.415.29810314.8)121(1--=???--?-=-=?-?∑mol kJ RT H U B
g B νξ
原因：0,≠∑B
g B ν
14. 辛烷(188H C )是汽油的主要成分，试计算298K 时，100g 辛烷完全燃烧时放出的热量。
解：)(9)(8)(2
25
)(222188l O H g CO g O l H C +===+
kJ K H B
m f B r 58.4776)15.298
(-=H ?=?∑Θνξ 15. 通过吸收气体中含有的少量乙醇可使722O Cr K 酸性溶液变色(从橙红色变为绿色)，以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为
)l (OH H C 3)aq (H 16)aq (O Cr 252272+++-===COOH(l)3CH O(l)H 11)aq (Cr 4323+++ 试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的)K 15.298(Θ
?m r H 。 解：∑ΘΘH ?=?B
m f B m r K K H )15.298
()15.298(ν
=)69.277(3016)3.1490(2)1.1999(4)83.285(11)5.484(3-?-?--?--?+-?+-?
=－8780.4-1mol kJ ?
习题二
一、判断题(对的在括号内填“√”，错的在括号内填“×”)
1.
S
r ?为正值的反应均是自发反应。 (×
)
2. 反应产物的分子数比反应物多，该反应的S ?>0。
(
×
)
3. Θ
?m
r G <0
的反应一定是自发进行的。
(
×
)
4. 稳定单质的Θ?m f H 和Θ
?m f G 都为0，因此其标准熵ΘS 也为0。
(× )
5. 如果一个反应的Θ?m r H >0，Θ?m r S <0，则此反应在任何温度下都是非自发
的。
(
√
)
6. 升高温度，反应的ΘT K 增大，则说明该反应为吸热反应。
(√ )
7. 对于全部是气体反应的系统，当达到平衡时，恒容加入惰性气体后平衡不发
生
移
动
。 (√)
8. 在一定温度和浓度下，无论使用催化剂与否，只要反应达到平衡时，反
应物
与
产
物
的
浓
度
为
一
定
值
。
(√ )
9. 反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (
×
)
10. 催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的Θ
?m r G 。
(√ )
11. 反应速率只取决于温度，而与反应物或生成物的浓度无关。
(× )
12. 对于可逆反应：O(g)H )s (C
2+)g (H )g (CO 2+，Θ
?m
r H >0，升高温度使正
v 增大，
逆v 减小，故平
衡向右移动。 (×
)
13. 根据分子碰撞理论，具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞，
才可
能
生
成
产
物
。 (√
)
14. 活化能的大小不一定能表示一个反应的快慢，但可以表示一个反应受温
度的
影
响
是显
著
还
是不
显
著
。 (√
)
15. 在一定温度下，对于某化学反应，随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，
反应
速
率
常
数逐
渐
变
小
。 (
× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 下列体系变化过程中熵值减少的是哪个？ (
C
)
A. 食盐溶于水
B. 干冰升华
C. 活性炭吸附氧气
D. 高锰酸钾受热分解
2. 等温等压下且不做非体积功条件下，反应自发进行的判据是哪个？ (
C
)
A. Θ?H <0
B. Θ?S <0
C. G r ?<0
D. Θ
?m r G <0
3. 下列反应中Θ?m r G 等于产物Θ?m f G 的是哪个？
(
C
) A.
)
aq (Cl )aq (Ag -++?→
?)
s (AgCl
B.
)g (Cl )s (Ag 22+?→?
)s (2AgCl C. )g (Cl 21)s (Ag 2+?→?
)s (AgCl D. )l (Cl 2
1
)s (Ag 2+?→?)s (AgCl 4. 某温度时，反应)g (Br )g (H 22+===)g (HBr 2的标准平衡常数ΘK =2104-?，则反应)g (H B r ===)g (Br 2
1
)g (H 212+的标准平衡常数ΘK 等于多少？ (
B )
A.
2
1041
-? B.
2
1041-? C. 2104-? D. 2104-?
