第3章-化学热力学基础-习题及全解答
大学物理化学 第三章 多组分系统热力学习指导及习题解答
RT Vm p A Bp
积分区间为 0 到 p,
RT
p
d ln
f=
（p RT
A Bp)dp
0
0p
RT p d ln（ f ）= （p A Bp)dp Ap 1 Bp2
0
p0
2
因为
lim ln( f ) 0 p0 p
则有
RT ln（ f ）=Ap 1 Bp2
为两相中物质的量浓度，K 为分配系数。
萃取量
W萃取
=W
1
KV1 KV2 V2
n
二、 疑难解析
1. 证明在很稀的稀溶液中，物质的量分数 xB 、质量摩尔浓度 mB 、物质的量浓度 cB 、质量分数 wB
之间的关系： xB
mBM A
MA
cB
MA MB
wB 。
证明：
xB
nA
nB nB
nB nA
）pdT
-S
l A,m
dT
RT xA
dxA
-S（mg A）dT
-
RT xA
dxA =
S（mg A）-S
l A,m
dT
Δvap Hm (A) T
dT
-
xA 1
dxA = xA
Tb Tb*
Δvap Hm (A) R
dT T2
若温度变化不大， ΔvapHm 可视为常数
- ln
xA =
Δvap Hm (A) R
真实溶液中溶剂的化学势 μA μ*A(T, p) RT ln γx xA =μ*A(T, p) RT ln aA,x
真实溶液中溶质 B μB μB* (T, p) RT ln γx xB =μ*A(T, p) RT ln aB,x
热力学第三章复习题答案
热力学第三章复习题答案1. 什么是热力学第一定律？答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转换为另一种形式。
在热力学系统中，能量的总和（包括内能和对外做功）是恒定的。
2. 请解释熵的概念。
答案：熵是热力学中描述系统无序度的物理量。
它是系统状态的一个函数，表示系统可能微观状态的数量。
熵的增加意味着系统趋向于更加无序的状态。
3. 什么是可逆过程？答案：可逆过程是指在进行过程中，系统和周围环境都可以通过无限缓慢的改变而恢复到初始状态的过程。
在可逆过程中，系统的状态变化是连续的，并且没有熵的产生。
4. 热力学第二定律的内容是什么？答案：热力学第二定律指出，在一个孤立系统中，熵总是趋向于增加，这意味着自然界中的自发过程总是朝着熵增加的方向发展，即从有序向无序。
5. 什么是卡诺循环？答案：卡诺循环是一种理想化的热力学循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。
它代表了在给定温度的热源和冷源之间运行的热机可能达到的最高效率。
6. 请解释热力学第三定律。
答案：热力学第三定律指出，当系统的温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于一个常数值。
这意味着在绝对零度下，完美晶体的熵为零。
7. 什么是临界点？答案：临界点是指在相图上，液体和气体相之间的界面消失的特定温度和压力点。
在这个点上，液体和气体的物理性质变得无法区分。
8. 什么是相变？答案：相变是指物质从一个相态转变为另一个相态的过程，例如从固态到液态（熔化）、从液态到气态（蒸发）等。
相变通常伴随着能量的吸收或释放。
9. 什么是热力学温度？答案：热力学温度是温度的一种度量方式，其零点定义为绝对零度，即所有分子运动停止的理论最低温度。
热力学温度的单位是开尔文（K）。
10. 什么是理想气体？答案：理想气体是指那些遵循理想气体定律的气体，即在任何温度和压力下，气体分子间没有相互作用力，且分子本身没有体积。
理想气体定律表达式为 PV=nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是热力学温度。
2019年化学热力学基础考试题及答案(三)
2019年化学热力学基础考试题及答案一、选择题1、体系接受环境做功为160J ，热力学能增加了200J ，则体系（A ）A.吸收热量40JB.吸收热量360JC.放出热量40JD.放出热量360J2、环境的熵变等于（B 、C ） A.环体T Q δ B.环体T Q δ- C.环环T Q δ D.环环T Q δ- 3、理想气体的不可逆循环，G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定4、下列各式中哪个是化学势： ( C )A. (∂H/∂n B )T,p ,n ZB. (∂F/∂n B ) T,p ,n ZC. (∂G/∂nB ) T,p ,n Z D. (∂U/∂n B ) T,p ,n Z5. 已知反应C （s ）+O 2（g ）→CO 2（g ）的ΔrHm θ (298K)<0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C 和O 2发生反应.则体系( D )AB C D6. 373.2 K 和101.3 kPa 下的1 mol H 2O(l)，令其与373.2 K 的大热源接触并向真空容器蒸发，变为373.2 K 、101.3 kPa 下的H 2O(g)，对这一过程可以判断过程方向的是 ( C) A BC D7. ( C)ABCD8、373.15K和p下，水的摩尔汽化焓为40.7kJ·mol-1，1mol水的体积为18.8cm3，1mol水蒸气的体积为30 200cm3，1mol水蒸发为水蒸气的ΔU为（C ）。
