化学反应中的能量关系8
化学反应中的能量变化与平衡
化学反应中的能量变化与平衡化学反应是物质转化过程中发生的能量变化的重要表现形式之一，同时也与化学平衡密切相关。
本文将探讨化学反应中的能量变化与平衡之间的关系，以及如何应用这些原理。
一、反应热和焓变在化学反应中，能量的变化通过反应热来衡量。
反应热是指在恒定压力下，物质发生化学反应时释放或吸收的热量。
反应热可分为放热反应和吸热反应。
放热反应是指在反应过程中物质释放热量，从而使周围温度升高。
一般来说，燃烧反应都属于放热反应。
例如，燃烧木材时，木材中的化合物与氧气反应，释放出大量的热量和光能。
吸热反应则是指在反应过程中物质吸收热量，导致周围温度下降。
典型的例子是氨和水之间的反应。
氨和水反应会吸热，使反应容器周围的温度降低。
为了描述物质在化学反应中释放或吸收的热量，引入了焓变概念。
焓变（ΔH）是指物质在定压下发生化学反应时释放或吸收的热量变化。
焓变为负值表示放热反应，为正值则表示吸热反应。
例如，当燃烧一摩尔的乙醇时，释放的热量为-1367千焦，因此焓变（ΔH）为-1367千焦。
二、能量守恒定律与反应热的变化化学反应中的能量变化符合能量守恒定律。
根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中，所释放或吸收的能量来自于反应物中的化学键的形成或解离。
反应热的变化可通过反应物和生成物之间化学键的形成或解离来解释。
在放热反应中，化学键的形成释放出能量，而在吸热反应中，化学键的解离吸收外界的能量。
反应热的变化可用以下方程表示：反应热 = 结合能 - 解离能结合能为化学键形成释放的能量，解离能为化学键解离吸收的能量。
三、平衡态与热力学平衡常数在化学反应中，当反应物被完全转化为生成物时，反应达到平衡态。
平衡态时，反应物和生成物的浓度保持不变，但反应仍在继续进行，而正反应的速率相等。
平衡态的研究需要引入热力学平衡常数（K）。
热力学平衡常数是一个定量描述平衡态的物理量，它的值与温度有关。
化学反应中的能量变化：内能焓与热容
化学反应中的能量变化：内能焓与热容化学反应中的能量变化：内能、焓与热容在化学反应中，物质发生变化时伴随着能量的转化和释放。
能量的变化是化学反应中重要的研究内容之一，它揭示了化学反应的动力学特征和热力学规律。
本文将介绍化学反应中的能量变化，重点讨论内能、焓与热容的概念、计算方法和实际应用。
一、内能（U）内能是指物质微观粒子的动能和势能之和，是描述系统热力学状态的重要参量。
化学反应中的内能变化可以通过实验测定或计算得到。
根据能量守恒定律，反应过程中的能量转化可表达为以下方程式：ΔU = Q - W其中，ΔU表示内能变化；Q表示系统与外界间的热量交换；W表示系统与外界间的功交换。
当Q和W都为正值时，系统吸热和做功；当Q和W都为负值时，系统放热和受到外界做功；当Q和W一正一负时，系统既吸热又放热，或既做功又受到外界做功。
内能是一个状态函数，与路径无关，只与起始状态和结束状态有关。
二、焓（H）焓是指在恒压条件下，系统与外界之间进行的热量变化，常用符号H表示。
在化学反应中，若反应为恒压反应，内能变化和焓变之间存在以下关系式：ΔH = ΔU + PΔV其中，ΔH为焓变；ΔU为内能变化；PΔV为压力与体积间的做功。
当ΔH为正值时，化学反应为吸热反应，系统获取热量；当ΔH为负值时，化学反应为放热反应，系统释放热量。
与内能不同，焓是一个状态函数，在化学反应中常用来表示反应的热力学性质。
三、热容（C）热容是指物质吸热或放热时温度变化的量度，常用符号C表示。
热容可分为恒容热容（Cv）和恒压热容（Cp）。
恒容热容指的是在等体积条件下，物质对热量的吸收或释放所引起的温度变化；恒压热容指的是在等压条件下，物质对热量的吸收或释放所引起的温度变化。
热容与物质的性质有关，同一物质在不同的物理状态下具有不同的热容。
热容可用于计算物质的温度变化和热量变化之间的关系，符合以下公式：Q = CΔT其中，Q表示吸热或放热的热量；C表示热容；ΔT表示温度变化。
化学反应中的能量变化与反应物质量的关系
化学反应中的能量变化与反应物质量的关系化学反应是物质变化过程中能量变化的一种形式。
反应物质量对于反应过程中的能量变化具有重要影响。