5. 反应 H 2 (g)+Br 2 (g)2HBr(g) 在800K 时平衡常数K θ=3.8×105，1000K 时
平
衡
常
数
K θ=1.8×103
，
则
此
反
应
是
:
( B )
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. 无热效应的反应
D. 无法确定
6. 升高温度可以增加反应速率，最主要是因为什么？ (
B
)
A. 增加了分子总数
B. 增加了活化分子的百分数
C. 降低了反应的活化能
D. 促使平衡向吸热方向移动
7. 在恒温下仅增加反应物浓度，化学反应速率加快的原因是什么？ (
D
)
A. 化学反应速率常数增大
B. 反应物的活化分子百分数增加
C. 反应的活化能下降
D. 反应物的活化分子数目增加 8. 温度升高而一定增大的量是下列哪个？
(
B
)
A. Θ
?m r G B. 吸热反应的平衡常数ΘK
C. 反应的速率v
D. 反应的速率常数k
9. 一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是哪个？ (
A
)
A. 各物质的浓度或分压不随时间而变化
B. Θ?m r G =0
C. 正、逆反应的速率常数相等
D. 如果寻找到该反应的高效催化剂，可提高其平衡转化率
10. 某基元反应)g (B )g (A 2+===)g (C ，将2mol )g (A 和1mol )g (B 放在1L 容器中混合，问A 与B 开始反应的反应速率是A ，B 都消耗一半时反应速率的多
少
倍
？
(
C
)
A. 0.25
B. 4
C. 8
D. 1
11. 当反应22B A +===AB 2的反应速率方程式为v =22B A c kc ?时，则此反应为什
么
反
应
？ (
C
)
A. 一定是基元反应
B. 一定是非基元反应
C. 无法肯定是否是基元反应
D. 对A 来说是个二级反应
12. 升高温度时，化学反应速率增加倍数较多的是下列哪种反应？ (
C
)
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. a E 较大的反应
D. a E 较小的反应
13. 对于反应速率常数，以下说法正确的是哪个？ (
D
)
A. 某反应的Θ
?m r G 越小，表明该反应的反应速率常数越大
B. 一个反应的反应速率常数可通过改变温度、浓度、总压力和催化剂来改变
C. 一个反应的反应速率常数在任何条件下都是常数
D. 以上说法都不对
14. 对于催化剂特性的描述，不正确的是下列哪个？ (
B
)
A. 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态
B. 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变
C. 催化剂不能改变平衡常数
D. 加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应
15. 若有两个基元反应，均属B 2A +?→?
C 型，且第一个反应的反应速率常数1k 大于第二个反应速率常数2k ，忽略频率因子不同的影响，则这两个反应的活化能1
a E 与2
a E 的关系与下列哪一种相符？
(
D
)
A. 1a E >2a E
B. 1a E <2a E
C. 1a E =2a E
D. 不能确定 三、计算及问答题
1. 不用查表，将下列物质按其标准熵)K 15.298(Θ
m S 值由大到小的顺序排列，
并简单说明理由。
(1))s (K ；(2))s (Na ；(3))l (Br 2；(4))g (Br 2；(5))s (KCl 。 解：(4))g (Br 2 (3))l (Br 2 (5))s (KCl (1))s (K (2))s (Na
理由：一般（相对分子质量相近时）气态的大于液态的；液体的大于固体物质的；而当温度和聚集态相同时，分子或晶体结构较复杂的物质的熵大，原子序数大的大于小的。
2. 分析下列反应的熵值是增加还是减少，并说明理由。
(1))s (I 2?→?
)g (I 2；(2)O(l)H 2?→?)g (O 2
1
)g (H 22+； (3))g (O )g (CO 22+?→?
)g (CO 22；(4))g (B )s (A 22+?→?)g (AB 2。 解：(1)增加：气态大于固态
(2)增加：气态大于液态 (3)减少：气体分子数减少 (4)增加：气体分子数增多
3．试用书末附录3中的标准热力学数据，计算下列反应的)K 15.298(Θ
?m r S 和)K 15.298(Θ?m r G 。
(1)
O(l)
4H Fe(s)32+===
)
g (H 4)s (O Fe 243+；
(2))aq (H 2)s (Zn ++===)g (H )aq (Zn 22++；
(3)
O(l)
H )s (CaO 2+===
)
aq (OH 2)aq (Ca 2-++；(4) AgBr(s)
===)l (Br 2
1
)s (Ag +。
解：)15.298
()15.298(,K S K S B m B
B m r Θ
Θ∑=?ν )15.298
()15.298(,K G K G B m f B
B m r ΘΘ?=?∑ν (1) )K 15.298(Θ
?m r S ＝307.711K mol J --?? )K 15.298(Θ?m
f G ＝－66.91mol kJ -?
(2) )K 15.298(Θ
?m r S ＝－23.011K mol J --?? )K 15.298(Θ?m
f G ＝－147.061mol kJ -?