A、45.2kJ·mol-1B、40.7kJ·mol-1C、37.6kJ·mol-1D、52.5kJ·mol-19. 液体在其T,p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是：( C )(A)摩尔热力学能(B)摩尔体积(C)摩尔吉布斯函数(D)摩尔熵10、在一定压力下，纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分别为T b*、p A*和m A*，加入少量不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成T b、p A和m A，因此有（D ）(A) T b*< T b，p A*< p A，,m A*<m A(B) T b*> T b，p A*> p A，,m A*>m A(C) T b*> T b，p A*< p A，,m A*>m A。
无机答案第3章 化学热力学基础
kJ·mol-1.
计算反应
4NH3(g)
+
3O2(g)
→
2N2(g)
+
6H2O(g)的
Δ
r
H
O m
.
1
11．已知下列键能数据
键 N N N－C1 N－H C1－C1 C1－H H－H
EA-B ⁄ (kJ·mol-1) 945
201
389
243
431 436
（1）求反应
2 NH3（g）+3Cl2（g）= N2（g）+ 6HCl(g)
答（1）是 （2）以铜为体系：是；以铜和氧气为体系：不是
3-2 一体系由 A 态到 B 态，沿途径 I 放热 100J，对体系作功 50J。问 （1） 由 A 态沿途径 II 到 B 态，体系作功 80J，其 Q 值为多少？ （2） 如体系再由 B 态沿途径 III 回到 A 态得到 50 J 的功，体系吸热还是放热？Q 值为 多少?
3．下列过程中，带点部分为系统，写出功和热的正负号。 （1）将水．和．水．蒸．气．贮于一恒容金属箱中，将其放在炉火上加热，温度、压力都升高； （2）一恒容绝热箱中，H2 和 O2 混．合．气．体．通电火花使其化合（电火花能量不计）； （3）H2 和 O2 混．合．气．体．在大量水中成一气泡，通电火花使其化合（电火花能量不计）。
17．已知 2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)
Δ
r
H
O m
= 483.6 kJ·mol-1，下列热化学方程式中正确的是
(A) 2H2(g) +O2(g) →2H2O(g)
Δ
r
H
O m
= 483.6 kJ·mol-1；
基础化学电子教案习题解答(第三章)
习题解答（第三章）一、选择题1．与环境只有能量交换，而没有物质交换的系统称为（ C ）。
（A ）敞开系统 （B ）隔离系统 （C ）封闭系统 （D ）孤立系统2．某系统由状态A 变化到状态B ，经历了两条不同的途径，与环境交换的热和功分别为Q 1、W 1和Q 2、W 2。
则下列表示正确的是（ B ）。
（A ）Q 1＝Q 2，W 1＝W 2 （B ）Q 1＋W 1＝Q 2＋W 2（C ）Q 1＞Q 2，W 1＞W 2 （D ）Q 1＜Q 2，W 1＜W 23．当系统状态发生变化后，其热力学能差值一定为零是（ A ）。
（A ）循环过程 （B ）绝热过程 （C ）恒容过程 （D ）恒压过程4．某理想气体恒温压缩时，正确的说法是（ B ）。
（A ）ΔU ＞0，ΔH ＜0 （B ）ΔU ＝0， ΔH ＝0（C ）ΔU ＜0，ΔH ＜0 （D ）ΔU ＜0， ΔH ＞05．1mol 单原子理想气体，从300K 压缩到500K ，则其ΔH 为（ B ）。
（A ）300R （B ）500R （C ）－300R （D ）－500R6．298K 时，下列物质中θm f H ∆＝0的是（ B ）。
（A ）CO 2（g ） （B ）I 2(g) （C ）Br 2（l ） （D ）C （s ，金刚石）7．下列热力学第二定律的数学表达式正确的是（ A ）。
（A ）环T Q ds δ≥ （B ）环T dQ ds ≥ （C ）T Q ds R δ≥ （D ）TdQ ds = 8．理想气体经不可逆循环，其熵变为（ C ）。
