1、专题三 化学热力学基础学号 姓名 得分 1、25 ，KNO 3 在水中的溶解度是 6moldm-3，若将 1 mol 固体 KNO3 置于水中，则KNO3 变成盐溶液过程的 G 的符号为_，S 的符号为_。 2、已知下列反应 ：H2（g）= 2H（g） H = +Q1 ；1/2O 2（g ）= O（g） H = +Q22H（g ）+ O（g ）= H2O（g） H = Q 3 ；H 2O（g）= H2O（l ） H = Q 4H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l） H = Q 5试指出 Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5 的关系 。3、假设反应 H2 (g) 2 H (g) 的内能变
2、化 U 与键能 H H-H 相等，已知 H H-H 为433.2 kJmol-1 ，则键焓 H 是 kJmol-1 。4、298 K 时，生成气态水的 f G 0m= -228.6 kJmol-1， rS 0m= -44.4 Jmol-1K-1， 则其 f H 0m为 _。5、27 时，将 100g Zn 溶于过量稀硫酸中，反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行，哪种情况放热较多？多出多少？6、已知下列反应的焓变为： H2 (g) +1I2 (s) = HI (g) r H0m= 25.9 kJmol-1 H2 (g) = H (g) r H = 218 kJmol-1 1I2 (g) = I
3、(g) r H0m= 75.7 kJmol-1 I2 (s) = I2 (g) r H = 62.3 kJmol-1 计算反应 H (g) + I (g) = HI (g) 的焓变 r H0m。7、100 g 铁粉在 25溶于盐酸生成氯化亚铁（FeCl 2） ， (1) 这个反应在烧杯中发生；(2) 这个反应在密闭贮瓶中发生；两种情况相比， 哪个放热较多？ 简述理由。 8、已知：BaO（s ）+ H2O（l）= Ba(OH)2（s） H = 103 kJmol-1Ba(OH)2(s) + aq = Ba2 （aq）+ 2OH （aq） H = 52 kJmol-1Ba(OH)28H2O（s）+
4、 aq = Ba2 （aq）+ 2OH （aq）+ 8H2O H = + 64 kJmol-1请回答下列问题，若能，给出答案；若不能，简述原因。（1）能求得 BaO（s）的溶解热吗？（2）能求得 Ba(OH)2（s）转变成 Ba(OH)28H2O（s）能量变化吗？（3）能求得“O 2 ”（s）+ H2O（l ）= 2OH （s）的能量变化吗？（4）能求得“O 2 ”（s）+ aq = 2OH （s）的能量变化吗？9、如果将 10 g 金属锂置于 100 g 0的冰块上，试确定：100时，由溶液中沉淀的氢氧化锂的一水合物的质量。反应按下式进行：2 Li(s)+ 2 H2O(l) = 2 LiOH
5、(s)+ H2(g)；H = 398.2 kJmol-1由于跟周围的介质交换，溶解时热效应为 0，冰的熔化热为 330 kJkg-1，水的比热为4.200 kJkg-1K-1，水的汽化热为 2 300 kJkg-1，LiOH 的比热为 49.58 Jmol-1K-1，100 时，一水合氢氧化锂的溶解度为 19.1 g。10、反应 23H2(g) + 1N2(g) = NH3(g) 在 298K、101 kPa 下能否自发进行？（已知： f G )(3098,m= 16.5 kJmol-1）11、通常中和热、溶解热等测定是在一种恒压绝热的量热计（又叫杜瓦瓶）中进行。已知： f H 0)(,2lO
6、= 286 kJmol-1， f H 0)(,aqOm= 230 kJmol-1。欲测弱酸与强碱反应的中和热，进行下列实验：第一步，量照计热容量的测定。先在杜瓦瓶中装入 350 mL 0.2 molL-1 HCl 溶液，在另一带活塞的小储液管中装入 35mL 0.2 molL-1 NaOH 溶液，并将储液管放入杜瓦瓶酸液中，测定反应前温度为 23.20，然后快速拔去活塞，使碱液与酸混合并搅拌，测得反应后最高温度为 28.33。第二步，以 350 mL 0.2 molL-1 HAc 标准溶液代替盐酸，重复上述操作，测得反应前后温度分别为 23.33和 27.64。（1）求 HAc 与 NaOH
7、的中和热（ kJmol-1） ；（2）求 HAc 的电离热（ kJmol-1） 。12、将金属镁粉在纯氮气中加热，得到 Mg3N2 和剩余 Mg 的混合物。经测定，混合物中含氮为 18.73 。在 25、101.3 kPa 下：将 149.5 g 混合物加到过量的稀盐酸中，放热 2129.8 J，且放出的氢气被水蒸气饱和。将 1.00 mol Mg 放入与同量的稀盐酸中（也是过量） ，放热 467.2 kJ，放出的氢气也被水蒸气饱和；将 1.00 mol 气态氨溶于与同量的稀盐酸中，放热 87.9 kJ。已知： f H 0)(,3gNm= 46.1 kJmol-1，25、101.3 kPa 时
