化学热力学基础习题

化学热力学基础习题

硫(一氧化碳，克)= 197.9焦耳摩尔-1克-1，硫(H2，克)= 130.6焦耳摩尔-1克-1 .(1)计算298K下反应的标准平衡常数k；(2)计算

标准配置中反应自发向右进行的最低温度。

15当298K已知时，反应为:C(石墨)+2S(对角线)→CS2(l)，△fH(S，对角线)= 0kj mol，△fH(CS2，l) =-87.9kj mol-1，S(C，石墨)= 5.7j mol-1 k-1，S(S，对角线)= 31.9j mol-1 k-1，S(CS2，l) = 151.0j mol-1 k-1。尝试计算298K时△fG(CS2，l)和反应自发发生的最低温度。

16当298K已知时，反应为:(1)fe2o 3+3C→2Fe+3co 2(g)。

22

(2)Fe2O3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H2O(g)，(Fe2O 3，s)=-824.2 kJ·mol-1，△fH

(二氧化碳，克)=-393.5千焦摩尔-1，△千焦

(H2O，

△fH

G) =-241.8 kj mol-1，S(Fe2O3，s) = 87.4 j mol-1 k-1，S(C，石墨)= 5.7 j mol-1 k-1，S(Fe，s) = 27.3 j mol-1 k-1，S(CO2，g) = 213.7 j mol-1 k-1，S(H2，g) = 130.6 j mol-1 k-1，S(H2O，g) = 188.7 j mol-1

17当298K已知时，反应为:碳酸镁→氧化镁+二氧化碳(g)，△ FH(碳酸镁，s)=-1110.0 kj·mol-1，△fHS

(MgO，s)=-601.7kJ mol-1，△fH

(CO2，g)=-393.5千焦摩尔-1，(氧化镁，s)= 26.9千焦摩尔-1千焦-1，

(碳酸镁，S)= 65.7焦耳摩尔-1克-1，S

硫(二氧化碳，克)= 213.7焦耳摩尔-1克-1 .在较低的标准配置(298K 和850K)下，反应能自发地向右进行吗？

18当298K已知时，反应为N2(g)+2O2(g)

2NO2的rG(g)

= 102.6千焦摩尔-1，△

-1-1

RS =-120.7j·mol·k，尝试计算398K时的标准平衡常数k

41

300K下的反应2co(s)

△RG = 112.7 kJ·mol-1，400K(Cu2O(s)+102(g)

2-1

rG = 101.6kJ千焦摩尔.试计算:(1)反应的△相对湿度和△相对湿度；(2)当p(O2)= 100千帕时，反应自发进行的最低温度。

19已知反应:(NH2)2CO(s)+H2O(l)

在CO2(g)+2NH3(g)中，相关物质的热力学数据如下:

(NH2)2CO(s)H2O(l)CO2(g)2NH3(g)

△FH/(kJ·mol-1)-333.2-285.8-393.5-46.1

/(J mol-1k-1)104 . 669 . 9213 . 7192 . 3

计算了上述反应在25℃时的△rS、△rH、△rG和标准平衡常数k。20已知:△fH

(NH3)=-46.1千焦摩尔-1，秒

(N2，g)= 191.5焦耳·摩尔-1·克-1·秒

(H2，

g)=130.6J mol-1 K-1，SN2(g)+3H2(g)

(NH3，g)=192.3J mol-1 K-1 .测试计算反应

2NH3(g)(1)298K和100K时的标准平衡常数k；(2)标准构型下的自发反应

要执行的最低温度。

21当298K已知时，反应为NH4Cl(s)△fH

NH3(g)+HCl(g)，△fH(NH4Cl，s)=-314.4 kJ·mol-1，

(盐酸，克)=-92.3千焦摩尔-1，秒

(氯化铵，

(NH3，g)=-46.1kJ mol-1，△fH

s)=94.6J mol-1 K-1，S(NH3，g)=192.3J mol-1 K-1，S(HCl，g)=186.8J mol-1 K-1，(1)尝试计算NH4Cl(s)在298K下分解的标准平衡常数K；

(2)如果氯化铵分解产物的分压都是100千帕，氯化铵分解的最低温度是多少？

22当298K已知时，反应为NO(g)+102(g)

2NO2的rG(g)

=-35.3千焦摩尔-1，△

-1

Rh =-57.1 kj mol，尝试分别计算298K和598K下的标准平衡常数k。当298K已知时，反应为CO2(克)+H2(克)

一氧化碳(克)+H2O(克)，热力学数据如下:

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二氧化碳(克)H2(克)一氧化碳(克)H2O(克)

△fH/(kJ·mol-1)-393.50-110.5-241.8

/(J mol-1k-1)213 . 7130 . 6197 . 9188 . 7

(1)计算298K下反应的△rG和标准平衡常数；

(2)如果在相同的温度下，p(CO2)=p(H2)=1p，p(一氧化碳)=p(H2O)=1p，试着判断反应的方向。

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为了制备纯镍，粗镍和一氧化碳首先在323K下反应生成镍(一氧化碳)4(1)，然后通过蒸馏获得镍(一氧化碳)4，然后镍(一氧化碳)4在423K下分解以制备纯镍。已知:△fH

(一氧化碳，克)=-110.5千焦摩尔-1，△千焦

(镍(一氧化碳)4，l)=-605.0千焦摩尔-1，

硫(镍，硫)= 29.9焦耳摩尔-1克-1，硫(一氧化碳，克)= 197.9焦耳摩尔-1克-1，硫(镍(一氧化碳)4，1)= 402.0焦耳摩尔-1克-1 .通过计算来解释反应:镍(s)+4CO(g)方向，并计算反应的转向温度。

25当已知298千焦时，△ FH (SO2，克)=-296.9千焦摩尔-1，△ FH (SO3，克)=-395.4千焦摩尔-1，△ 1-1FG (SO2，克)=-300.2千焦摩尔，△ FG (SO3，克)=-371.1千焦摩尔。当计算1000千时，反应是2SO2(g)+O2(g) 2SO2的标准平衡常数(g)；还解释了温度升高，K是在上述两个温度和标准组态下Ni(CO)4(l)的自发过程。