（A ）0>∆S （B ）0<∆S （C ）0=∆S （D ）0=∆总S二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”）1．在热力学中，将研究的对象称为系统，而与系统密切相关的部分称为环境。
（ √ ）2．1mol H 2O （l ）由373.15K ，101.325kPa 下，变成同温同压下的水蒸气，则该过程的△U ＝0。
第3章-化学热力学基础-习题及全解答
第3章化学热力学基础1．状态函数的含义及其基本特征是什么？T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数？哪些属于广度性质？哪些属于强度性质？答：状态函数的含义就是描述状态的宏观性质，如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量，因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。
状态函数的基本特点如下：（1）在条件一定时，状态一定，状态函数就有一定值，而且是唯一值。
（2）条件变化时，状态也将变化，但状态函数的变化值只取决于始态和终态，与状态变化的途径无关。
（3）状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。
其中T、p、V、S、G是状态函数，V、S、G、H、U属于广度性质（具有加和性），T、p属于强度性质。
2．下列叙述是否正确？试解释之。
（1）Q p=△H，H是状态函数，所以Q p也是状态函数；（2）化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等；（3）标准状况与标准态是同一个概念；（4）所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应；（5）标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热；（6）H2O（l）的标准摩尔生成热等于H2（g）的标准摩尔燃烧热；（7）石墨和金刚石的燃烧热相等；（8）单质的标准生成热都为零；（9）稳定单质的△f HΘm、SΘm、△f GΘm均为零；（10）当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。
（11）若△r H m和△r S m都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；（12）冬天公路上撒盐以使冰融化，此时△r G m值的符号为负，△r S m值的符号为正。
答：（1）错。
虽然H是状态函数，△H并不是状态函数，所以Qp当然不是状态函数；。
（2）错。
因为反应物的化学计量数为负，与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等；（3）错。
如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件，而标准态对温度没有限定；（4）错。
如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应；（5）对。
热力学基础练习题答案版
热⼒学基础练习题答案版热⼒学基础练习题1、热⼒学第⼀定律ΔU=Q+W 只适⽤于（ D ）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化2、关于焓的性质, 下列说法中正确的是（ D ）(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热⼒学第⼀定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关3、第⼀类永动机不能制造成功的原因是（ A ）(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失⽆法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功4、下列叙述中不具状态函数特征的是（ D ）A.系统状态确定后，状态函数的值也确定B.系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定C.经循环过程，状态函数的值不变D.状态函数均有加和性5、下列叙述中，不具可逆过程特征的是（ C ）A.过程的每⼀步都接近平衡态，故进⾏得⽆限缓慢B.沿原途径反向进⾏时，每⼀⼩步系统与环境均能复原C.过程的初态与终态必定相同D.过程中，若做功则做最⼤功，若耗功则耗最⼩功6、在下列关于焓的描述中，正确的是（ C ）A.因为ΔＨ＝Ｑ，所以焓是恒压热ＰB.⽓体的焓只是温度的函数C.⽓体在节流膨胀中，它的焓不改变D.