8、水的饱和蒸气压为 23.0 mmHg，水的摩尔蒸发热为 43.93 kJmol-1。相对原子质量：N：14.0，Mg：24.3。试回答下列问题：（1）写出有关相应的化学反应方程式；（2）求 f H 0)(,23sNMgm（298 K）的值。13、合成氨造气工段生产水煤气是将水蒸气通过炽热的炭，其反应为：C（s）+ H2O（g ） kPa3.10CO（g）+ H2（g ）（1）设造气炉温度为 1100，求此温度下反应的 rU 0m、 rH 0。（2）把制得的 50 kg 水煤气（COH 2 = 11 ）送进 101.3 kPa、100的气柜储存，求此过程中 Q、W 、U、H 。已知 298 K
9、时有关物质的热力学数据如下：C（s） H2O（ g） CO（ g） H2（ g） f H 0m（kJmol -1） 241.8 110.5C p/（Jmol -1K-1） 8.64 33.58 29.14 28.8414、试判断反应：2NaHCO 3 (s)= Na2CO3 (s)+ CO2 (g)+ H2O (g) (1)298K 标态下反应的自发方向；(2) 反应方向逆转的温度条件。已知 298K 时下列热力学数据：NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) CO2 (g) H2O (g) f G0m/kJmol-1 852 1048 394.36 228.59 f H /kJmol-1
10、948 1130. 8 393.51 241.82S0m/Jmol-1K-1 102 135 214 189参考答案1、G 0 为 +2、 Q5 = Q 1Q 2Q 3Q 43、435.74、241.8 kJmol-15、在开口烧杯进行时热效应为 Q p，在密封容器中进行时热效应为 QV ，后者因不做膨胀功，故放热多，多出的部分为 nRT3814J6、待求的反应 = 反应(1) 反应(2) 反应(3) 21反应(4)按 Hess 定律,有 ： r H 0m= r H 0)1( r H 0)2(m r H 0)3( r H 0)4(m= 25.9 kJmol-1- 218 kJmol-1 - 7
11、5.7 kJmol-1 - 62.3 kJmol-1 21= -299 kJmol-17、Q p = QV +nRT ,第(1)种情况放热量为 Q p，第(2)种情况为 QV ，因为变化过程有气体产生， n 为正值。所以情况(2)放热多于(1) 。8、 （1）155 kJmol-1 （2）116 kJmol-1 （3 ）不能；该热效应是拆散 BaO 晶格吸能、Ba 2 水合释能、O 2 与水反应生成 OH 释能以及水合释能的代数和。 （4 ）不能 理同（3）9、10g Li 与水反应放热：Q =284.42 kJ，消耗水：25.71 g，生成 LiOH：34.28g，即 1.43 mol，反应
12、所放出的热将用于：熔冰：33 kJ；水由 0升至 100：31.20 kJ；LiOH 由0升至 100：7.09 kJ；因此：可蒸发水量：92.7 g。而所剩水量仅为：74.29 g92.7g。故产物中无氢氧化锂的一水合物。10、 r G 0298,m= )(0298,生mf )(0298,反mfG = 16.50.0 = 16.5 kJmol -1计算表明，该反应的 r G ,0，可以自发进行。11、 （1）H = 47.05 kJmol -1 （2）H = 8.95 kJmol -112、 （1）Mg 3N2+6HCl = 3MgCl2+2NH3 NH3+HCl = NH4Cl Mg+2H
13、Cl = MgCl2+H2（2）478.4 kJmol -113、 （1） rU 0m = 148.24 kJmol-1 rH 0m = 136.82 kJmol-1 （2）Q = H = 9.66510 4 kJ W = 2.771104 kJ U = 6.894104 kJ14、 （1） r G 0298,= )(0298,生mf )(0298,反fG = 228.59394.361048+2852 = 32.95 kJmol -1 0 即表明 298K 及标态下,该反应逆向自发 。（2） r H 0298,m = )(0298,生mf )(0298,反mfH= 241.82393.511130.8+2948 = 129.87 kJmol -1 r S 0298,m= )(0298,生 )(0298,反mS=189+214+1352102 = 334 Jmol -1K-1 r G (T) = r H ,m T r S , = 129.87 T334103 当 r G 0(T)0，才能使上述反应方向发生逆转，变为正向自发过程，因此有129.87 0.334 T 0T 34.087129 = 389 K 即标态下 NaHCO3 (s)自发分解的最低温度为 389K。
