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华仔出品华仔出品专题三化学热力学基础学号姓名得分1、25, KNO3在水中的溶解度是6moldm-3,若将 1 mol 固体 KNO 3置于水中,则KNO3变成盐溶液过程的 G 的符号为 _,S的符号为 _。2、已知下列反应:H2(g)= 2H( g) H = +Q1 ;1/2O2(g)= O( g) H = +Q22H(g)+ O(g)= H2O(g)H = Q3 ;H2O(g)= H2O(l)H = Q4H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O( l)H = Q5试指出 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的关系。3、假设反应 H2 (g)2 H (g) 的内能变化 U 与键能 HH-H相等,已知 HH-H为 433.2 kJmol-1,则键焓 H 是kJmol-1。4、298 K 时,生成气态水的fG0 m= -228.6 kJmol-1, rS0 m= -44.4 Jmol-1K-1, 则其 fH0 m为_。5、27时,将 100g Zn 溶于过量稀硫酸中,反应若分别在开口烧杯和密封容器中进行,哪种情况放热较多?多出多少?6、已知下列反应的焓变为:H2 (g) +21I2 (s) = HI (g) r H0 m= 25.9 kJmol-121H2 (g) = H (g) r H0 m= 218 kJ mol-121I2 (g) = I (g) r H0 m= 75.7 kJmol-1I2 (s) = I2 (g) r H0 m= 62.3 kJmol-1计算反应H (g) + I (g) = HI (g) 的焓变 r H0 m。7、100 g 铁粉在 25溶于盐酸生成氯化亚铁(FeCl2) ,(1) 这个反应在烧杯中发生;(2) 这个反应在密闭贮瓶中发生;两种情况相比,哪个放热较多?简述理由。8、已知:BaO(s)+ H2O(l)= Ba(OH)2( s)H = 103 kJ mol-1Ba(OH)2(s) + aq = Ba2(aq)+ 2OH(aq)H = 52 kJ mol-1Ba(OH)28H2O(s)+ aq = Ba2(aq)+ 2OH(aq) + 8H 2O H = + 64 kJmol-1请回答下列问题,若能,给出答案;若不能,简述原因。华仔出品华仔出品(1)能求得BaO(s)的溶解热吗?(2)能求得Ba(OH)2(s)转变成 Ba(OH)28H2O(s)能量变化吗?(3)能求得“ O2” (s) + H 2O(l)= 2OH(s)的能量变化吗?(4)能求得“ O2” (s) + aq = 2OH(s)的能量变化吗?9、如果将 10 g 金属锂置于100 g 0的冰块上,试确定:100时,由溶液中沉淀的氢氧化锂的一水合物的质量。反应按下式进行:2 Li(s)+ 2 H2O(l) = 2 LiOH(s)+ H2(g); H = 398.2 kJmol-1由于跟周围的介质交换,溶解时热效应为0,冰的熔化热为330 kJ kg-1,水的比热为4.200 kJ kg-1 K-1,水的汽化热为2 300 kJ kg-1, LiOH 的比热为 49.58 J mol-1 K-1, 100时,一水合氢氧化锂的溶解度为19.1 g。10、反应 23H2(g) + 21N2(g) = NH3(g) 在 298K、101 kPa 下能否自发进行?(已知:f G)(30 298,NHm= 16.5 kJmol-1)11、 通常中和热、 溶解热等测定是在一种恒压绝热的量热计(又叫杜瓦瓶) 中进行。已知:f H0 )(,2lOHm= 286 kJ mol-1, f H0)(,aqOHm= 230 kJ mol-1。欲测弱酸与强碱反应的中和热,进行下列实验:第一步, 量照计热容量的测定。先在杜瓦瓶中装入350 mL 0.2 mol L-1 HCl 溶液, 在另一带活塞的小储液管中装入35mL 0.2 mol L-1 NaOH 溶液,并将储液管放入杜瓦瓶酸液中,测定反应前温度为23.20,然后快速拔去活塞,使碱液与酸混合并搅拌,测得反应后最高温度为28.33。第二步,以350 mL 0.2 mol L-1HAc 标准溶液代替盐酸,重复上述操作,测得反应前后温度分别为23.33和 27.64。(1)求 HAc 与 NaOH 的中和热( kJ mol-1) ;(2)求 HAc 的电离热( kJ mol-1) 。12、 将金属镁粉在纯氮气中加热,得到 Mg3N2和剩余 Mg 的混合物。经测定,混合物中含氮为18.73 。在 25、 101.3 kPa下:将 149.5 g 混合物加到过量的稀盐酸中,放热2129.8 J,且放出的氢气被水蒸气饱和。将 1.00 mol Mg 放入与同量的稀盐酸中(也是过量) ,放热 467.2 kJ,放出的氢气也被水蒸气饱和;将 1.00 mol 气态氨溶于与同量的稀盐酸中,放热87.9 kJ。