因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论7、下⾯关于标准摩尔⽣成焓的描述中，不正确的是（ C ）C.⽣成反应的温度必须是298.15KD.⽣成反应中各物质所达到的压⼒必须是100KPa8、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( C )A.温度TB.浓度cC.体积VD.压⼒p9、关于节流膨胀, 下列说法正确的是( B )(A) 节流膨胀是绝热可逆过程 (B) 节流膨胀中系统的内能变化(C) 节流膨胀中系统的焓值改变(D) 节流过程中多孔塞两边的压⼒不断变化10、如图，在绝热盛⽔容器中，浸⼊电阻丝，通电⼀段时间，通电后⽔及电阻丝的温度均略有升⾼，今以电阻丝为体系有：( B )(A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0(C) W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >011、若将⼈作为⼀个体系，则该体系为 ( C )A.孤⽴体系B.封闭体系C.敞开体系D.⽆法确定12、刚性绝热箱内发⽣⼀化学反应，则反应体系为 ( A )A.孤⽴体系B.敞开体系C.封闭体系D.绝热体系13、下列性质属于强度性质的是 ( D )A.内能和焓B.压⼒与恒压热容C.温度与体积差A.状态⼀定，值⼀定B.在数学上有全微分性质C.其循环积分等于零D.所有状态函数的绝对值都⽆法确定15、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下⾯的说法中不正确的是 ( B )A.Cp,m 与Cv,m不相等，因等压过程⽐等容过程系统多作体积功B.Cp,m –Cv,m=R既适⽤于理想⽓体体系，也适⽤于实际⽓体体系C.Cv,m=3/2R适⽤于单原⼦理想⽓体混合物D.在可逆相变中Cp,m 和Cv,m都为⽆限⼤16、对于理想⽓体，⽤等压热容Cp计算ΔH的适⽤范围为 ( C )A.只适⽤于⽆相变，⽆化学变化的等压变温过程B.只适⽤于⽆相变，⽆化学变化的等容变温过程C.适⽤于⽆相变，⽆化学变化的任意过程D.以上答案均不正确17、H＝Q p此式适⽤于哪⼀个过程:( B )（A）理想⽓体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa （B）在0℃、101325Pa下，冰融化成⽔（C）电解CuSO4的⽔溶液（D）⽓体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )2=2NH3的反应进度ξ=1mol时，它表⽰系统中 ( A )A.有1molN2和3molH2变成了2molNH3B.反应已进⾏完全，系统中只有⽣成物存在C.有1molN2和3molH2参加了反应D.有2molNH3参加了反应19、对于化学反应进度，下⾯表述中正确的是 ( B )A.化学反应进度之值，与反应完成的程度⽆关B.化学反应进度之值，与反应式写法有关C.对于指定反应，化学反应进度之值与物质的选择有关D.反应进度之值与平衡转化率有关20、对于化学反应进度，下⾯表述中不正确的是 ( B )A.化学反应进度随着反应进⾏⽽变化，其值越⼤，反应完成的程度越⼤B.化学反应进度之值与反应式写法⽆关C.对于指定的反应，反应进度之值与物质的选择⽆关D.化学反应进度与物质的量具有相同的量纲21、欲测定有机物的燃烧热Q p ,⼀般使反应在氧弹中进⾏，实测得热效为Q V。
化工热力学答案(3章)
3-1. 物质的体积膨胀系数β和等温压缩系数k 的定义分别为：1PV V T β∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭，1T V k V P ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭。
试导出服从Vander Waals 状态方程的β和k 的表达式。
解：Van der waals 方程2RT aP V b V=-- 由Z=f(x,y)的性质1y x z z x y x y z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫⋅⋅=- ⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭得 1T P V P V T V T P ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅⋅=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭又 ()232TP a RTV VV b ∂⎛⎫=-⎪∂⎝⎭- VP R T V b∂⎛⎫=⎪∂-⎝⎭所以 ()2321P a RT V V b V T RV