(3) )K 15.298(Θ
?m r S ＝－184.311K mol J --?? )K 15.298(Θ?m
f G ＝－26.911mol kJ -?
(4) )K 15.298(Θ?m r S ＝－51.411K mol J --?? )K 15.298(Θ?m
f G ＝96.901mol kJ -?
4. 试分析下列反应自发进行的温度条件：
(1))g (CO 2)g (NO 2+?→?)g (CO 2)g (N 22+，Θ
?m r H =5.746-1mol kJ -?；
(2))s (HgO ?→?)g (O 2
1)l (Hg 2+，Θ
?m r H =91.01mol kJ -?；
(3))g (O )g (N 222+?→?)g (O 2N 2，Θ
?m r H =163.01mol kJ -?； (4))l (O H 222?→?)g (O )l (O 2H 22+，Θ
?m r H =196-1mol kJ -?。 解：自发进行的温度条件是：0
Θm r m r S T H
∴二者同号且ΘΘΘ
??>>?m r m r m
r S H T S 时：0 ； Θ
Θ
Θ
??<
r m r m r S H T S 时：0 （1）
=?Θm r S 11.89.197761.2102674.197250.19174.2132---=?-?-+?K mol J
K S H T m r m r 3.377289
.1971000
5.746=-?-=??<Θ
Θ
(2) =
?Θ
m r S 30.10829.7002.76138.2052
1
=-+?11..--K mol J K S H T m r m r 3.84030
.1081000
0.91=?=??>Θ
Θ
(3) Θ?m r S <0，Θ
?m r H >0，任何温度下非自发； （4）Θ?m r S >0，Θ?m r H <0,任何温度下均自发。
5. 用锡石(2SnO )制取金属锡，有建议可用下列几种方法：
(1) 单独加热矿石，使之分解；
(2) 用碳(以石墨计)还原矿石(加热产生2CO )； (3) 用)g (H 2还原矿石(加热产生水蒸气)。
今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。
解：（1）)()()(SnO 22g O s Sn s +===
查表计算得：Θ?m r S =204.411..--K mol J ； Θ?m r H =580.71.-mol kJ =??>Θ
Θ
m
r m
r S H T K 28414.20410007.580=? (2))()()(),(22g CO s Sn s SnO s C +===+石墨
查表计算得：Θ?m r S =207.311..--K mol J ； Θ
?m r H =187.21.-mol kJ K S H T m r m r 0.9033
.20710002.187=?=??>Θ
Θ
(3))()()()(2222g O H g SnO g H s SnO +===+
查表计算得：Θ?m r S =115.511..--K mol J ； Θ
?m r H =97.11.-mol kJ K S H T m r m r 7.8405
.11510001.97=?=??>Θ
Θ
由计算可知：用氢气还原锡矿石温度最低。 6. 己知下列反应：
)g (H )s (S Ag 22+===S(g)H )s (Ag 22+
在740K 时的ΘK =0.36。若在该温度下，在密闭容器中将1.0mol S Ag 2还原为银，试计算最少需用2H 的物质的量。 解：设最少需要2H 的物质的量为xmol .
)g (H )s (S Ag 22+===S(g)H )s (Ag 22+
起始时物质的量(mol)：1.0 x 0 0 反应后的变化量(mol)：-1.0 -1.0 2×1.0 1.0
平衡时物质的量(mol)： (0) 0.1-x (2.0) 1.0 定温定压下，分压之比等于物质的量之比，故：
36.00
.10.1/),(/),(22=-==Θ
ΘΘ
x p g H p p g S H p K eq eq 解得：8.3=x
7. 利用标准热力学函数估算反应：
)g (H )g (CO 22+===O(g)H )g (CO 2+
在873 K 时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若此时系统中各组分气体的分压为)CO (2p =)H (2p =127kPa ，)CO (p =)O H (2p =76kPa ，计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变，并判断反应进行的方向。 解：(1) )g (H )g (CO 22+===O(g)H )g (CO 2+
17.41)15.298()15.298(=?=?∑Θ
ΘK H K H B
m f B m r ν1.-mol kJ
08.42)15.298()15.298(==?∑ΘΘK S K S B
m B m r ν11..--K mol J
≈?Θ)873(K G m r )15.298()15.298(K S T K H m r m r ΘΘ?-? 43.41008.4287317.413=??-=-1.-m o l kJ
61.0873
314.81000
43.4)873()873(ln -=??=?-=Θ
Θ
RT K G K K m r
54.0)873(=ΘK K
(2)B B
B m r m r p p RT T G T G ν)/(ln )()(∏ΘΘ
+?=?
