化学热力学基础
1.状态函数的含义及其基本特征是什么?T、p、V、△U、△H、△G、S、G、Qp、Qu、Q、W、We最大中哪些是状态函数?哪些属于广度性质?哪些属于强度性质?
2.下列叙述是否正确?试解释之。
(1)Qp=△H,H是状态函数,所以Qp也是状态函数;
(2)化学计量数与化学反应计量方程式中各反应物和产物前面的配平系数相等; (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原反应; (5)标准摩尔生成热是生成反应的标准摩尔反应热;
(6)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热; (7)石墨和金刚石的燃烧热相等; (8)单质的标准生成热都为零;
ΘΘΘ
(9)稳定单质的△fHm、Sm、△fGm均为零;
(10)当温度接近绝对零度时,所有放热反应均能自发进行。
(11)若△rHm和△rSm都为正值,则当温度升高时反应自发进行的可能性增加; (12)冬天公路上撒盐以使冰融化,此时△rGm值的符号为负,△rSm值的符号为正。
3.1 mol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,因恒温可逆膨胀对外做功Wr大于恒温不可逆膨胀对外做的功Wir,则Qr>Qir。对否?为什么? 4.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,而△G的值总是一定的,而且如果做非体积功的话,△G总是等于W′。这种说法对吗?
5. 一体系由A态到B态,沿途径I放热120J,环境对体系做功50J。试计算: (1)体系由A态沿途经Ⅱ到B态,吸热40J,其W值为多少?
(2)体系由A态沿途经Ⅲ到B态对环境做功80J,其Q值为多少?
6.有一种甲虫,名为投弹手,它能用由尾部喷射出来的爆炸性排泄物的方法作为防卫措施,所涉及到的化学反应是氢醌被过氧化氢氧化生成醌和水:
C6H4(OH)2(aq)+H2O2(aq)→ C6H4O2(aq)+2H2O(1)
Θ
根据下列热化学方程式计算该反应的△rHm。
(1)C6H4(OH)2(aq)→C6H4O2(aq)+H2(g) △rHΘm(1)=177.4kJ·mol-1
Θ-1
(2)H2(g)+O2(g)→H2O2(aq) △rHm(2)=-191.2kJ·mol(3)H2(g)+1O(g)→H2O(g) △rHΘm(3)=-241.8kJ·mol-1
22(4)H2O(g)→H2O(1) △rHΘm(4)=-44.0kJ·mol-1
7.已知298K时, NH4HCO3(s) →NH3(g)+CO2(g)+H2O (g)的相关热力学数据如下:
NH4HCO3(s) NH3(g) CO2(g) H2O (g)
Θ-1
△fGm ( kJ?mol) -670 -17 -394 -229 △fHΘm ( kJ?mol-1) -850 -40 -390 -240 SΘm ( J?K-1·mol-1) 130 180 210 190 试计算:(1)298K、标准态下NH4HCO3(s)能否发生分解反应?
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