b ⎡⎤∂-⎛⎫-⋅⋅=-⎢⎥⎪∂⎝⎭-⎢⎥⎣⎦()()3232P RV V b V T RTV a V b -∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭-- 故 ()()22312PRV V b V V T RTV a V b β-∂⎛⎫==⎪∂⎝⎭--()()222312T V V b V k V P RTV a V b -∂⎛⎫=-= ⎪∂⎝⎭-- 3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为，温度为93℃，反抗一恒定的外压力3.45 MPa 而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之U ∆、H ∆、S ∆、A ∆、G ∆、TdS ⎰、pdV ⎰、Q 和W 。
解：理想气体等温过程，U ∆=0、H ∆=0 ∴ Q =-W =21112ln 2V V V V RTpdV pdV dV RT V===⎰⎰⎰J/mol ∴ W =- J/mol 又PP dT V dS C dP T T ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭ 理想气体等温膨胀过程dT =0、PV R T P ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ ∴RdS dP P=-∴ 222111ln ln ln2S P P P S P S dS R d P R PR ∆==-=-=⎰⎰=J/(mol·K)A U T S ∆=∆-∆=-366×5.763=-2109.26 J/(mol·K)G H T S A ∆=∆-∆=∆ J/(mol·K)TdS T S A =∆=∆⎰ J/(mol·K) 21112ln 2V V V V RTpdV pdV dV RT V===⎰⎰⎰= J/mol 3-3. 试求算1kmol 氮气在压力为MPa 、温度为773K 下的内能、焓、熵、V C 、p C 和自由焓之值。
化工热力学第三版答案第3章习题
第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用 一、是否题1. 体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。
2. 吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。
3. 热力学基本关系式dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程。
4. 象dU=TdS-PdV 等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。
5. 当压力趋于零时，()()0,,≡-P T M P T M ig （M 是摩尔性质）。
6.[]()0ln ,PPR P T S S ig+-与参考态的压力P 0无关。
纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，f RTd dG ln =。
7. 理想气体的状态方程是PV=RT ，若其中的压力P 用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。
8. 当0→P 时，∞→P f。
9.因为⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛-=PdP P RT V RT1ln ϕ，当0→P 时，1=ϕ，所以，0=-P RT V 。
10. 逸度与压力的单位是相同的。
11. 吉氏函数与逸度系数的关系是()()ϕln 1,,RT P T G P T G ig ==-。
12. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。
13. 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念，故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。
14. 由一个优秀的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。
二、选择题1. 对于一均匀的物质，其H 和U 的关系为（B 。
因H ＝U ＋PV ） A. H 错误！未找到引用源。
UB. H>UC. H=UD. 不能确定2. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V 1等温可逆膨胀至V 2，则体系的错误！未找到引用源。
S 为（C 。