本文将探讨化学反应中能量变化与反应物质量的关系。
I. 能量变化与物质量的基本关系能量变化与物质量之间存在着密切的关系。
根据热力学第一定律，能量不会凭空消失或产生，只会发生转化。
在化学反应中，反应物的质量变化可能导致能量的释放或吸收。
1.1 反应物质量的减少导致能量释放当反应物质量减少时，往往意味着有物质被分解或转化成其他物质。
这些化学反应通常伴随着能量的释放，即放热反应。
例如，常见的燃烧反应以及许多酸碱中和反应都是放热反应。
1.2 反应物质量的增加导致能量吸收当反应物质量增加时，意味着有物质被合成或转化成其他物质。
这些化学反应通常需要吸收能量，即吸热反应。
例如，合成反应、溶解反应和植物光合作用等都是吸热反应。
II. 热效应与反应物质量的关联性热效应是化学反应过程中能量变化的度量。
根据热效应的不同，反应可以分为放热反应和吸热反应。
2.1 放热反应与反应物质量的关系在放热反应中，反应物质量的减少通常导致能量的释放，使反应体系的温度升高。
这是因为反应物质量减少使反应体系的摩尔数减少，单个分子或离子释放的能量更能被周围的物质吸收。
因此，在放热反应中，反应物质量越少，释放的能量越多。
2.2 吸热反应与反应物质量的关系在吸热反应中，反应物质量的增加通常导致能量的吸收，使反应体系的温度降低。
这是因为反应物质量增加使反应体系的摩尔数增加，需要吸收更多的能量才能满足反应发生所需的条件。
因此，在吸热反应中，反应物质量越多，吸收的能量越多。
III. 实例解析：燃烧反应与反应物质量的关系燃烧反应是一种放热反应，其能量变化与反应物质量之间的关系可以通过实例加以解析。
以燃烧甲烷（CH4）为例，其反应方程式为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O3.1 反应物质量的减少在这个反应中，甲烷作为反应物被氧气氧化成二氧化碳和水。
化学反应过程中的能量变化
化学反应过程中的能量变化化学反应是物质发生变化的过程，而能量则是化学反应中不可忽视的重要因素。
在化学反应中，能量的变化可以是吸热的，也可以是放热的，这取决于反应物和生成物之间的化学键的形成和断裂。
一、吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收了外界的热量，使得反应物的能量增加，生成物的能量也相应增加。
吸热反应的典型例子是燃烧反应，例如燃烧木材时，木材与氧气发生反应，产生二氧化碳和水蒸气，并释放出大量的热能。
在吸热反应中，反应物的化学键被断裂，需要吸收能量，而生成物的化学键被形成，同样需要吸收能量。
这种能量的吸收导致反应物的内能增加，从而使反应物的温度升高。
吸热反应的能量变化可以用化学反应焓变（ΔH）来表示，ΔH为正值。
二、放热反应放热反应是指在反应过程中释放出热量，使得反应物的能量减少，生成物的能量也相应减少。
放热反应的典型例子是酸碱中和反应，例如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应过程中释放出大量的热能。
在放热反应中，反应物的化学键被断裂，释放出能量，而生成物的化学键被形成，同样释放出能量。
这种能量的释放导致反应物的内能减少，从而使反应物的温度降低。
放热反应的能量变化同样可以用化学反应焓变（ΔH）来表示，ΔH为负值。
三、能量守恒定律根据能量守恒定律，能量在化学反应中既不能被创造也不能被破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中，反应物的能量转化为生成物的能量，而反应物与生成物之间的能量差称为反应的焓变。
焓变可以通过实验测量得到，它反映了反应过程中的能量变化。
化学反应的焓变可以是吸热的，也可以是放热的，这取决于反应物与生成物之间的化学键的形成和断裂。
化学反应的焓变还可以用来判断反应的进行程度。
当焓变为正值时，表示反应是吸热反应，反应物的能量高于生成物的能量，反应难以进行；当焓变为负值时，表示反应是放热反应，反应物的能量低于生成物的能量，反应容易进行。
总结：化学反应过程中的能量变化是化学反应的重要特征之一。
化学反应中的能量关系
1.2.3标准摩尔反应焓变及其计算
标准摩尔反应焓变
标准态
物质
标准态
气体 标准压力(p =100kPa)下纯气体
