化学热力学基础(精品).doc

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1、第十四章化学热力学基础一、是非题1.描述化学反应系统状态的独立变量只需两个（）。2・化学反应系统屮热力学能U仅包括•分了运动动能和分了间相互作用产生的位能。（）3.反应功和反应热是状态最（）,反应的热效应仅与反应始末状态有关（）。4.稳定单质或元素的生成热和燃烧热均为零（）。5.任何反应的热效应都必须借助实验直接测定。（）6.反应的热效应等于反应生成物的生成热的总和减去反应物生成热的总和。所以同一反应的热效应与反应时的温度和压力无关。（）7.根据基尔霍夫定律计算某反应在任意温度下的热效应，应注意参加该反应的

2、都必须是理想气体。（）8.基尔霍夫定律揭示的是反应热效应与温度的关系。（）9.定温-定压系统达到平衡时备组分的浓度具有确定的比例（）。10.平衡常数Kc与Kp是绝对常数（）。11.在温度趋于绝对零度时各种物质的爛趋于一致（），此时的嫡可选择为0或为其它常数（）。12.绝对零度不能达到原理可作为热力学第二定律的一个推论。（）二、选择题I.在定温一定容及定温定压反应屮其最大功分别是（）及（）。（a）F”2；（b）5-G2；（c）M-H2（d）"l21.定温定容及定温定压反应达到平衡的必要条件分别是()及()；充

3、分条件分别迅()及()O(a)dF=0；(b)dG=0(c)d2F>0d2G>03•平衡常数Kp与()()()有关。(a)T;(b)p;(c)R;(d)AG°4.处于平衡的定温定压系统当加入某生成物时反应将沿着()方向进行。(a)F2减小；(b)G2减小;(c)F2增大;(g增大三、习题C，—Or-》co14-1按照2-的反应生成IkmolCOo根据在25°C下的定压热效应，求在同温度下的定容热效应。14-2计算下列反应在latm及25°C时的标准热效应：([)2H2(g)+C)2(g)—>2比0⑴CO(g

4、)+三C)2(g)TCC>2(g)(2)2(3)CH4(g)+2O2(g)->CO.(g)+2H2O⑴14-3水煤气反应为CO(g)+H2O(g)tCC)2(g)+H2(g)(1)利用生成焙的数据求latm^25°C下反应的热效应;HoO(g)—>Ho(g)H—Oo(g)(2)证明反应热效应等于~「2~的反应热效应和CO(g)+

5、o2(g)^CO2(g)的反丿应热效应Z和,并说明Z。14-4试求下列反应在latm及800°C时生成lkmolH2的热效应:CO(g)+H2O(g)tCO2(g)+H2(g)U知

6、气体的摩尔热容为Cp.miiQ=30.37+9.62x10_3TJ/(molK)Cpm.H、=29.08-0.83x10_3rJ/(molK)Cpmco,=26.01+43.52xlO—T-14.84x"6”j/(mo

7、.K)CpmC0=26.87+6.97x10_3TJ/(molK)14-5燃料电池的效率定义为输出功与反应焙Z比。试问，在latm及25°C下，如下反应的燃料电池的最高效率是多少：CH4(g)+2O2(g)QCO2(g)+2/72O(l)14-6在1atm、25°C时下列反应能否自发进行:F

8、e3O4(s)+CO(g)->3FeCXs)+CO2(g)己知：M叽6=-1117876J/mol；(AG?)FeO=-266699J/mol^其余数据可查附表g。14-7由CO?、CO和02在2100°C.latm下组成的平衡混合物，其容积成分为86.53%CO2,8.98%CO,4.49%O2o利用这些数据求的反应在此温度下的平衡常数。14-8试求化学反应在9()0°C下的平衡常数5、Kc。已测得平衡时混合物屮各物质的量为叱o=1-2kmo1,"h?o=l・2kmol叱6=l・4kmol"ho=0.8k

9、mol四、计算机应用、工程设计及问题讨论错误！未指定书签。1.写一程序确定空气量对甲烷(CHj)绝热燃烧温度的影响，假定空气及甲烷初始温度为25°C,压力为latm,计算空气量为理论空气量的75%、90%、100%、120%、150%、2()0%、3()0%、500%.800%时的绝热燃烧温度，假定燃料屮的氢燃烧麻生成比0,碳燃烧后生成CO2,若空气疑不足时则生成CO。完全燃烧反应可写作：CH4(g)+202(g)+2x3.76N2(g)tCO2(g)+2H2O(g)+2x3.76N2(g)2.化学反应系统

10、与非反应系统相比有什么特点，将热力学第一、二定律应用于化学反应系统所得些什么重要结论？3.热力学第三定律的重要意义何在？