b V b V R dV b V R dV T P dV V S S V VV V VV V T --=-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎰⎰⎰12ln 212121∆）A.bV bV RT --12lnB. 0C. bV b V R --12lnD. 12ln V V R3. 对于一均相体系，VP T S T T S T ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂等于（D 。
最新第3章-化学热力学基础-习题及全解答
第3章化学热力学基础1．状态函数的含义及其基本特征是什么？T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数？哪些属于广度性质？哪些属于强度性质？答：状态函数的含义就是描述状态的宏观性质，如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量，因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。
状态函数的基本特点如下：（1）在条件一定时，状态一定，状态函数就有一定值，而且是唯一值。
（2）条件变化时，状态也将变化，但状态函数的变化值只取决于始态和终态，与状态变化的途径无关。
（3）状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。
其中T、p、V、S、G是状态函数，V、S、G、H、U属于广度性质（具有加和性），T、p属于强度性质。
2．下列叙述是否正确？试解释之。
（1）Q p=△H，H是状态函数，所以Q p也是状态函数；（2）化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等；（3）标准状况与标准态是同一个概念；（4）所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应；（5）标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热；（6）H2O（l）的标准摩尔生成热等于H2（g）的标准摩尔燃烧热；（7）石墨和金刚石的燃烧热相等；（8）单质的标准生成热都为零；（9）稳定单质的△f HΘm、SΘm、△f GΘm均为零；（10）当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。
（11）若△r H m和△r S m都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；（12）冬天公路上撒盐以使冰融化，此时△r G m值的符号为负，△r S m值的符号为正。
答：（1）错。
虽然H是状态函数，△H并不是状态函数，所以Qp当然不是状态函数；。
（2）错。
因为反应物的化学计量数为负，与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等；（3）错。
如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa条件，而标准态对温度没有限定；（4）错。
如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应；（5）对。
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第 3 章化学热力学基础1．状态函数的含义及其基本特征是什么？T、p、V、△ U、△ H、△ G、S、G、Q p、Q u、Q、W、W e最大中哪些是状态函数？哪些属于广度性质？哪些属于强度性质？答：状态函数的含义就是描述状态的宏观性质，如T、p、V、n、m、ρ等宏观物理量，因为体系的宏观性质与体系的状态之间存在对应的函数关系。
状态函数的基本特点如下：（1）在条件一定时，状态一定，状态函数就有一定值，而且是唯一值。
（2）条件变化时，状态也将变化，但状态函数的变化值只取决于始态和终态，与状态变化的途径无关。
（3）状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。
其中T、p、V、S、G是状态函数，V、S、G、H、U属于广度性质（具有加和性），T、p 属于强度性质。
2．下列叙述是否正确？试解释之。