液体
标准压力(p =100kPa)下
固体
纯液体、纯固体
溶液中 标准压力(p )下质量摩尔浓度为 的溶质 1mol·kg-1(近似为1mol·L-1)
标准摩尔生成焓
4. 正、逆反应的Qp的绝对值相同, 符号相反
H。gO(s)
Hg(l) +
12→OH2g(g()l)→+ H12 gOO2((gs))
rHm = 90.83 kJ·mol-1 rHm = -90.83 kJ·mol-1
1赫.4斯.2反(H应es热s)定和律反应焓变
在等温等压条件下，体系不做非体积功, 则反
应热只取决于反应的始态和终态，而与变化过
程的具体途径无关。
应即用一个赫化斯学定反律应不如果仅分可几计步算完某成些，则等总压反反应
的应反热应热，等而于且各可步计反应算的难反以应或热无之法和。用实验 测C定(s的) 反+ O应2热(g)。 rHm CO2(g)
H1
CO(g)
+
1 2
O2(g)
H2
rHm= H1+ H2 H1 = rHm-kJ·mol-1
-11.3
解: 计算fHm(CuO,s)
Cu(s) + ½O2(g) → CuO(s)
(2)式2=(3)式 2CuO(s)+2Cu(s)→2Cu2O(s)
(3)式+(1)式=(4)式 2Cu(s)+O2(g)→2CuO(s)
序号 例2
反应
化学反应中的能量关系
化学反应中的能量关系
说明：
反应物总能量：在化学反应开始之前，所有参与反应的物质的能量总和。
生成物总能量：在化学反应结束后，所有生成的物质的能量总和。
反应热（ΔH）：反应物总能量与生成物总能量之差，表示反应是放热还是吸热。
如果ΔH为负，则反应是放热的；如果ΔH为正，则反应是吸热的。
键能：化学键形成或断裂时涉及的能量。
键能越大，表示化学键越稳定。
活化能：反应物达到活化状态所需的能量，是反应进行的一个关键能量障碍。
焓变（ΔH°）：在标准状态下（即特定温度、压力和浓度），反应热的变化量。
熵变（ΔS）：反应过程中系统的无序度或混乱度的变化。
如果ΔS为正，表示系统变得更加混乱；如果ΔS为负，表示系统变得更加有序。
自由能变化（ΔG）：反应在恒温恒压下进行的自发性指标。
如果ΔG为负，则反应在给定条件下是自发进行的；如果ΔG为正，则反应不是自发进行的。
第一章 化学反应中的能量关系
数值上相等
恒压反应热也称反应焓，用ΔrHm来表示。
每摩尔反应，可省略不写
ΔrHm
reaction 例如：298.15K，
单位： kJ· mol-1
N2(g) +2O2(g) == 2NO2(g) QP=ΔrHm= 66.4 kJ· mol-1＞0 吸热反应，体系的焓值↗
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态，与变化的具体途径无关。
U1 变化值
U
U2
U = U2 - U1
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无 机 及 分 析 化 学
Chapter 1 化学反应中的能量关系
六. 热力学第一定律—能量守恒定律
(the law of conservation of energy—first law of thermodynamics)
8.314 J· K-1· mol-1
适用条件:
理想气体 i.g. 高温低压的真实气体
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Chapter 1 化学反应中的能量关系
状态函数的特点
其变化量只与体系的起始状态(始态)和终止状态 (终态)有关，而与变化的具体途径无关。
1)气体： 纯气体 pӨ =105 Pa
混合气体的分压 pӨ(B)= 105 Pa
2)溶液： 溶质浓度 cӨ =1 mol· dm-3 3)液体和固体：标准压力(pӨ)下最稳定的纯液体或纯固体
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《化学反应与能量变化》知识点
《化学反应与能量变化》知识点化学反应是物质间相互作用的过程，这一过程可以使物质的成分和性质发生改变。
每一种化学反应都會涉及到能量变化，能量的产生和消耗，是影响化学反应过程的主要因素之一。
