第3章 化学热力学基础自测题

第3章 化学热力学初步 自测题
一、是非题：
1. 内能△U 的改变值，可通过测定Q 和W 算出。

由于内能是状态函数。

因此。

热和功也是状态函数。

2 .热力学第一定律的数学表示式△U=Q+W 适用于包括电功的一切宏观变化。

3. 由于反应热的单位是KJ/mol ，所以反应式配平系数不同，该反应的反应热也不同。

4. 反应的热效应就是反应的焓变。

5. 凡是体系的温度升高，就一定吸热；而温度不变，体系既不吸热，也不放热。

6. 如果某反应的△r G θ > 0，则该反应不一定不能自发进行。

7. 任何一个反应不论在什么条件下进行，则该反应的△r G θ总是等于生成物的标准生成自由能之和减去反应物标准生成自由能之和。

8. 设计出来的某反应，如果△r G > 0，则表示这个反应无论如何是无法进行的。

9. 如果一反应△r H θ和△r S θ都是负值，表示这个反应无论如何是无法进行的。

10. 化学反应的发生常伴有热效应，通常放热反应都是自发的。

11. 自发反应一定是快反应，不能自发进行的反应就是不能发生的反应。

二、选择题：
1.如果某一体系从状态A 变到状态B 有两种途径：一种是经C 到B 状态；另一种是经D 到E ，最后到B 状态。

体系内能的改变值为（ ）
A.△U > 0；
B.△U<0；
C.△U = 0
D.△U = U B - U A .
2. 在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（ ）
A. CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2(g)
B. N 2(g)+3H 2(g) →2NH 3(g)
C. C(s)+O 2(g) →CO 2(g)
D. 2H 2(g)+O 2(g) →2H 2O （l ）
3.下列有关热效应的正确说法是（ ）
A.石墨始终在298K 温度下燃烧放出的热量；
B.石墨燃烧后，使CO 2的温度恢复到石墨燃烧时的起始温度，并只做体积功；
C.石墨与CO 2在燃烧温度时的热效应；
D.其焓变值是人为规定的。

4. 下列各反应的θ∆m rH （298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（ ）
A. 2H (g)+ 1/2O 2(g)→H 2O （l ）
B. 2H 2(g)+O 2(g)→2H 2O （l ）
C. N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g)
D. 1/2N 2(g) +3/2H 2(g)→NH 3(g)
5. 环境对系统作10kJ 的功，而系统失去5kJ 的热量给环境，则系统的内能变化为 （ ）
A. －15kJ
B. 5kJ
C. －5kJ
D. 15kJ
6.如果X 是原子，X 2是实际存在的分子，反应 X 2(g) ━━ 2X(g)的△r H 应该是（ ）
A.负值
B.正值
C.零
D.不一定
7.下列哪一种物质的标准生成自由能为零? （ ）
A.Br 2(g)
B. Br -(aq)
C.Br 2(l)
D.Br 2(aq)
8.室温下，下列哪一正向反应熵变数值最大?(不必查表)（ ）
A.CO 2(g)→ C(s) + O 2(g)
B.2SO 3(g) → 2SO 2(g) + O 2(g)
C.CaSO 4·2H 2O(s) → CaSO 4(s) + 2H 2O(l)
D.2NH 3(g) → 3H 2(g) + N 2(g)
9. 下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是 （ ）
A. U.H.W
B. S.H.Q
C. U.H.G .
D. S.H.W
10. 关于熵，下列叙述中正确的是（ ）
A. 0K 时，纯物质的标准熵 S m ө=0 ;
B. 单质的S m ө =0 ，单质的△f H m ө、△f G m ө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。

11. 热化学方程式 N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) △r H m ө(298)=-92.2 kJ·mol -1表示 （ ） A. 1molN 2(g)和3molH 2(g)反应可放出92.2KJ 的热量；
B. 在标况下，1molN 2(g)和3molH 2(g)完全作用后，生成2molNH 3(g)可放出92.2kJ 的热；
C. 按上述计量关系进行时生成1molNH 3(g)可放热92.2kJ ；
D. 它表明在任何条件下NH 3的合成过程是一放热反应.
12. 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
13. 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。

14. 已知：
C(s)+O 2(g)==CO 2(g) △H=-393.5kJ·mol -1
Mg(s)+1/2O 2(g)==MgO(s) △H=-601.8kJ·mol -1
Mg(s)+C(s)+3/2O 2(g)==MgCO 3(s) △H=-1113kJ·mol -1
则 MgO(s)+CO 2(g)==MgCO 3(s)的△H 为( )kJ·mol -1
A. -235.4
B. -58.85
C. -117.7
D. -1321.3
15. 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.
三、填空题:
1.一个正在进行的反应，随着反应的进行，反应物的自由能必然 ，而生成物的自由能 ，当达到 时，宏观上反应就不再向一个方向进行了。

2.熵是一个 性质的状态函数。

标准熵规定为 ，其单位是 ， 稳定单质的标准熵 。

3.热力学体系的 过程，状态函数的变化一定为零。

4.对于放热，熵变 的反应，一定是自发的。

5. 25℃下在恒容量热计中测得：1mol 液态C 6H 6完全燃烧生成液态H 2O 和气态CO 2时，放热3263.9kJ ，则
△U 为 ，若在恒压条件下，1mol 液态C 6H 6完全燃烧时的热效应φ∆m rH 为 。

6. 已知H 2O （l ）的标准生成焓θ
∆m f H =-286 k J·mol －1，则反应H 2O （l ）→H 2(g)+ 1/2O 2(g)，在标准状态下的反应热效应= ，氢气的标准摩尔燃烧焓= 。

7. 已知乙醇的标准摩尔燃烧焓θ∆m H c （C 2H 5OH ，298）=-1366.95 k J·mol －1，则乙醇的标准摩尔生成焓θ∆m f H （298）= 。

8. 冬天公路上撒盐可使冰融化，此时的△G 值符号为 ，△S 值的符号为 。

9. 用吉布斯自由能的变量△r G 来判断反应的方向，必须在 条件下；当△r G ＜0时，反应将 进行。

10. 不查表，排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序：
（1）O 2(1)、O 3（g ）、O 2(g) 的顺序为
（2）NaCI(s)、Na 2O(s)、Na 2CO 3(s)、NaNO 3(s)、Na(s) 的顺序为
（3）H 2(g)、F 2(g)、Br 2(g)、Cl 2(g)、I 2(g) 的顺序为
四、简答题：
1.摩尔反应热△r H m 的单位与摩尔生成热△f H m 的单位相同，皆为KJ/mol ，含义分别是什么?举例说明。

2.热量和功是否为体系的性质?是否为状态函数?
五、计算题：
1. 已知298K 、标准态时下面反应的有关数据如下
4CuO(s) === 2Cu 2O(s) + O 2(g)
S m θ(J/K·mol) 42.6 93.1 205.1
△f H m θ(kJ/mol) -157.3 -168.6 0
(1) 求在298K 、标准态下该反应能否自发进行。

（2）估算在标准态下该反应自发进行的最低温度。

2. 反应 CaCO 3(s) → CaO(s) + CO 2(g)
已知： CaCO 3(s) CaO(s) CO 2(g)
△f G θ (KJ/mol) -1128.0 -604.2 -394.4
△f H θ (KJ/mol) -1206.9 -635.1 -393.5
S θ (J/mol/K) 92.9 39.7 213.6
求：（1）计算298K ，1atm 下的△r G θ，说明在此条件下该反应能否自发进行?
（2）上述条件下，逆反应的△r G θ 为多少?
（3）上述反应发生的最低温度应为多少?。