已知:f H0 )(,3gNHm= 46.1 kJmol-1,25、 101.3 kPa时水的饱和蒸气压为23.0 mmHg,水的摩尔蒸发热为 43.93 kJ mol-1。相对原子质量:N:14.0,Mg :24.3。试回答下列问题:(1)写出有关相应的化学反应方程式;(2)求f H0 )(,23sNMgm(298 K)的值。华仔出品华仔出品13、合成氨造气工段生产水煤气是将水蒸气通过炽热的炭,其反应为:C(s)+ H2O( g)kPa3.101CO(g)+ H2(g)(1)设造气炉温度为1100,求此温度下反应的rU0 m、rH0 m。(2)把制得的50 kg 水煤气( COH2 = 1 1)送进 101.3 kPa、 100的气柜储存,求此过程中Q、W、 U、 H。已知 298 K 时有关物质的热力学数据如下:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)f H0 m(kJ mol-1)241.8 110.5 Cp/( Jmol-1 K-1)8.64 33.58 29.14 28.84 14、试判断反应:2NaHCO3 (s)= Na2CO3 (s)+ CO2 (g)+ H2O (g) (1)298K 标态下反应的自发方向;(2)反应方向逆转的温度条件。已知298K时下列热力学数据:NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) CO2 (g) H2O (g) f G0 m/kJ mol-1852 1048 394.36 228.59 f H0 m/kJ mol-1948 1130.8 393.51 241.82 S0 m/J mol-1 K-1102 135 214 189 参考答案1、 G 0 为 + 2、Q5 = Q1Q2Q3Q43、435.7 4、 241.8 kJmol-15、在开口烧杯进行时热效应为Qp,在密封容器中进行时热效应为QV ,后者因不做膨胀功,故放热多,多出的部分为nRT3814J 6、待求的反应= 反应 (1) 反应 (2) 反应 (3) 21反应 (4) 按 Hess定律 ,有:r H0 m=r H0 )1(mr H0 )2(m r H0 )3(mr H0 )4(m华仔出品华仔出品= 25.9 kJmol-1- 218 kJmol-1 - 75.7 kJmol-1 - 62.3 kJmol-121= -299 kJmol-17、Qp= QV + nRT ,第(1)种情况放热量为Qp,第 (2)种情况为QV ,因为变化过程有气体产生, n为正值。所以情况(2)放热多于 (1)。8、 (1) 155 kJ mol-1(2) 116 kJ mol-1(3)不能;该热效应是拆散BaO 晶格吸能、 Ba2水合释能、 O2与水反应生成OH释能以及水合释能的代数和。(4)不能理同( 3)9、10g Li 与水反应放热:Q =284.42 kJ,消耗水: 25.71 g,生成 LiOH :34.28g,即 1.43 mol,反应所放出的热将用于:熔冰:33 kJ;水由0升至 100: 31.20 kJ; LiOH 由 0升至 100: 7.09 kJ;因此:可蒸发水量:92.7 g。而所剩水量仅为:74.29 g92.7g。故产物中无氢氧化锂的一水合物。10、r G0 298,m= )(0 298,生mfG)(0 298,反mfG= 16.50.0 = 16.5 kJmol-1计算表明,该反应的r G0 298,m0,可以自发进行。11、 (1) H = 47.05 kJmol-1(2) H = 8.95 kJmol-112、 (1) Mg3N2+6HCl = 3MgCl2+2NH3NH3+HCl = NH4Cl Mg+2HCl = MgCl2+H2(2) 478.4 kJ mol-113、 (1)rU0 m= 148.24 kJmol-1rH0 m= 136.82 kJmol-1(2)Q = H = 9.665104 kJ W = 2.771104 kJ U = 6.894104 kJ 14、 (1)r G0 298,m= )(0 298,生mfG)(0 298,反mfG= 228.59394.361048+2852 = 32.95 kJ mol-1 0 即表明 298K 及标态下 ,该反应逆向自发。(2) r H0 298,m= )(0298,生mfH)(0298,反mfH= 241.82393.511130.8+2948 = 129.87 kJ mol-1r S0298,m= )(0 298,生mS)(0 298,反mS=189+214+135 2102 = 334 Jmol-1 K-1r G0 m(T) = r H0 298,m T r S0 298,m= 129.87 T 334 103当r G0 m(T)0,才能使上述反应方向发生逆转,变为正向自发过程,因此有129.87 0.334 T 0 T 334.087.129= 389 K 即标态下NaHCO3 (s)自发分解的最低温度为389K。
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