[精品]3章 化学热力学基础 习题及全解答.doc

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1、第3章化学热力学基础习题及全解答1.状态函数的含义及其基木特征是什么？T、卩、V、△[/、4G、S、G、Qp、。八Q、W.呎湫屮哪些是状态函数？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，如八P、V、〃、〃、"等宏观物理量，因为体系的《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

2、的集合（和、差、积、潇）也是状态函数。其中八八V、S、G是状态函数,T、p属于强度性质,队S、G属于广度性质。2.下列敘述是否正确？试解释之。（1）q尸m丹是状态函数，所以©也是状态函数：（2）化学计量数与化学反应计量方程式屮各反应物和产物前曲的配平系数相等:（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瓯反应：（5）标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热:（6）H20（1）的标准摩尔生成热等于H?（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

3、标准生成热都为冬；（9）稳定单质的△存八5°m、A^°in均为零;(10)(11)(12)答：当温度接近绝对寒度时，所有放热反应均能自发MfTo若弘和△几都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加:冬天公路上撒盐以使冰融化，此时值的符号为负，值的符号为正。（1）错。虽然H是状态函数，并不是状态函数.所以0当然不是状态函数:（2）错。因为反应物的化学计最数为负，与反应计最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（TC和101.325KPa条件，而标准态对温度没有限

4、定;（4）错。如山石墨生成金刚石的生成反应就不是氧化还原反应；（5）对。因某物质的标准燃尔生成热是山某物质生成反应的标准赚尔反应热而命名的：（6）对。因也。（1）的生成反应与H?（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眾最终产物相同，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△Mem、A（Gem为零,而稳定单质的S%在一般条件下并不为零;（10）对。因为当温度接近绝对冬度时•反应爛变趋近于冬，反应热为影响反应自发的唯一因索

5、;（H）对。因△川协和△凡都为正值，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.“值必为负，△凡值必为正。3.1mo1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.因恒温町逆膨胀对外做功州•大于恒温不可逆膨胀对外做的功W戶则。刁2沪对否？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叫大于恒温不可逆膨胀对外做的功叱,.，则恒温可逆膨胀从环境吸收的热Q必大于恒温不可逆

6、膨胀从环境吸收的热Qm4.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，WAG的值总是一定的•而如果做非体积功的话，AG总是等于附o这种说法对吗?答：不对。因为从同一始态到同一终态•虽然的值总是一定的.但途径不同.做菲体枳功的大小不同.一般不可逆过程的非体积功VT小于只有可逆过程的非体积功W'才等于AG。5.一体系山A态到B态，沿途径【放热120J,环境对体系做功50J。试计算:（1）体系山A态沿途经II到B态，吸热40J,其W值为多少？（2）体系山A态沿途经川到B态对环境做功80

7、J,其Q值为多少？解：根据热力学第一定律/U=Q+W=一120+50=-70（J）则，途经H：W=△U—Q=—70—40=—110（J）途经TH：Q=At/-W=-70-（-80）=10（J）6.在27°C时，反应C：aCO3^=CaO（S）+CC）2（g）的摩尔恒圧热效应Qp=178.0kJ-mor',则在此温度下其摩尔恒容热效应Qv为多少？解：根据Qp与Qv的关系式Qp,m=Qv,m+Ang•RTQm=Qp,m-Ang•RT=178.0-(1-0)X8.314X300X103=175.5

8、(kJ-mol*)1.在一定温度下，4.0molH2(g)与2.0molC)2(g)混合,经一定时间反应后,生成了0.6molH2O(l)o1W按下列两个不同反应式计算反应进度fo(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)(2)H2(g)+

9、O2(g)=H2O(l)解：(1)2H2(g)+6(g)=:2H2O(1)t=o4.0mol2.0molOmolt=t(4.0—0.6)mol(2.0-0.3)mol0.6molE=Mg)=An®)=心(比。)=(3.4-4.0)=(1.7-2.0)=(