普通化学申少华主编（中国矿业大学出版社）

习题参考答案

习题一

一、判断题(对的，在括号内填“√”，错的填“×”)

1?1. H2(g)?O2(g)===H2O(l)和2H2(g)?O2(g)===2H2O(l)的?rHm相同。

2( × )

2. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功和热。(√ ) 3. (× )

4. ( × )

5. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下( × )

6. 同一系统不同状态可能有相同的热力学能。 (× )

7. 由于?H=qp，H是状态函数，?H的数值只与系统的始、终态有关，而

与变化的过程无关，故qp也是状态函数。 (×)

8. 由于CaCO3固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值。 ( × )

9. 当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。 (× )

10. 因为q，w不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中

(q?w)的值也应由具体的过程决定。 (× )

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1. ( B )

A. 既有物质交换，又有能量交换 B. 没有物质交换，只有能量交换

对

于

封

闭

体

系

，

体

系

与

环

境

间

进

行

的

缘

故

。

Fe(s)

和

反

应

的

?H就是反应的热效应。 。

Cl2(l)的

??rHm都为零

C. 既没物质交换，又没能量交换 D. 没有能量交换，只有物质交换

2. 热力学第一定律的数学表达式?U?q?w只适用于 (

C

)

A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系 3. 环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变

化

是

多

少

？

( D )

A. ?15kJ B. ?5kJ C. +5kJ D. +15kJ

4.

已知

2PbS(s)

+

3O2(g)===

2PbO(s)

+

2SO2(g)的

?1?l？ =?843.4kJ?mol?1，则该反应的qV值是多少kJ?mo?rHm( D )

A. 840.9 B. 845.9 C. ?845.9 D. ?840.9

5. 通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。

( D )

A. ?H B. p?V C. qp D. qV

6. 下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？ ( A )

A. 都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值 B. 都是途径函数，对应于某一状态有一确定值 C. 都是状态函数，变化量与途径无关 D. 都是状态函数，始终态确定，其值也确定

?7. 在温度T的标准状态下，若已知反应A→2B的标准摩尔反应焓?rHm,1，?与反应2A→C的标准摩尔反应焓?rHm,2，则反应C→4B的标准摩尔反应焓??rHm,3与

??rHm,1及

??rHm,2的关系为

??rHm,3=？

( D )

????A. 2?rHm,1??rHm,2 B. ?rHm,1?2?rHm,2 ????C. ?rHm,1??rHm,2 D. 2?rHm,1??rHm,2

8. 对于热力学可逆过程，下列叙述不正确的是哪个？ ( C)

A. 变化速率无限小的过程 B. 可做最大功的过程 C. 循环过程 D. 能使系统与环境都完全复原的过程 9. ( D )

A. 焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等 B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 C. 焓是状态函数

D. 焓是系统能与环境进行热交换的能量

10. 封闭系统经过一循环过程后，其下列哪组参数是正确的？ ( C )

A. q=0，w=0，?U=0，?H=0 B. q≠0，w≠0，?U=0，?H=q C. q=?w，?U=q?w，?H=0 D. q≠w，?U=q?w，?H=0 11. ( B )

A. 状态函数都具有加和性

B. 系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变 C. 因为qV=?U，qp=?H，所以恒容或恒压条件下，q都是状态函数 D. 虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不可逆过程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。

12. ( B )

A. 功是状态函数 B. ?H取决于反应体系的始终态，而与途径无关。 C. 热是状态函数 D. ?H取决于反应体系的始终态，也与途径有关。 13. 298K( A)

A. 石墨 B. 金刚石 C. 溴气 D. 甲烷

14. 在下列反应中，进行l mol反应时放出热量最大的是哪个？ ( C )

A. CH4(l)?2O2(g)===CO2(g)?2H2O(g)

?时，下列各物质的?fHm等于零的是哪个？

下述说法中，不正确的是哪个？

以下说法正确的是哪个？

盖斯定律反映了

B. CH4(g)?2O2(g)===CO2(g)?2H2O(g) C. CH4(g)?2O2(g)===CO2(g)?2H2O(l)

D. CH4(g)?3O2(g)===CO(g)?2H2O(l) 2??15. 下列反应中?rHm等于产物?fHm的是（ D ）

11H2(g)?I2(g)???HI(g) 221C. H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) D. H2(g)?O2(g)???H2O(g)

2三、计算及问答题

1．试计算下列情况的热力学能变化：

(1) 系统吸收热量500J，对环境作功400J；

A. CO2(g) + CaO(s) === CaCO3(s) B.

解：?U?q?w?(?500)?(?400)?100J (2) 系统吸收热量500J，环境对系统作功800J。 解：?U?q?w?(?500)?(?800)?1300J

2. 在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气，此气化过程中系统吸热40.63kJ。求：

(1) 系统膨胀对外作功w=？(液体水体积可忽略不计) (2) 此过程内能改变?U=？

解：（1）w????B(g)RT??1?8.314?10?3?373.15??3.10kJ.mol?1

B （

B2）

?U?qv?qp???B(g)RT?40.63?1?8.314?10?3?373.15?37.53kJ.mol?1

3．反应N2(g)+3H2(g) === 2NH3(g)在恒容量热器中进行，生成2mol NH3时

??放热82.7kJ，求反应的?rUm(298.15K)和298K时反应的?rHm(298.15K)。

?解：?rUm?qv??82.7kJ

??rHm?qp?qv???B(g)RT??82.7?(2?1?3)?8.314?10?3?298.15??87.7kJ.mol?1B

4. 已知100kPa，18℃时1molZn溶于稀盐酸时放出151.5kJ的热，反应析出1molH2气。求反应过程的w，?U，?H。

解：Zn(s)?HCl(aq)???ZnCl(aq)?H2(g)

?H?qp??151.5kJ.mol?1

w????(B,g)RT??1?8.314?10?3?291??2.42kJ.mol?1

B?U?qv?qp???B,gRT??151.5?2.42??153.92kJ.mol?1

B5. 在下列反应或过程中，qV与qp有区别吗？简单说明。并根据所列的各反应条件，计算发生下列变化时，各自?U与?H之间的能量差值。

C(1) NH4HS(s)?25???NH3(g)?H2S(g)，2.00molNH4HS(s)的分解； C(2) H2(g)?Cl2(g)?25???2HCl(g)，生成1.00molHCl(g)； C(3) CO2(s)?25???CO2(g)，5.00molCO2(s)(干冰)的升华；

ooo(4)

CAgNO3(aq)?NaCl(aq)?25???AgCl(s)?NaNO3(aq)，沉淀出

o2.00molAgCl(s)。

解

B：（1）

?U??H?????B,gRT??2?(1?1)?8.314?10?3?298??4.96kJ.mol?1

(2)无体积变化，?U??H

(3) ?U??H?????B,gRT??5?1?8.314?10?3?298??12.39kJ.mol?1

B(4) 无体积变化，?U??H

??6. 计算下列反应的(1) ?rHm(298.15K)；(2) ?rUm(298.15K)和(3) 298.15 K

进行lmol反应时的体积功w体。

CH4(g)?4Cl2(g)===CCl4(l)?4HCl(g)

?解：?fHm(298.15K)/kJ.mol?1:-74.81 0 -135.44 -92.307

(1)

???rHm(298.15K)???B?fHm?4?(?92.307)?(?135.44)?0?(?74.81)??429.86kJ.mol?1B

??(2)?rUm(298.15K)??rHm(298.15K)???B,gRT

B

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