本文将深入探讨化学反应与能量变化的关系。
一、化学反应中的能量变化化学反应中会有所谓的反应热、放热和吸热等反应现象。
热量在化学反应中的作用非常重要，因为它决定着反应的方向和速率。
反应热是指在常压下，化学反应过程中释放或吸收的热量，一般用化学符号ΔH表示。
反应热可以是负数，表示反应释放热量；也可以是正数，表示反应吸收热量。
当化学反应放热时，ΔH是负数，称作放热反应或自发反应；当放热反应很强烈时，会产生爆炸、火花等现象。
反之，当化学反应吸热时，ΔH是正数，称作吸热反应或非自发反应。
吸热反应需要在一定的条件下才能进行，例如加热、分解、电解等。
二、化学反应的热化学计算化学反应的热化学计算是指利用热量平衡原则计算化学反应过程中的各种热量变化量。
在热化学计算中，常用的计算方法有热容法和焓变法。
热容法是指通过测量各个化学物质的热容和温度变化，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程虽然简单，但它不太适合于反应系统发生状态变化的情况。
焓变法是热化学计算中的另外一种主要方法。
通过测定反应前后各种化学物质的标准热焓，用热力学第一定律计算合成或分解反应过程中的焓变，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程需要一定的复杂化学物质的相关数据，可靠性比较高。
三、热力学法则和能量转化热力学法则是指在化学反应中，物质间能量的转化满足一些基本的规则。
其中比较知名的热力学法则包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的规律，在化学反应中能量始终守恒，既不会减少，也不会增加。
因此，我们在计算反应热的过程中要确保能量的平衡性。
热力学第二定律是指物理过程从高能状态向低能状态不可逆的趋向。
在化学反应过程中，能量的转化同样也是不可逆的，化学反应只能进行到能量平衡的状态。
初中化学化学反应中的能量变化及能量守恒定律
初中化学化学反应中的能量变化及能量守恒定律化学反应是指物质在化学作用下发生变化的过程。
在化学反应中，能量扮演着重要的角色，它既是反应发生的原因，同时也是反应结果的展现形式。
本文将探讨化学反应中的能量变化以及能量守恒定律。
一、化学反应的能量变化在化学反应中，能量的状态发生了变化，包括吸热反应和放热反应两种情况。
1. 吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收外界的热量，使得反应物的能量增加，产品的能量减少。
吸热反应常常伴随着温度的升高，反应容器感觉到的温度会增加。
一个典型的例子是化学荧光棒的使用，当我们搓动荧光棒时，其中的化学反应会产生吸热反应，会感觉到荧光棒变热。
2. 放热反应放热反应是指在反应过程中释放热量，使得反应物的能量减少，产品的能量增加。
放热反应常常伴随着温度的降低，反应容器感觉到的温度会下降。
一个典型的例子是火焰的燃烧，当我们点燃火焰时，其中的化学反应会产生放热反应，可以感受到周围的温度上升。
二、能量守恒定律在化学反应中的适用性能量守恒定律是物理学中的一项基本定律，它指出在一个封闭系统中，能量的总量始终保持不变。
在化学反应中，能量守恒定律同样适用。
化学反应涉及的能量变化不会产生或消失，而是从一个形式转化为另一个形式，并在反应过程中保持不变。
例如，当燃料燃烧时，化学能转化为热能以及光能。
这意味着，燃料释放的热量和产生的光亮的总和应该等于燃料本身所含有的化学能。
如果我们将燃烧反应放在一个绝缘容器中进行，那么通过测量反应前后的能量，我们将发现它们是相等的。
同样，当反应物发生化学变化生成新的产物时，反应前后的能量总量应该保持不变。
如果反应物在反应前的总能量为X，而生成的产物在反应后的总能量为Y，那么X应该等于Y。
三、能量变化与化学反应速率的关系化学反应的速率与能量变化之间存在一定的关系。
在反应中，反应物需要克服能垒，即初始能量，才能发生化学变化。
吸热反应需要外界供给足够的能量才能克服反应物之间的相互吸引力，使它们解离并重新组合成产物。
第一章____化学反应中的能量关系