（1）Q p=△H，H是状态函数，所以 Q p也是状态函数；（2）化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等；（3）标准状况与标准态是同一个概念；（4）所有生成反应和燃烧反应都是氧化还原反应；（5）标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热；（6）H2O（l ）的标准摩尔生成热等于H2（g）的标准摩尔燃烧热；（7）石墨和金刚石的燃烧热相等；（8）单质的标准生成热都为零；（9）稳定单质的△ f H m、S m、△f G m均为零；（10）当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。
（11 ）若△ r H m和△ r S m都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；（12 ）冬天公路上撒盐以使冰融化，此时△r G m值的符号为负，△ r S m值的符号为正。
答：（1）错。
虽然H是状态函数，△ H并不是状态函数，所以Qp 当然不是状态函数；。
（2）错。
因为反应物的化学计量数为负，与反应计量方程式中反应物前面为正的系数不相等；（3）错。
如气体的标准状况是指0℃和101.325KPa 条件，而标准态对温度没有限定；（4）错。
如由石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应；（5）对。
因某物质的标准摩尔生成热是由某物质生成反应的标准摩尔反应热而命名的；（6）对。
因H2O（l ）的生成反应与H2（g）的燃烧反应是同一个反应；（7）错。
因石墨和金刚石的燃烧反应虽最终产物相同，但反应的始态不同；（8）错。
因为只有稳定单质的标准生成热才为零；（9）错。
因为只有稳定单质的△ f HΘm、△f GΘm为零，而稳定单质的 SΘm 在一般条件下并不为零；（10）对。
因为当温度接近绝对零度时，反应熵变趋近于零，反应热为影响反应自发的唯一因素；（11）对。
因△ r H m和△ r S m都为正值，说明是吸热的、有可能自发的反应，升温有利；（12）对。
因冰融化变水了，说明乃混乱度增大的自发过程，△r G m 值必为负，△ r S m值必为正。
3．1 mol 气体从同一始态出发，分别进行恒温可逆膨胀或恒温不可逆膨胀达到同一终态，因恒温可逆膨胀对外做功 W r大于恒温不可逆膨胀对外做的功 W ir，则 Q r>Q ir 。
对否？为什么？答：对。
因为从同一始态到同一终态，热力学能变相同，根据热力学第一定律，因恒温可逆膨胀对外做功 W r大于恒温不可逆膨胀对外做的功 W ir ，则恒温可逆膨胀从环境吸收的热Q必大于恒温不可逆膨胀从环境吸收的热 Q ir 。
（△u=O r-W r= O-W; W r>W ir 则 Q r >Q ir ）4．有人认为， 当体系从某一始态变至另一终态， 无论其通过何种途径， 而△ G 的值总是一定的，而且如果做非体积功的话，△ G 总是等于 W′。
这种说法对吗？答： 不对。
因为从同一始态到同一终态，虽然△ G 的值总是一定的，但途径不同，做非体积功 的大小不同， 一般不可逆过程的非体积功 W′小于△ G，只有可逆过程的非体积功 W′才等于△ G 。
5. 一体系由 A 态到 B 态，沿途径 I 放热 120J ，环境对体系做功 50J 。
试计算：(1) 体系由 A 态沿途经Ⅱ到 B 态，吸热 40J ，其 W 值为多少？(2) 体系由 A 态沿途经Ⅲ到 B 态对环境做功 80J ，其 Q 值为多少？ 解：根据热力学第一定律△U=Q +W = -120+50= -70(J)则，途经Ⅱ： W = △U－Q =-70 －40=-110(J)途经Ⅲ： Q = △U－W =-70 －( -80)＝10(J )6．在 27℃时，反应 CaCO 3(S)=CaO(S)+ CO 2(g) 的摩尔恒压热效应 Q p =178.0kJ ·mol -1，则在此温 度下其摩尔恒容热效应 Q v 为多少？ 解：根据 Q p 与 Q v 的关系式Q p,m ＝ Q v,m ＋△ n g · RTQ v,m ＝Q p,m －△n g ·RT ＝178.0－(1－0)×8.314 ×300×10－3＝175.5(kJ ·mol －1)7．在一定温度下， 4.0mol H 2(g) 与 2.0mol O 2(g) 混合，经一定时间反应后， 生成了 0.6mol H 2O(l) 。
请按下列两个不同反应式计算反应进度 。
(1) 2H 2(g)+ O 2(g)=2H 2O(l) ( 2) H 2(g)+ 12O 2(g)=H 2O(l) 解： (1) 2H 2(g) + O 2(g)＝ 2H 2O(l)t=o 4.0mol 2.0mol 0mol t=t (4.0－ 0.6)mol (2.0－ 0.3)mol 0.6moln(H 2)n(O2) n(H2O)(3.4 4.0) (1.7 2.0)(0.6 0)ξ= (H 2) = (O2) = (H2O) = 2 = 1 = 2 =0.3 (mol )2) H 2(g) + 1/2O2(g) ＝ H 2O(l)t=o 4.0mol 2.0mol 0mol t=t (4.0－ 0.6)mol (2.0－ 0.3)mol 0.6moln(H 2)n(O 2) n(H2O)(3.4 4.0) (1.7 2.0)(0.6 0)ξ= (H 2) = (O2) = (H2O) = 1 = 1/2 = 1 =0.6 (mol ) =0.6 ( mol )8．已知(1) Cu 2O(s)+ 12O 2(g) →2CuO(s)(2) CuO(s)+Cu(s) → Cu 2O(s) 求△ f H Θm [CuO(s)] 。
