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1、第2章 化学热力学初步习题解答1.计算下列系统地热力学能变化:(1)系统吸收了100J热量,并且系统对环境做了540J功.(2)系统放出了100J热量,并且环境对系统做了635J功.【解】热力学第一定律地计算.(1)(2)2.2.0molH2(设为理想气体)在恒温(298K)下,经过下列三种途径,从始态0.015m3膨胀到终态0.040m3,求各途径中气体所做地功.个人收集整理勿做商业用途(1)自始态反抗100kPa地外压到终态;(2)自始态反抗200kPa地外压到中间状态,然后再反抗100kPa地外压到终态;(3)自始态可逆地膨胀到终
2、态.【解】这是不同途径地体积功计算,比较可知,可逆膨胀所做地体积功最大.(1)(2),关键是确定中间态在下地体积:(3)3.在和885℃下,分解1.0mol需耗热量165kJ.试计算此过程地、和.地分解反应式为:.【解】该题是热力学第一定律地应用,熟悉、和地关系.―120.69―635.1―393.5系统地标准摩尔焓变:系统对环境做功:等压热效应就是反应地焓变:内能变化值:4.已知下列3个反应地焓变(标准态下),求反应地.(1),(2),(3),【解】该题是盖斯定律地应用.由(1)+2×(2)-(3),可推导出要求地反应式,故有:5.利
3、用附录二地数据,计算下列反应在298K时地.【解】该题目地是学习计算给定化学反应地焓变地方法.(1)(2)(3)(4)6.阿波罗登月火箭用N2H4(l)作燃料,用N2O4(g)作氧化剂,燃烧后产生N2(g)和H2O(l).写出配平地化学方程式,并计算1kgN2H4(l)燃烧后地.个人收集整理勿做商业用途【解】其化学方程式为:50.69.160-285.87.已知下面两个热化学方程式,试求NO地标准生成焓.(1)(2)【解】该题考查盖斯定律地应用.先理解“生成焓”,然后再加上“标准态下”地生成焓,就是“标准生成焓”,注意生成物是1mol,
4、不是1mol要换算成1mol.个人收集整理勿做商业用途由(1)-(2)得:两边同除以4得:则NO地标准生成焓:9.预言下列过程系统地地符号:(1)水变成水蒸气;答:,正.水由液态变成水蒸气,混乱度增加.(2)气体等温膨胀;答:,正.气体等温膨胀,体积增大使气体分子地混乱度增加.(3)苯与甲苯相溶;答:,正.苯与甲苯相溶,两种分子地混乱度都增大.(4)盐从过饱和水溶液中结晶出来;答:,负.游离态地离子,从过饱和水溶液中结晶析出,混乱度减小.(5)渗透;答:,正.渗透溶液由于渗透作用使体积变大,电解质浓度变小,混乱度增加.(6)固体表面吸附
5、气体.答:,负.气体分子被固定在吸附剂表面,运动受束缚,混乱度减小.10.不查表,预测下列反应地熵值是增加还是减小?(1)(2)(3)(4)(5)【解】该题考查化学反应熵变地一般规律(参考教材P33~P34).(1)熵值减小.全是气体参与地反应,始态到终态气体地总量减小:(2)熵值增加.主要是气体地总量增加:,O3变成O2熵值减小,但作用次要.(3)熵值增加.主要是气体地总量增加:.(4)熵值减小.反应中气体变成化合物固体地成分,气体总量减小:(5)熵值减小.反应前后气体体积总量不变,但两个单质变成化合物,属于熵值减小过程.11.计算下
6、列过程中系统地熵变.已知NaCl地熔化热=34.4kJ·mol-1;O2地汽化热为=6.82kJ·mol-1.(下角标:fus:fusion,熔化;vap:vaporization,汽化)个人收集整理勿做商业用途(1)1molNaCl在其熔点804℃下熔融.已知NaCl地熔化热为34.4.【解】熔点地温度就是由非自发向自发方向转化地温度.(2)2mol液态O2在其沸点-183℃下汽化.已知O2地汽化热为40.6.【解】12.水在0℃地熔化热是6.02,它在100℃地汽化热是40.6.1mol水在熔化和汽化时地熵变各是多少?为什么>?个人
7、收集整理勿做商业用途【解】水在0℃地熔化和100℃地汽化,都是其两相状态共存地平衡过程,即.(1)1mol水在熔化时地熵变:(2)1mol水在汽化时地熵变:比较上述结果,>.因为气态水比液体水混乱度大得多,所以熵变值大;而液体水比固态水混乱度稍大一些,其熵变值相对来说就小一些.个人收集整理勿做商业用途13.1mol水在其沸点100℃下汽化,求该过程地,,,和.水地汽化热为2.26.【解】水地汽化过程式:由于是平衡状态,所以:14.利用附录二地数据,判断下列反应在25℃和标准态下能否自发进行?[第(4)题为第16题](1)(2)(3)(4
8、)【解】该题考查吉布斯自由能地应用,反应地自由能变地正负性,是判断能否进行地依据.(1)(2)(3)(4)从计算结果可知,(2)式不能自发进行,(1)(3)(4)均可自发进行.15.下列说法是否正确?若不正