1.2.2 物质的量 物质的量(n)：用于计量指定的微观基本单元如分子、 物质的量 ：用于计量指定的微观基本单元如分子、 原子、离子、电子等微观粒子的一个物理量。 原子、离子、电子等微观粒子的一个物理量。 12 当某物质系统中所含的基本单元的数目与0.012kg C 当某物质系统中所含的基本单元的数目与 的原子数相等,即为 即为6.022×1023 (阿伏加德罗常数 个 阿伏加德罗常数)个 的原子数相等 即为 × 阿伏加德罗常数 就称该物质系统的“物质的量” 时，就称该物质系统的“物质的量”为1 mol. 1.2.3 摩尔质量和摩尔体积 摩尔质量(M)：某物质的质量 除以该物质的物质的量 摩尔质量 ：某物质的质量(m)除以该物质的物质的量 (n) M= m / n 摩尔体积(V ：某气体物质的体积(V)除以该气体物质 摩尔体积 m)：某气体物质的体积 除以该气体物质 的量(n) Vm = V / n 的量 在标准状况下（ ），任何理 如：在标准状况下（273.15K,101.325kPa），任何理 ）， 想气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1 想气体的摩尔体积为
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
1.1 物质的聚集态 1 物质三态 气态 液态 固态 气态、 气态、液态属流态 液态、 液态、固态属凝聚态 在一定条件下可以相互转化
2 等离子态 在足够高的温度或辉光放电条件下， 在足够高的温度或辉光放电条件下，气体分子会 部分或全部解离成原子并进一步电离为气态阳 离子和电子，此时的气体性质（如导电性、 离子和电子，此时的气体性质（如导电性、粒 子间作用力、化学反应的活性等） 子间作用力、化学反应的活性等）不同于原来 未电离时的，呈现为一种有别于气、 未电离时的，呈现为一种有别于气、液、固三 态的新物态 在茫茫无际的宇宙空间里， 在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍 存在的状态， 存在的状态，常被看作物质的第四态 太阳及其它许多恒星是极炽热的星球， 太阳及其它许多恒星是极炽热的星球，它们就是 等离子体。 等离子体。宇宙内大部分物质都是等离子体
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2009-2010学年第一学期无机化学期末考试试卷班级:_____________学号:_____________姓名:_____________得分:_____________(卷面共有29题,总分100分,各大题标有题量和总分,每小题标号后有小分)一、填充题(20小题,共40分)[2分](1)氨生产过程中，合成气中N2与H2的体积比为1:3。
经压缩后压力由3.80MPa升高至11.0MPa，则p(N2)由________kPa变为________kPa，p(H2)由________kPa 变为________kPa。
[2分](2)合成氨原料气中含H2(g)和N2(g)的体积比为3:1。
除这两种气体外，原料气中还含有4.0%（体积分数）的其它气体，原料气总压力为15MPa，则H2(g)的体积分数为__________，N2(g)的体积分数为__________%，p(H2)=__________kPa，p(N2)=__________kPa。
[2分](3)298K时，反应2HCl(g)→Cl2(g)+H2(g)的△rΘmH=184.6kJ·mol-1，则该反应的逆反应的△rΘmH=________kJ·mol-1，△fΘmH(HCl，g)=________kJ·mol-1。
[2分](4)已知298K时，反应：2HgO(s)→2Hg(l)+O2(g)的△rΘmH=181.6kJ·mol-1，则△fΘmH(HgO,s)=________kJ·mol-1，△fΘmH (Hg，l)=________kJ·mol-1。
[2分](5)已知在298K时H3PO4(s)的标准摩尔生成焓为-1267kJ·mol-1，则其相对应的热化学方程式为____________________________________，而反应H3PO4(s)→0.25P4(s)+1.5H2(g)+2O2(g)的△rΘmH=________kJ·mol-1。