0.3)
100/127()100/76(ln 87310314.843.4)873(2
23
-=???+=?-K G m r 1.-mol kJ <0 故此条件下反应正向进行。
8. 求化学反应)g (O )g (2SO
22+)g (2SO 3在600K 时的平衡常数ΘK 。 解： )
g (O )g (2S O
22+)g (2S O 3
78.197)15.298()15.298(-=?=?∑ΘΘK H K H B
m f B m r ν1.-mol kJ 1.188)15.298()15.298(-==?∑ΘΘK S K S B
m B m r ν11..--K mol J
≈?Θ)600(K G m r )15.298()15.298(K S T K H m r m r ΘΘ?-?
=-197.78-600×（-188.1）/1000=-84.921.-mol kJ
02.17600
314.81000
)92.84()600()600(ln =??--=?-=Θ
Θ
RT K G K K m r
=ΘK 71095.2?
9. 在308K 和总压强100kPa 时，42O N 有27.2%分解为2NO 。 (1) 计算反应)g (O N 42===)g (2NO 2的ΘK ；
(2) 计算308K ，总压强增加1倍时，42O N 的离解百分率； (3) 从计算结果说明压强对平衡移动的影响。 解：（1）设有100mol 42O N 发生分解
)g (O N 42===)g (2NO 2 平衡时的物质的量（mol ）%)2.271(100-? %2.271002?? =72.8 =54.4
kPa O N p eq 2.57)4.548.72/(8.72100)(42=+?= kPa NO p eq 8.42)4.548.72/(4.54100)(2=+?=
=Θ
K 32.0100
/2.57)100/8.42()/)(()/)((2
4222==Θ
Θp O N p p NO p eq eq （2）当总压强为200kPa 时：设离解百分率为x % )g (O N 42===)g (2NO 2
平衡时的物质的量（mol ）%)1(100x -? %100
2x ?? =100-x =x 2
kPa x x O N p eq )100/()100(200)(42+-?= kPa x x NO p eq )100/(2200)(2+?=
=ΘK 32.0100)100()100(200100)100(2200)/)(()/)((2
422
2
=?
??
????+-????????+?=Θ
Θx x x x p O N p p NO p eq eq 得：6.19=x 即离解百分率为19.6%。
（3）增加压强，N 2O 4的离解百分率降低，即向气体分子数减少的方向移动。
10. 在一定温度和压强下，某一定量的5PCl 气体体积为1L ，此时5PCl 已经有50%离解为3PCl 和2Cl ，试判断在下列情况下，5PCl 的离解度是增加还是减少？
(1) 减少压强，使5PCl 的体积变为2L ；
(2) 保持压强不变，加入氮气，使体积增加至2L ； (3) 保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍； (4) 保持压强不变，加入氯气，使体积变为2L ； (5) 保持体积不变，加入氯气，使压强增加1倍。
解：(1)增加 (2)增加 (3)不变 (4) 减小 (5) 减小
11. 研究指出下列反应在一定温度范围内为基元反应：
)g (Cl )g (NO 22+?→?
)g (NOCl 2 (1) 写出该反应的速率方程； (2) 该反应的总级数是多少？
(3) 其他条件不变，如果将容器的体积增加到原来的2倍，反应速率如何变化？
(4) 如果容器体积不变而将NO 的浓度增加到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？
解：（1）)()(22Cl c NO kc =ν （2）（2+1）=3
（3）反应的初速率为原来的1/8倍 （4）反应的初速率为原来的9
倍
12. 对于制取水煤气的下列平衡系统：O(g)H )s (C 2+===)g (H )g (CO 2+，
Θ
?m
r H >0。问：
(1) 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？
(2) 欲使正反应进行得较快且较完全(平衡向右移动)的适宜条件如何？这些措施对ΘK 及)(正k 、)(逆k 的影响各如何？
解：（1）增加O(g)H 2的分压（或浓度）；减少)g (H )g (CO 2、的分压（或浓度）；减少系统总压力；升高温度 。
（2）使正反应进行得较快且较完全的条件有：增加温度，这使得ΘK 及
)(正k 、)(逆k 均增大；增加O(g)H 2的分压（或浓度），这使得ΘK 及)(正k 、)(逆k 均不变。
13. 如果一反应的活化能为117.151mol kJ -?，问在什么温度时反应的速率常数'k 的值是400K 速率常数k 的值的2倍？
解：'
''''314.84001000
)400(15.117400)400(2ln ln T T RT T Ea k k ???-?=-?==
K T 408'=
14. 将含有0.13dm mol -?33AsO Na 和0.13dm mol -?322O S Na 的溶液与过量的稀硫酸溶液混合均匀，产生下列反应：
)aq (O S H 9)aq (AsO H 232233+?→?