1O 2(g) CuO(S) 解：因为(1)+(2) 式，得 Cu(S)+ 2 23)式恰好是 CuO(S)的生成反应，其反应热为 CuO(S)的生成热，根据 为(1)+(2)=(3)△r H Θm (1)=-143.7kJ ·mol△r H Θm ( 2) =-11.5 kJ ·mol -(3)Hess 定律及其推论：故 fHm[CuO(S)]= rHm,1+ r H m,2=(-143.7)+(-11.5)=-155.2(kJ ? mol -1) 9．有一种甲虫，名为投弹手，它能用由尾部喷射出来的爆炸性排泄物的方法作为防卫措施， 所涉及到的化学反应是氢醌被过氧化氢氧化生成醌和水：C 6H 4(OH )2(aq )+H 2O 2(aq ) 根据下列热化学方程式计算该反应的△ r H Θm 。
(1)C 6H 4(OH)2(aq) →C 6H 4O 2(aq)+H 2(g) (2)H 2(g)+O 2(g) →H 2O 2(aq) (3) H 2(g)+ 21O 2(g) → H 2O(g) (4) H 2O(g) → H 2O(1)解 ：因( 1)－( 2)＋ 2× [(3)+(4)] 式 = 氢醌被过氧化氢氧化生成醌和水的反应，根据赫斯定 律，故该反应的标准反应热为：Θ Θ Θ Θ Θ△ r H Θm =△r H Θm (1)－△ r H Θm (2)+2×[ △ r H Θm ( 3)+△r H Θm (4)]-1 -1 -1 -1=177.4 kJ ·mol -1 － (-191.2) kJ ·mol -1+2×[(-241.8) kJ ·mol -1+(-44.0) kJ ·mol -1]-1= － 203.0 kJ ·mol -110．利用附表中 298.15K 时有关物质的标准生成热的数据，计算下列反应在 298.15K 及标准态 下的恒压热效应。
(1) Fe 3O 4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g)(2) 4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(1) 解：查表，将有关物质的标准生成热的数据代入反应热的计算公式 (1)△ r H Θm (298K ) = 3 △ f H Θ m [FeO( s )] + △f H Θm [CO 2(g )] －△ f H Θm [Fe 3O 4( s )] －△ f H Θm [CO( g )] -1=3× ( － 272)+( －393.51) －( －1118)－(－110.52)=19.01(kJ ·mol -1) (2)△ r H Θm (298K ) = 4 △ fH Θm [NO( g )] +6 △f H Θm [H 2O(1)] －4△f H Θm [NH 3(g )] －5△f H Θm [O 2(g )] -1=4 × 90.25+6 ×( － 285.83) －4×( － 46.11) －5×0=－1169.54(kJ ·mol -1)11．利用附表中 298.15K 时的标准燃烧热的数据，计算下列反应在 298.15K 时的△ r H Θm 。
(1) CH 3COOH(1)+CH 3CH 2OH(1)→ CH 3COOC 2HCH 3(1)+H 2O(1)(2) C 2H 4(g)+H 2(g) → C 2H 6(g) 解：查表，将有关物质的标准燃烧热的数据代入反应热的计算公式Θ Θ Θ(1)△ r H Θm (298K ) = △c H Θm [CH 3COOH(1)] + △c H Θm [CH 3CH 2OH(1)]ΘΘ－△ c H Θm [CH 3COOC 2HCH 3(1)] －△ c H Θm [H 2O(1)]]-1=－ 874.5+( －1366.8) －(－2254.2) － 0=12.9(kJ ·mol -1) Θ Θ Θ Θ(2)△ r H Θm (298K )= △c H Θm [C 2H 4(g)] + △ c H Θm [H 2(g)] －△ c H Θm [C 2H 6(g)]-1=－ 1410.0+ ( －285.83) － ( －1559.8) = － 136.03(kJ ·mol -1) 12．人体所需能量大多来源于食物在体内的氧化反应，例如葡萄糖在细胞中与氧发生氧化反应 生成 CO 2和 H 2O ( 1)，并释放出能量。