[2分](6)已知298K时AgBr(s)的标准摩尔生成焓为-110.4kJ·mol-1，则其相对应的热化学方程式为______________________；而反应2AgBr(s)→2Ag(s)+Br2(l)的△rΘmH=_______kJ·mol-1。
[2分](7)已知298K时，△fΘmH(C8H18，l)=-208.0kJ·mol-1，△fΘmH(CO2，g)=-393.5kJ·mol-1，△fΘmH(H2O，l)=-285.8kJ·mol-1，辛烷(C8H18)是汽油的主要成分，它的燃烧反应式为：C 8H18(l)+ 12.5O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)，则该反应的△rΘmH=__________kJ·mol-1，1.00kg辛烷燃烧时放出的热量为__________kJ。
[2分](8)已知298K时，反应B2H6(g)+3O2(g)→B2O3(s)+3H2O(g)的△rΘmH=-2033.8kJ·mol-1。
同样条件下，1.00mol单质硼燃烧生成B2O3(s)时放出636.4kJ热量。
则△f Θm H (B 2O 3，s)=__________kJ ·mol -1；若△f Θm H (H 2O ，g)=-241.8kJ ·mol -1，△f Θm H (B 2H 6，g)=__________kJ ·mol -1。
[2分](9)已知1.00molC 2H 5OH(l)完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)时放出的热量为890.2kJ ，其燃烧反应方程式为_________________________________；在24℃、100kPa 下燃烧2.10molC 2H 5OH(l)需消耗__________LO 2，产生__________LCO 2，并放出__________kJ 热量。
[2分](10)已知298K 时，反应2Cu 2O(s)+O 2(g)→4CuO(s)的△r Θm H (1)=-292.0kJ ·mol -1，CuO(s)+Cu(s)→Cu 2O(s)的△r Θm H (2)=-11.3kJ ·mol -1，则△f Θm H (CuO,s)＝__________kJ ·mol -1，△f Θm H (Cu 2O,s)=__________kJ ·mol -1。
[2分](11)已知298K 时，2ClF 3(g)+2NH 3(g)→N 2(g)+6HF(g)+Cl 2(g)的△r Θm H 。
若通过这一热化学方程式计算△f Θm H (ClF 3,g)，需要从表中查得有关物质________的 △f Θm H 。
计算式为：△f Θm H (ClF 3,g)＝_________________。
[2分](12)铝热法可用来制取金属锰。
已知下列反应的热效应：2Al(s)+1.5O 2(g)→Al 2O 3(s)；△r Θm H =-1676.0kJ ·mol -1；Mn(s)+O 2(g)→MnO 2(s)；△r Θm H =-521.0kJ ·mol -1。
推断反应4Al(s)+3MnO 2(s)→2Al 2O 3(s)+3Mn(s)的△r Θm H =________kJ ·mol -1。
A r (Mn)=54.94，则生成1.0kgMn 能放出________kJ 的能量。
[2分](13)在25℃标准态时，1.0molBa(OH)2(aq)与(NH 4)2SO 4(aq)反应放出135.3kJ 的热，其相应的热化学方程式（按离子式写）为：______________________________；若用NH 4NO 3(aq)代替(NH 4)2SO 4(aq)，放出热量为117.0kJ ，则Ba 2+(aq)+SO 42-(aq)→BaSO 4(s)的△r Θm H =__________kJ ·mol -1。
[2分](14)已知298K 时，f m G θ∆(Fe 3O 4，s)=-1015.0kJ ·mol -1，f m G θ∆(Al 2O 3，s)=-1564.0kJ ·mol -1，则反应8Al(s)+3Fe 3O 4(s)→4Al 2O 3(s)+9Fe(s)的r mG θ∆=____________kJ ·mol -1，在标准态下该反应向__________方向进行。