)aq (O S 3H O(l)H 9)g (S O 3)s (S As 6422232+++ 今由实验测得在17℃时，从混合开始至溶液刚出现黄色的32S As 沉淀共需时1515s ；若将上述溶液温度升高10℃，重复上述实验，测得需时500s ，试求该反应的活化能a E 值。 解：300
290314.81000
105001515ln ln ln ln
211212????====Ea t t k k νν 1.2.80-=mol kJ Ea
15. 反应)g (NO 22===)g (O )g (NO 22+是一个基元反应，正反应的活化能
)(正a E 为1141mol kJ -?，Θ
?m
r H 为1131mol kJ -?。 (1) 写出正反应的反应速率方程式。
(2) 在398K 时反应达到平衡，然后将系统温度升至598K ，分别计算正、逆反应速率增加的倍数，说明平衡移动的方向。
解：(1)22)(NO kc =ν
(2)1.1113-114)((-Θ
==?-≈mol kJ H Ea Ea m r 正逆）
51221121001.1)
()
(52.11598398314.81000200114)()(ln
?=?=????=?=正正（正）正正k k T RT T Ea k k 01.110.0598398314.810002001)()(ln
1
22112=?=????=?=（逆）（逆）
（逆）逆逆k k T RT T Ea k k 由计算结果可知：升高温度，正反应速率增加的倍数远远大于逆反应速率增加的倍数，平衡向着正反应方向移动。这与升高温度，平衡向着吸热反应方向移动时一致的。
习题三
一、判断题(对的在括号内填“√”，错的在括号内填“×”)
1. 质量相等的苯和甲苯均匀混合，溶液中苯和甲苯的摩尔分数都是0.5。 (× )
2. 根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。 (× )
3. 两种酸HX 和HY 的水溶液具有相同的pH 值，则这两种酸的浓度必然相等。 (× )
4. 中和等体积pH 相同的HCl 和HAc 溶液，所需的NaOH 的量相同。 (× )
5. 弱酸或弱碱的解离平衡常数ΘK 不仅与溶液温度有关，而且与其浓度有关。 (× )
6. 弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中的解离程度的大小。 (√ )
7. 同离子效应使溶液中的离子浓度减小。
(× )
8. 将氨水的浓度稀释一倍，溶液中-OH 浓度也减少到原来的1/2。 (× )
9. 0.10 mol ?L -1NaCN 溶液的pH 比相同浓度的NaF 溶液的pH 要大，这表明
-
CN 的
b
K 值比
-
F 的
b
K 值要大。
(√ )
10. 缓冲溶液的pH 值范围仅与缓冲对)(/)(盐酸m m (或)(/)(盐碱m m )的比值有关。
(× )
11. PbI 2和CaCO 3的溶度积均近似为910-，从而可知它们的饱和溶液中，前者的Pb 2+浓度与后者的Ca 2+浓度近似相等。
(× )
12. 所谓沉淀完全，是指溶液中这种离子的浓度为零。 (× )
13. 对于含有多种可被沉淀离子的溶液来说，当逐滴慢慢滴加沉淀剂时，一定是浓度大的离子首先被沉淀。
(× )
14. 为了使某种离子沉淀更完全，所加沉淀剂越多越好。 (× )
15. 因为4BaSO 在水中溶解达到平衡时，受到溶度积常数Θ
sp K 的制约，因此
4BaSO 应为弱电解质。
(× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 在质量摩尔浓度为
2.001kg mol -?的水溶液中，溶质的摩尔分数为多少？ ( D )
A . 0.005 B. 2.00 C. 0.333 D. 0.0347
2. 在稀溶液的依数性中，起主导因素的是下列那一个？ ( A )
A. 溶液的蒸汽压下降
B. 溶液的沸点上升
C. 溶液的凝固点下降
D. 溶液的渗透压
3. 稀溶液的沸点上升常数与下列哪一种因素有关？ ( C )
A. 溶液的浓度
B. 溶质的性质
C. 溶剂的性质
D. 溶剂的摩尔分数
4. 相同质量摩尔分数的下列物质的水溶液，凝固点最低的是哪一种？