[2分](15)已知反应CH 4(g)+2O 2(g)→CO 2(g)+2H 2O(l)的r m G θ∆=-818.0kJ ·mol -1，f mG θ∆ (CO 2，g)=-394.4kJ ·mol -1，f m G θ∆(H 2O ，l)=-237.2kJ ·mol -1，则该反应在标准态下可向__________方向自发进行；f m G θ∆(CH 4，g)=__________kJ ·mol -1。
[2分](16)已知298K 时，f m G θ∆(MgO ，s)=-569.0kJ ·mol -1，反应MgCO 3(s)→MgO(s)+CO 2(g)的r m G θ∆=48.5kJ ·mol -1， C(s)+O 2(g)→CO 2(g)的r m G θ∆=-394.4kJ ·mol -1，则f m G θ∆(CO 2,g)=__________kJ ·mol -1，f m G θ∆(MgCO 3，s)=__________kJ ·mol -1。
[2分](17)如果一个化学反应在任何温度、标准态下都不能自发进行，则△r Θm H ________0，r m S θ∆ ________0。
[2分](18)在等压条件下，某一化学反应只在高温下能自发进行，则该反应的△r H m ________0，△r S m ________0。
[2分](19)298K 时，某反应a A(s)+b B(g)→c C(g)的△r Θm H =-122kJ ·mol -1，r m S θ∆=231J ·mol -1·K -1，则该反应的r m G θ∆=______________kJ ·mol -1，在标准态时，该反应可在__________温度下自发进行。
[2分](20)298K 时，反应(1)N 2(g)+O 2(g)→2NO(g)的△r Θm H >0，r m S θ∆>0； (2)Mg(g)+Cl 2(g)→MgCl 2(s)的△r Θm H <0，r m S θ∆ <0； (3)H 2(g)+S(s)→H 2S(g)的△r Θm H <0，r m S θ∆>0。
则只有高温时才能自发进行的反应是________；只有低温或常温时才能自发进行的反应是________。
二、计算题(6小题,共30分)[5分](1)某化合物中各元素的质量分数分别为：碳64.7％、氢10.77％、氧24.53％。
质量为0.1396g 的该气态化合物样品在147℃和90.22kPa 时占有体积41.56mL ，通过计算确定该化合物的化学式。
[5分](2)制取水煤气时，将水蒸气通过灼热的煤炭，发生下列反应： (1)C(s)+H 2O(g)→CO(g)+H 2(g)（主要的） (2)CO(g)+H 2O(g)→CO 2(g)+H 2(g)（次要的）将此混合气体冷却到室温(298K)，即得水煤气。
设其完全燃烧的产物是CO 2(g)和H 2O(g)。
已知298K 时，△f Θm H (CO 2,g)=-393.5kJ ·mol -1，△f Θm H(CO,g)=-110.5kJ ·mol -1，△f Θm H (H 2O,g)=-241.8kJ ·mol -1。
计算：(1)若水煤气中不含CO 2和H 2O(g)，则在100.0kPa 下1.00m 3水煤气完全燃烧时放出的热量；(2)若水煤气中5%(体积分数）的CO 转变为CO 2，则在100.0kPa 下1.00m 3水煤气完全燃烧时放出的热量。
[5分](3)已知298K 时，反应：SiO 2(s)+4HF(g)→SiF 4(g)+2H 2O(g)和SiO 2(s)+4HCl(g)→SiCl 4(g)+2H 2O(g)，f m G θ∆(SiO 2,s)=-856.7kJ ·mol -1，f mG θ∆(HF,g)=-273.0kJ ·mol -1，f mG θ∆(SiF 4,g)=-1512.7kJ ·mol -1，f m G θ∆(H 2O,g)=-228.6kJ ·mol -1，f m G θ∆ (HCl,g)=-95.3kJ ·mol -1，f m G θ∆(SiCl 4,g)=-621.7kJ ·mol -1。